技術方案比選分析
當前,對疏浚底泥通常采用堆場排水固結的方法進行脫水處理,但隨著經濟的發展、環境的改變,此方案也存在著如下不足,諸如,占地大并需要修建圍捻、工期長,減容效果受限、露天作業,難以控制污染物的遷移和擴散問題,針對以上不足,我公司引進國際先進工藝技術生產土石籠袋這樣一種新型的底泥脫水減容方式,土石籠袋脫水耗能小,無需設備維護,可與填埋場地聯合使用,省略了二次倒運,若能加上荷載進行預壓,能加快淤泥的排水固結速率,工期一般為1-2個月左右,且為全封閉施工,不受天氣的影響。
生產性實驗研究
從土石籠袋的自身特性、疏浚泥加藥絮凝的特征、吹填后管袋的受力特征等幾個方面對管袋內底泥含水率的變化關系作一個簡要探討。
結構特征分析
(1)高韌聚丙烯與機織土工布土石籠袋對淤泥固結脫水效果的影響
土石籠袋不同織造模式對淤泥固結脫水效果會產生影響,我們將高韌聚丙烯與機織土工布內淤泥的含水率實驗結果進行統計,結果表明在不同時間段里高韌聚丙烯的淤泥含水率均低于機織土工布,高韌聚丙烯對淤泥固結脫水效果明顯優于機織土工布,對高韌聚丙烯與機織土工布含水率數值進行獨立樣本T檢驗統計分析,兩者之間處理差異也達到顯著水平(p=0.001<0.05,雙尾檢驗),表明高韌聚丙烯與機織土工布之間脫水效果的差異來源于其不同的織造結構與材質,且高韌聚丙烯要好于機織土工布的處理結果。
(2)斜紋布與平紋布對淤泥固結脫水效果的影響
我們將斜紋布與平紋布對淤泥固結脫水處理效果表征值含水率的實驗結果進行整理分析,斜紋布對淤泥固結脫水效果明顯優于平紋布,在充填結束后初期斜紋布的脫水效果(50.98%)要明顯好于平紋布的脫水效果(67.52%),表明斜紋布脫水速率快,脫水效果要優于平紋布。
絮凝加藥分析
(1)改性藥劑種類的選擇
單獨的將疏浚底泥直接吹填進土石籠袋中則得不到有效的脫水減容效果,須添加一定的改性藥劑,例如高分子絮凝劑、促沉劑等,但絮凝劑結構性能及來源都不很明確,因此尋求更快速、低耗的淤泥脫水方法是必要的。因此,對絮凝劑種類、比例和和淤泥含水率的控制是十分重要的。
由上述可知,用陽離子PAM處理后的淤泥在不同時期含水率明顯低于其它藥劑處理的結果,顯示出陽離子PAM對土石籠袋淤泥固結脫水有著顯著的效果。對不同絮凝劑處理后固結淤泥含水率數值分別進行獨立樣本T檢驗統計分析(α=0.05,雙尾檢驗),統計結果表明陽離子PAM與PAC處理結果之間差異顯著(p<0.05),再次表明陽離子PAM處理效果優于PAC的處理效果。
(2)絮凝藥劑投加量對土石籠袋淤泥固結脫水的影響
通過上述分析確定了陽離子PAM與0.4mm孔徑高韌聚丙烯斜紋土石籠袋組合使用對淤泥脫水固結的效果好,在此基礎上再來研究陽離子PAM投加量對淤泥脫水效果的影響。
根據實驗數據發現在同等條件下,并不是PAM投加量越大對淤泥的脫水固結效果好,通過統計學檢驗數據可知,PAM與不同時間段淤泥含水率的配對T檢驗p值均大于0.05,因此在統計學上也說明PAM投加量對土石籠袋內淤泥脫水固結并無直接無顯著差異,并非PAM投加量越大對淤泥的脫水固結效果好,因此,PAM的投加量對土石籠袋淤泥脫水固結的影響很重要,需要找到一個合適的投加劑量。