摘要:综述我国河道尤其是中小河道的淤泥清除方法,如排干清淤、水下清淤及环保清淤等,对各种清淤方法的适用范围和优缺点进行分析:同时介绍了污染淤泥钝化处理、堆场淤泥处理和淤泥资源化处理技术,并分析了其适用范围,对河道清淤与淤泥处理利用技术进行了展望,以期为我国的河道清淤和淤泥处理提供借鉴。
关键词:农村河道:河道疏浚:清淤技术:淤泥处理
传统河道清淤多集中在河道灌溉、防洪能力提升等方面,而现代河道清淤工程则将河道源污染问题解决以及改善水质等作为清淤目标。这就要求清淤工作中注重引入相应的处理技术。然而从现行关于中小河道清淤技术方面仍缺少较为合理、系统的技术方式,许多处理处置技术应用下很难发挥其应有的效果。因此,如何做好技术选取工作成为当前中小河道清淤工程需考虑的重要问题。
1中小河道清淤和淤泥处理技术的发展现状
在我国现阶段的河道发展过程中,港口、航道、内河大规模工程较多,具有相应的机器设备与技术手段,在进行河道清淤及淤泥处理过程中,应探索与发现多种处理技术,将河底聚集的淤泥与垃圾应用清淤的办法进行移除,保证河流的通畅。在河道清淤过程中,多在港口与航道采用大规模的清淤设备,而这些设备无法进到中小河道中,导致中小河道缺乏适合的清淤设备进行淤泥清理工作。在过去淤泥处理过程中,中小河道存在冬季“挖河泥”的现象,将挖出的河泥灌入沤肥,并将其作为肥料进行农耕,实现了淤泥的再利用。而现今工业快速发展,工业污水大量排放于河流中,使河底污泥受到污染,无法进行农耕使用,淤泥过多现象逐渐严重,清淤和淤泥处理技术亟待发展。
2中小河道治理中清淤技术的应用
2.1水下清淤方法的应用
该技术主要以挖泥船为施工平台,在船上安装清淤设备,将河道的淤泥进行开挖并通过特定管道输送到指定的位置。按其在施工中的清淤方式可细分为抓斗式、绞吸式、泵吸式及斗轮式。其中抓斗式技术多应用在含有较多杂物且淤泥层较厚的中小河道,具体施工方法是通过安装在船上的液压抓斗将水下淤泥抓取,通过管道将其输送到指定的地方。抓斗式清淤具有操作简便、受天气以及河道内障碍物影响较小等优点,但也有缺点,如经过扰动过的浮泥很容易二次沉入河道。绞吸式清淤技术在中小河道清淤工程中最为适用,其有诸多优势,如施工精确、效率高,河道通航不会受到影响。但在施工过程中,由于绞刀开挖具有开放式特征,容易出现二次淤积的问题。泵吸式清淤技术一般适用于小型河道施工中,可以同时完成淤泥转移与清除工序,然而在施工过程中可能会吸出较多的河水,为淤泥的处理增加了工作量。
2.2排干清淤技术的应用
排干清淤技术目前常应用于径流量小,没有通航、防洪功能的河道清淤施工中,包含干挖与水力冲挖两种方式。采用干挖方式清淤,施工中挖掘机将淤泥进行开挖,然后通过渣土车外运。该方法具有施工简便、施工机械普通、清淤效果理想等优点。水力冲挖是应用高压水枪对底泥进行冲刷,被冲刷的泥浆会顺着水流方向流向低洼区域,然后便可完成吸取与输送。水力冲挖具有成本低、机械要求低等优势。综合来看,排干清淤技术可使施工质量得以保证,即使对于包含过多垃圾物质等工程也可做到游刃有余。但其在施工中应做好施工时间控制,通常汛期阶段禁止施工。同时,施工中不利于对生态系统、边坡等的保护。
2.3环保清淤技术的应用
环保清淤在清淤过程中注重保护水体环境不受影响的前提下改善水质。在施工过程中,该清淤方式对清淤设备有较高的要求,同时需要很好的控制水体浑浊度,合理地选择淤泥排放位置。目前,环保绞吸式清淤技术多应用在中小河道清淤过程中,具有控制污染物扩散和泄露的优点。根据研究表明,采用该方法清淤效果明显,清淤率较高,而且因绞吸式挖泥船中安装有监控和定位装置,施工过程中可以准确判断挖掘轨迹、挖掘精度等,确保清淤效果达到目标要求。
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3处理淤泥的相关技术研究
3.1无污染淤泥与有污染淤泥的处理
无污染淤泥与有污染淤泥的处理方法是不同的,其中有污染淤泥含有的污染物种类不同,其相应的处理方法也不相同。在某些水利工程中产生的淤泥基本上没有污染物或污染物低于相关标准,如南水北调东线工程淮安白马湖段疏浚淤泥无重金属污染,同时氮、磷等营养盐的含量也低,该类无污染或污染程度较轻的淤泥主要产自工业水平不发达的农村地区,可对其进行资源化处理。对于有污染的淤泥,在处理过程中首先考虑如何有效地降低污染程度,如采用钝化稳定性技术降低淤泥中重金属含量。
3.2污染淤泥的钝化处理技术
工业化程度高的地区由于工业废水的排放,河道淤泥中重金属污染物含量较高,如上海苏州河流的淤泥中重金属含量是正常值的2倍,对此类重金属超标的淤泥,可以采用钝化处理技术。因为在不同的环境条件下淤泥中所含重金属的活性状态是不同的,钝化处理是在淤泥中添加相应的化学物质,减小重金属活性状态,将其由不稳定状态转变为稳定状态,从而达到降低污染的目标。
3.3堆场淤泥处置技术
(1)堆场周转使用技术
为了减小堆场的数量和占地,要求堆场周转使用,即对堆场中的淤泥采取技术措施快速处理,之后再次堆放新淤泥,从而达到堆场循环利用的目的。堆场周转技术采用小堆场、高效周转的理念,改变了过去的大堆场、占地多的方法,对于土地资源紧缺的地区是较为有利的。堆场周转技术的设计主要考虑需要处理的淤泥总量、堆场的容量、周转周期和周转次数等,该技术通常可以和固化或者干化技术相结合,就地采用固化淤泥或干化淤泥作为堆场围堰,同时也可以对堆场内的淤泥进行快速资源化利用。
(2)堆场表层处理技术
清淤过程中产生的淤泥初始含水率一般较高,而淤泥颗粒非常细小,黏粒含量通常大于20%,淤泥的性质导致了淤泥在堆场中沉积速度比较缓慢,固结时间较长。据研究表明,吹淤后的淤泥堆场在落淤后的两三年时间内只能在表面形成20cm左右厚的天然硬壳层,而下部仍然为流态的淤泥,含水率仍在1.5倍液限以上,进行普通的地基处理难度很大。堆场表层处理技术则是采用淤泥堆场原位固化处理技术,在淤泥堆场表面快速形成一层人工硬壳层,人工硬壳层具有一定的强度和刚度,满足小型机械的施工要求,可以进行排水板铺设和堆载施工。
3.4淤泥资源化利用技术
上面阐述的淤泥固化、干化、土壤化等各种能把废弃淤泥变为资源重新进行使用的技术都属于淤泥的资源化利用范畴。此外,淤泥资源化利用技术还包括把淤泥制成砖瓦的热处理方法。热处理方法是通过加热、烧结将淤泥转化为建筑材料,按照原理的差异又可以分为烧结和熔融。烧结是通过加热800~1200℃,使淤泥脱水、有机成分分解、粒子之间黏结,如果淤泥的含水率适宜,则可以用来制砖或水泥。熔融则是通过加热1200~1500℃使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化,熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。
结束语:
处理淤泥与清淤技术的应用是解决中小河道淤泥堵塞问题的重要途径。技术应用中应结合实际施工情况做好清淤技术的选择,且在处理处置淤泥方面可针对污染性质污泥与无污染污泥采取不同方式。另外,环保清淤技术以及淤泥快速排水技术等以其自身的优势将投入未来淤泥处理中,可通过不断实践研究提升技术应用效果。
参考文献:
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[3]沈亚威,刘思韬.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].工程建设与设计,2018(14):138-139.
论文作者:王博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签:淤泥论文; 清淤论文; 河道论文; 技术论文; 堆场论文; 过程中论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第4期论文;