中山市河道淤泥处理处置技术及资源化利用研究探讨论文_黄太福

中山市住房和城乡建设局 广东中山 528400

摘要:中山市河道的淤积现象较为严重,清淤工程中所清出的淤泥量巨大,处理和处置工程量大。因此,对于淤泥的处理和处置技术,以及淤泥的资源化利用方面有许多值得研究的课题。本文结合分析国内外先进的技术及工艺,探讨适合中山市河道淤泥的处理与处置技术以及资源化的可选途径。

关键词:河道治理; 河道清淤;淤泥处理;污泥处置;资源化利用

前言

2018年中山市启动中心组团水环境整治提升工程,需整治河涌157条/段,估算清淤产生淤泥量约403.6万m3,淤泥量巨大,处理和处置工程量大。由于中山市土地资源紧缺,居民区密集,为有效化解淤泥处理设施选址难、邻避效应强烈、长距离运输产生次生污染等问题,亟需制定针对中山市占地省、环境友好、可持续发展的基于减量化和资源化利用的淤泥处理处置方案,为中心组团水环境整治提升工程提供一定的技术参考。

1 国内外淤泥处理处置研究进展

1.1国内研究进展

生态清淤技术已发展成为国内整治河道污染的一种新兴的工程性方法。对于清淤后的效果及影响也已取得了相关的研究成果。濮培民等认为清淤对水质的影响效果可能受到河湖点源污染等因素的影响,无法根本上解决水体富营养化问题,因此水质问题仍需进一步采用生态措施,在清淤的同时控制废污水的排放。许亮等对天津北塘排污河清淤后进行评价,发现化学需氧量、氨氮等总量控制因子在内的水污染物呈削减趋势,水质较之前已有明显改善。邢雅囡等探讨了城市河道底泥疏浚深度对氮磷营养盐释放的影响,表明在不同层位底泥样中氮的质量分数随着沉积深度的增加而减小,底泥中氮磷的释放量与疏浚深度有关,当疏浚深度为 5cm 或 15cm 时,从泥水界面向水中扩散的氮磷通量均较小。

1.2国外研究进展

高桥成行研究了日本佐鸣湖疏浚后的效果,疏浚后总磷含量降低,但 COD 没有降低。Ruley 等认为湖泊疏浚后经过较长时期,底泥中的磷释放会恢复到以前的水平,水质重新恶化。Vanderdose等对比评价了荷兰“绿色心脏”地区同时采取消减外源污染和底泥疏浚措施的 Geeplas 湖和只采取外源截污而没有进行清淤的 Nieuwkoop 湖,结果表明两个湖泊水体内磷的削减效果基本相同。

2 现场调查与检测结果分析

对项目所涉及的河道两岸现状、河底现状、截污状况及施工条件进行统计分析,表明大部分河涌的两岸都采用方砖护坡、河底为自然河底、采取部分截污方式、具备施工条件。并对底泥进行现场采样,检测结果表明,其中部分河涌底泥以重金属污染为主要特征,应选择重金属稳定的技术。

3 河道淤泥处理技术的选择

3.1河道清淤方式的选择

按照要求,进行河涌清淤的同时,也需要对河底排污管的状况进行观察与排查,此时对于河宽较窄的河涌应选择干式清淤方式。但是,河宽在25米~100米,非汛期可以选择半干式清淤方式,汛期时应选择湿式清淤方式。

3.2河道清淤技术的选择

根据清淤方式和河涌具体施工条件选择最优的方法进行清淤。干式清淤时,可以考虑选择挖掘机、吸泥泵等设备。湿式清淤时,优先选择绞吸式挖泥船。

3.3淤泥输运方案的选择

根据清淤方式确定污泥的输送方案,干式清淤时应选择汽运(含水率较低时可采用土方运输车,含水率较高时应采用全封闭式罐车运输),湿式清淤时优先选择船运。

3.4底泥原位固化和利用

针对低污染河道、或有生态化改造需求的河道、或底泥无法外运的河道,可采用底泥固化技术就近处理,降低含水率,提高底泥强度来满足土方填筑等资源化利用要求。针对不同泥质特点,需现场试验配备复合型固化剂。

3.5淤泥筛分

由于部分河涌淤泥当中含有建筑垃圾、生活垃圾以及自然产生的腐植垃圾,如不进行筛分处理,将使得后续的处理处置工作难以进行。因此,淤泥疏浚上岸了以后,首先应当经过筛分机进行分筛,分离各种垃圾,同时淤泥筛分成极细颗粒的淤泥以及较粗颗粒淤泥。

3.6极细淤泥处理

极细颗粒的淤泥含水率较高(含水率90%左右),不适宜直接采用化学固化方式处理。极细颗粒淤泥进入调理池,并加入絮凝剂、少量固化剂等药剂进行调理,然后再用螺杆泵打入高压板框压滤机内进行过滤,一次性脱水至含水率40%以下。

3.7较粗淤泥处理

过滤后的粗颗粒淤泥含水率较低(约55%至60%之间),可采用直接化学固化方式处理。较粗颗粒淤泥通过拖泵泵入输泥管道内,然后通过单轴螺旋搅拌机(详见图1),此过程与固化剂进行充分的搅拌反应,然后再用拖泵泵入淤泥临时堆放场地内,含水率可快速的降低至40%以下。

图1 单轴螺旋搅拌机 图2 高压板框压滤机

3.8脱水技术

脱水干化时可优先考虑机械脱水方法,可选用高压板框压滤机(详见图2)等脱水设备进行脱水。

4 河道淤泥的处置技术的选择

4.1河涌淤泥资源化利用技术

淤泥处理产出物中的垃圾、余沙、余土应以安全处置为目标,在满足环保和安全要求的前提下,宜采用多种形式进行资源化综合利用。垃圾、余水及余泥处置应遵循因地制宜、应用尽用、集中堆置、安全管控的基本原则。垃圾送垃圾填埋场填埋,余土、余沙应分级处置,且严格控制农田利用。

4.1.1余土资源化利用

根据以下进行分类:Ⅰ类余土可用于园林绿化用土;Ⅱ类余土可用于制砖、建材;Ⅲ类余土可用于道路的基础、工业园区和园区厂房用土;Ⅳ类余土可用于公路、堤防、商业用地、市政用地等的回填土;Ⅴ类余土应进行单独填埋、卫生填埋处置。

4.1.2余沙资源化利用

一级余沙可用于结构混凝土骨料;二级余沙可用于建筑砂浆骨料。

4.1.3垃圾填埋场填埋

不能资源化利用的淤泥,可以进行卫生填埋。污泥卫生填埋(填垫、堆置、与城市生活污泥一起填埋)前,必须先将其含水率降低至60%以下。

5 结语

结合分析国内外先进的技术及工艺,探讨适合中山市河道淤泥的处理与处置技术以及资源化的可选途径,以期为中山市中心组团水环境整治提升工程推进提供参考。

参考文献:

[1]濮培民,王国祥,胡春华,等.底泥疏浚能控制湖泊富营养化吗[J].湖泊科学,2000,12(3):269-279.

[2]许亮,王文美,张宁,等.天津市北塘排污河清淤改造前后水质评价分析[J].环境科学导刊,2011,30(2):84-86.

[3]邢雅囡,阮晓红,赵振华.城市河道底泥疏浚深度对氮磷释放的影响[J].河海大学学报(自然科学版),2006,34(4):378-382.

[4]广州市河涌清淤及淤泥处理处置全流程工作指引(试行),2018年9月

论文作者:黄太福

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/17

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