福建省林业勘察设计院 福建福州 350001
摘要：福州市红庙岭垃圾综合处理场，集污池清除污泥量45910m3，氧化塘清淤污泥量为52333m3；脱水过滤污泥量98243m3；外运泥饼量31285m3，建设脱水机房规模60m3/h，日处理规模600m3/d（日工作时间10小时）。
1项目概况
福州市红庙岭集污池暨氧化塘位于福州市红庙岭垃圾综合处理场管理处北侧，红庙岭垃圾处理场集污池位于垃圾填埋区下方，系利用原山谷地形筑坝截污，集污池总库容10万m3。4个生物氧化塘总库容为42225 m3，其中1号塘设计容量6700 m3；2号塘设计容量13875 m3；3号塘设计容量11250 m3；4号塘设计容量10400 m3。各氧化塘深度均不大，一般不超过10米。
本项目设计前，对集污池及氧化塘现有状况进行了现场勘察及调查，以下为调查内容：
集污池内污水为黑色、墨绿色，主要为污水池内的垃圾渗沥液，成份复杂，具有恶臭。其中含大量高浓度有机污染物、重金属污染物、致病菌、病毒以及寄生虫卵等，平均深度为4.04m。上游深度小，下游（靠近拦污坝）深度大的规律。集污池东侧的污水面见大量漂浮物，污水面常见底部沼气等气体冒出水面而形成一定量的漂浮泡沫等。
污水池内的垃圾渗沥液是成份复杂，浓度很高的污浊液体，含大量高浓度有机污染物、重金属污染物、致病菌、病毒以及寄生虫卵等，其污染程度取决于垃圾成份，填埋时间、气候等多种因素，变化幅度很大。填埋场的实测渗沥液水质指标多在以下区间内：
COD：5000～9000mg/L BOD5：4000～6000mg/L
NH3-N：1100～1400mg/L PH：6～9
污水下部位为浓浆，呈黑色、灰黑色，呈流动状态，有恶臭。主要成分为富含活性淤泥以及细菌分解代谢产物、大量高浓度有机污染物、致病菌、病毒以及寄生虫卵等，含少量焚烧后沉渣等固体颗粒等，该层较上层污水层浓度较高，但黏性低，易搅动等。该层主要分布于集污池部分，厚度变化为0.70～7.30m，平均厚度为3.74m。
浓浆下部为浮泥，呈黑色、灰黑色，有恶臭。氧化塘部分主要为有机质和细菌分解代谢产物，呈絮凝装胶体分散悬浮状态，表层含有大量泡沫等，该层分布厚度较小。氧化塘部分均有分布，厚度一般为1.20～3.00m左右，平均厚度为2.74m，分布较为均匀。
集污池部分成分主要为大量有机污染物以及少量工业焚烧废渣等混合物，呈絮凝状以及稠浓浆等，与下部淤泥层无明显分界面，为浓浆层与下部淤泥层过渡层，均匀性差，且分布厚度亦较小，厚度变化为1.0～7.0m，平均厚度为2.05m。
最下层为淤泥，呈黑色，有恶臭。主要成分为沉积污泥以及垃圾处理后工业废渣，并含大量有毒细菌以及代谢物等，大部呈流塑状，固结程度极低，为松散的沉积物，均匀性以及密实度差等。该层沉积时间较长，无韧性，含水量极高。氧化塘部分分布厚度一般为0.20～6.00m，均有分布，平均厚度为2.10m；集污池中淤泥埋藏较深，其厚度变化较大，靠近拦污坝最深部分厚度达6.60m左右，厚度变化为0.60～6.6m，平均厚度约为2.13m。该层主要为沉淀沉积而成，故自上而下其强度有逐渐变硬的规律。
2集污池及淤泥量预测
根据勘察及现场测量报告，池内淤积物质总体积为3.13万m3，氧化塘淤积底泥总方量为3.4万m3。
针对沉积污泥各分层的天然含水量以及密度等进行的测试，测算出各分层方量及总体固态物的含量，分层计算结果如表一、表二：
3 施工清淤泥量预测
在实际施工过程中，由于清淤设备需对淤泥沉进行扰动，造成各分层淤泥含水率增加，实际各层固态物质量不变。参考近年来实际工程，我们对施工过程中导致含水率上升进行模拟施工扰动后，对淤泥含水率等进行重新测定，统计出实际施工清淤泥量，见表3，表4。
经测算，氧化塘施工清淤总量为52333m3，集污池淤泥总量为45910m3，总计98243m3，清淤污泥综合含水率将达到93.6%。
4疏挖设备选择和疏挖方法
根据工期安排，集污池拟设2台套池塘清淤机同时作业，采用网格法划分作业区，每个作业网格尺寸为5米乘以5米，每台池塘清淤机作业时占用一排网格。施工时按每5米宽的间隔设置岸标及浮标。水上排泥管采用直径180毫米（内径）MC尼龙管。由于是浅水清淤，泥泵安装在导架上，导架的上下可随时调节并根据浚深要求固定在相对位置，这样可保证清淤泥层厚度的精确性。清淤机的定位及前后左右的移动均通过岸上的尼龙缆绳由卷扬机来控制，一共配置4台卷扬机，2台前进、2台拖返。卷扬机牵引清淤机沿缆绳做直线运动，在每个开挖分区吸泥1小时然后移动5米至下一个开挖分区。当一次完成规定的抽吸长度后，将船拖返到起始点横移5米后再向前推挖。如此循环，直至结束。
工艺流程图
集污池水下疏挖采用两台清淤机，一班制作业，每台池塘清淤机设计泥浆产量为40m3/h，每次平均吸泥层厚为200厘米。扣除作业准备时间，设计疏挖泥浆产量为600 m3/d。
氧化塘疏挖因其面积和深度均小的多，疏挖施工相对比较简单。拟用设备与集污池疏挖设备基本相同。
集污池和氧化塘清淤污泥经管道输送至储泥池存储，经污泥螺杆泵输送后进至脱水机房脱水处理。
储泥池体尺寸：4.4×4.4m，高度3.5m。池内设搅拌机1台（ZJ-700 H=3m）功率为2.5Kw。
5 污泥处理工艺选择
污泥浓缩、脱水有两种方式可提供选择，一种是污泥重力浓缩，机械脱水；另一种是污泥机械浓缩，机械脱水。两种处理方式的污泥含水率均能达到80％以下。但由于重力浓缩方式，占地较大，卫生条件稍差，且剩余污泥有磷的释放，为此本项目污泥处理系统拟采用机械浓缩机械脱水方式。机械浓缩、脱水具有卫生条件较好，污泥快进快出，无磷释放等优点，已在国内城市污水处理工程广泛采用。
可提供选择的类型有三种：一种是带式浓缩、脱水一体化机；第二种是卧式离心机；第三种是螺压浓缩、脱水机。三种类型的浓缩脱水设备在国内已均有采用，其中带式一体化机在国内使用较早，离心机在国外使用较多，近十年来在国内使用较为普遍。现就三种机械设备的性能及重要技术指标进行比较分析如下表5。
由于本工程要求淤泥处理封闭运行，且处理量较大，综合上述分析，本工程污泥处理系统拟采用螺压浓缩、脱水机。
污泥泥饼运至红庙岭垃圾填埋场卫生填埋。浓缩污泥产生的污泥脱水滤液经收集至污泥脱水滤液池后进入污水处理厂进行处理，污泥脱水滤液日排放量408.9m3/d，处理后排放至回到集污池。浓缩脱水后湿污泥含量：191.1m3/d，含水率80%。
6建议及设计思考
1、由于本项目为垃圾填埋场集污池和氧化塘清淤工程，项目实施所在地条件较为恶劣，因此，项目实施过程中应注意保护施工人员安全，清淤设计中尽量选择易于操作且无需施工人员与污水直接接触的设备。
2、设计过程中，应考虑施工及生产人员劳动安全保障措施。
3、此类项目水深较深，污泥浓度大，可泵性差，因此设计施工工作开展前应进行淤泥试验，测试淤泥的可疏浚性。
4、清淤过程中应协调好与市政相关部门的关系，遵守福州市的各项法律法规及规章制度，在建设过程中应注意尽量减少对环境和居民正常生活的影响，不得造成事故排放。
参考文献：
[1]给水排水设计手册 中国建筑出版社
[2]桂厚瑛，彭辉，桂绍庸.污泥堆肥工程技术［M ］.中国水利水电出版社，2015
论文作者:陈国盛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
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