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【太湖流域】河道疏浚底泥制新型建材技术取得新进展,助力解决河湖底泥处置难题
2020-09-12
    全世界每年产生大量河道疏浚底泥,受污染的底泥经脱水后填埋或堆置,不仅占用土地,且其中富集的重金属污染土壤和地下水,成为河湖治理过程中的一项难题(图1)。底泥建材化利用已被关注多年,但由于烧制过程中的高能耗、低消纳量、产品缺乏市场潜力等问题,始终难以推广应用。


1 河道疏浚的大量产生和堆放

    针对以上问题,由维尔利环保科技集团股份有限公司、上海交通大学等6家单位承担的十三五”水专项武进项目污泥与废弃物处置及资源化利用技术集成与综合示范课题经过两年多的研发,通过掺加不同改性剂,获取了以底泥为原料的新型底泥基泡沫混凝土产品。目前制备底泥基泡沫混凝土的技术在国内外尚无研究和应用先例,为本项目首创。新型混凝土产品利用了底泥本身具有小孔的特征,又通过向产品中植入泡沫的方式,形成轻质建材,通过调整不同的水料比、胶凝剂比例、泡沫比等参数,得到优化后的产品,其抗压强度(4.95 MPa)、干密度(850 kg/m3)、热传导率(导热系数0.186 W/mK)、吸水耐水性等指标,均符合国家普通混凝土标准(GB T14902-2012)。

    为进一步提高性能,使得产品具备市场化前景,科研团队通过内掺和外加多种有机和无机添加剂,制备出性能显著提高的系列混凝土产品(图2)。相比于已有的制备烧结砖技术,该工艺条件温和,能耗低,底泥占比高,消纳能力强,产品保温性能更高,可用作不以承重为目的的建筑外墙材料,有广阔的应用前景。同时,该技术能够将底泥中的重金属进行稳定固化,经过TCLPSPLP标准毒性浸提程序发现,产品中CdNiPbCu、和Zn的固定率均超过90%,稳定性和安全性较好。经测算,该技术产出的绿色建筑材料极具市场推广潜力,单方疏浚底泥建材化利润可达900元以上。目前,科研团队已与中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司签订了合作协议。


2 河道疏浚底泥建材化研究过程
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