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河道清淤必然產(chǎn)生大量淤泥,這些淤泥一般含水率高、強(qiáng)度低,部分淤泥可能含有有毒有害物質(zhì),這些有毒有害物質(zhì)被雨水沖刷后容易浸出,從而對(duì)周圍水環(huán)境造成二次污染。因此有必要對(duì)清淤后產(chǎn)生的淤泥進(jìn)行合理的處理處置。淤泥的處理方法受到淤泥本身的基本物理和化學(xué)性質(zhì)的影響,這些基本性質(zhì)主要包括淤泥的初始含水率(水與干土質(zhì)量比,下同) 、黏粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、黏土礦物種類及污染物類型和污染程度。在實(shí)際的淤泥處理工程中,可以根據(jù)待處理淤泥的基本性質(zhì)和擁有的處理?xiàng)l件,選擇合適的處理方案。
縱觀國(guó)內(nèi)外淤泥處理處置技術(shù),可以按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行如表2 所示的分類,在實(shí)際的淤泥處理工程中,可以根據(jù)待處理淤泥的基本性質(zhì)和擁有的處理?xiàng)l件,選擇合適的處理方案。
1、無(wú)污染淤泥與污染淤泥的處理
淤泥是否污染及含有的污染物種類不同,其相應(yīng)的處理方法也不盡相同,某些水利工程中產(chǎn)生的淤泥基本上沒(méi)有污染物或污染物低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),例如南水北調(diào)東線工程淮安白馬湖段疏浚淤泥無(wú)重金屬污染,同時(shí)氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的含量也低,對(duì)于此類無(wú)污染或輕污染的淤泥可以進(jìn)行資源化處理,這類淤泥主要產(chǎn)生于工業(yè)比較落后的農(nóng)村地區(qū)。而對(duì)污染物超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的淤泥,則在處理時(shí)首先應(yīng)考慮降低污染水平到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之下,例如對(duì)重金屬污染超標(biāo)的淤泥可以采取鈍化穩(wěn)定化技術(shù)。淤泥處理技術(shù)的選擇也要考慮到處理后的用途,比如對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽含量高的淤泥,當(dāng)處理后的淤泥擬用作路堤或普通填土而離水源地較遠(yuǎn),氮、磷無(wú)法再次進(jìn)入到水源地造成污染時(shí),一般不再考慮氮磷的污染問(wèn)題。
2、污染淤泥的鈍化處理技術(shù)
工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中重金屬污染物往往超標(biāo),通常意義上的污染淤泥多指淤泥中的重金屬污染,例如上海蘇州河的淤泥中重金屬比當(dāng)?shù)乇尘爸蹈叱? 倍以上,對(duì)此類重金屬超標(biāo)的淤泥,可以采用鈍化處理技術(shù)。鈍化處理是根據(jù)淤泥中的重金屬在不同的環(huán)境中具有不同的活性狀態(tài),添加相應(yīng)的化學(xué)材料使淤泥中不穩(wěn)定態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的重金屬而減小重金屬的活性,達(dá)到降低污染的目的。同時(shí)添加的化學(xué)材料和淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些具有對(duì)重金屬物理包裹的物質(zhì),可以降低重金屬的浸出性,從而進(jìn)一步降低重金屬的釋放和危害。鈍化后重金屬的浸出量小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求之后,這種淤泥可以在低洼地處置,也可作為填土材料進(jìn)行利用。
3、堆場(chǎng)淤泥處置技術(shù)
清淤工程中通常設(shè)置淤泥堆場(chǎng),堆場(chǎng)處理技術(shù)就是從初始的吹填階段開始,采用系列的處理措施快速促沉、快速固結(jié),并結(jié)合表層處理技術(shù),將淤泥堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)使用或者達(dá)到淤泥堆場(chǎng)的快速?gòu)?fù)耕。堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)技術(shù)目的是減小堆場(chǎng)數(shù)量和占地,堆場(chǎng)表層處理技術(shù)是為后續(xù)施工提供操作平臺(tái),而堆場(chǎng)的快速?gòu)?fù)耕技術(shù)則是通過(guò)系列技術(shù)的結(jié)合達(dá)到使淤泥堆場(chǎng)快速還原為耕地。
4、淤泥資源化利用技術(shù)
上面闡述的淤泥固化、干化、土壤化等各種能把廢棄淤泥變?yōu)橘Y源重新進(jìn)行使用的技術(shù)都屬于淤泥的資源化利用范疇。此外,淤泥資源化利用技術(shù)還包括把淤泥制成磚瓦的熱處理方法。熱處理方法是通過(guò)加熱、燒結(jié)將淤泥轉(zhuǎn)化為建筑材料,按照原理的差異又可以分為燒結(jié)和熔融。燒結(jié)是通過(guò)加熱800~1200℃,使淤泥脫水、有機(jī)成分分解、粒子之間黏結(jié),如果淤泥的含水率適宜,則可以用來(lái)制磚或水泥。熔融則是通過(guò)加熱1200~1500℃使淤泥脫水、有機(jī)成分分解、無(wú)機(jī)礦物熔化,熔漿通過(guò)冷卻處理可以制作成陶粒,熱處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟,國(guó)外和國(guó)內(nèi)的不少學(xué)者都進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究。
熱處理技術(shù)的特點(diǎn)是產(chǎn)品的附加值高,但熱處理技術(shù)能夠處理的淤泥量非常有限,比如普通制磚廠1年大概能消耗淤泥5 萬(wàn)m3,不能滿足目前我國(guó)疏浚淤泥動(dòng)輒上百萬(wàn)立方米發(fā)生量的處理需求,從淤泥的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化處理前景來(lái)講,固化、干化、土壤化的淤泥資源化利用技術(shù)是具有生命力的,若與堆場(chǎng)處理技術(shù)相結(jié)合則更能顯示出效益。