無(wú)錫太湖疏浚淤泥的再生資源化利用與分析

金立喬

(江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122)

淤泥是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)物理、化學(xué)和生物作用形成的，未固結(jié)的軟弱細(xì)粒或極細(xì)粒土。無(wú)錫位于太湖沿岸，是我國(guó)人口最密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)之一，這幾年要處理大量沉積的疏浚淤泥，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大壓力。而太湖沉積的大量淤泥極大的危害了河道通航，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的危害。僅僅通過(guò)無(wú)錫部分湖泊的整治過(guò)程產(chǎn)生的疏浚淤泥放置占地約1 000多畝，給無(wú)錫土地資源的合理化利用帶來(lái)巨大的壓力。需要注意的是，堆放的淤泥往往含有有毒的化學(xué)物質(zhì)，病原微生物等有害成分，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)生存造成威脅。而且在堆放的過(guò)程中疏浚淤泥在堆放地往往產(chǎn)生人類(lèi)能夠明顯感受到的難聞氣味，從而造成周?chē)諝獾奈廴荆訃?yán)重的是干燥后的疏浚淤泥在空氣流動(dòng)的影響下易形成揚(yáng)塵，加劇了空氣污染的程度。而且由于江南地區(qū)降雨量充沛，雨水較多，往往又會(huì)形成泥漿，沖刷帶入河流湖泊等水系，造成再次污染。因此，合理的處理太湖疏浚淤泥可以節(jié)省土地資源，降低空氣污染，改善生態(tài)環(huán)境。

另外，對(duì)太湖疏浚淤泥進(jìn)行處理，不僅有利于解決淤泥處理難題，而且又將廢棄淤泥進(jìn)行了再生資源利用。可以節(jié)約資源，變害為利，創(chuàng)造了再生資源，且一旦探討出合理的成體系的處理疏浚淤泥的方法技術(shù)，將會(huì)為環(huán)太湖地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

1 太湖疏浚淤泥的處理方法

目前無(wú)錫處理太湖疏浚使用的疏浚淤泥處理方法有晾曬處理法、固化處理法、加熱處理法等。

1.1 晾曬處理法

晾曬處理法的原理即通過(guò)一定時(shí)間的晾曬使疏浚淤泥中所含有的大量水分排出，即通常所說(shuō)的排水處理法。該方法是通過(guò)降低疏浚淤泥的高含水率，使之成為普通的土質(zhì)。無(wú)錫五里湖疏浚一期工程產(chǎn)生了250萬(wàn)m3的疏浚底泥，對(duì)疏浚底泥堆放在堆泥場(chǎng)進(jìn)行晾曬處理，加上之前的清淤工程產(chǎn)生的淤泥，總量達(dá)6 000多立方米，占用各類(lèi)土體數(shù)萬(wàn)畝進(jìn)行堆放晾曬處理。

對(duì)疏浚淤泥采用堆泥場(chǎng)堆放晾曬，疏浚淤泥的自然干化過(guò)程十分緩慢，晾曬處理效果不好，然而在經(jīng)過(guò)晾曬處理后產(chǎn)生土的力學(xué)性能不佳，尤其是晾曬后淤泥土的土地承載力非常低，例如無(wú)錫疏浚淤泥在梅梁湖排泥場(chǎng)經(jīng)過(guò)晾曬處理后，其淤泥除了表面有一定厚度的疏浚淤泥結(jié)為硬質(zhì)土外，下面仍然是含水量很高的流態(tài)淤泥。而且在對(duì)疏浚淤泥建隔離堆置場(chǎng)處理時(shí)，對(duì)于防滲漏的條件要求很苛刻，一旦發(fā)生滲漏，就會(huì)使疏浚淤泥中的有害物質(zhì)進(jìn)入地下水系和周?chē)鷳B(tài)環(huán)境，對(duì)周?chē)h(huán)境造成再次的污染。值得注意的是，晾曬處理不僅僅面臨固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)械施工難度較大的缺點(diǎn)，而且還占用大量的耕地等寶貴的土地資源，在當(dāng)今寸土寸金的土地資源極為缺乏的情況下，實(shí)在是不經(jīng)濟(jì)的選擇，加上晾曬處理法還有脫水效率低，不適合大規(guī)模處理疏浚淤泥的缺點(diǎn)。

因此，排水處理法雖然操作上比較簡(jiǎn)便，但是仍存在耗費(fèi)大量土地資源，以及污染環(huán)境的問(wèn)題。

1.2 加熱燒結(jié)處理法

加熱燒結(jié)處理法就是通過(guò)加熱、燒結(jié)，將疏浚淤泥脫水，使之轉(zhuǎn)化成建筑材料。該方法是通過(guò)加熱和燒結(jié)的方法來(lái)降低疏浚淤泥的高含水率，去除疏浚淤泥中過(guò)多的水分，并且使淤泥經(jīng)過(guò)處理后變?yōu)闊频拇u瓦，從而變廢為寶。

該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但由于加熱燒結(jié)處理的數(shù)量有限且對(duì)疏浚淤泥有一定的要求，并且要建造固定的加熱燒結(jié)處理工廠，導(dǎo)致處理總的費(fèi)用較高，且即使這種處理法產(chǎn)生的產(chǎn)品有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但總體上仍然需要投入大量的資金，耗資巨大不適合用于處理大型的疏浚淤泥工程。

1.3 固化處理法

固化處理疏浚淤泥法就是通過(guò)在疏浚淤泥中添加固化劑的方法使疏浚淤泥強(qiáng)度提高，從而也有效的遏制了疏浚淤泥中污染物擴(kuò)散，達(dá)到處理疏浚淤泥的目的。

該方法主要是通過(guò)提高疏浚淤泥的強(qiáng)度來(lái)達(dá)到處理疏浚淤泥的目的，并且該方法極大的減小了疏浚淤泥的污染物的滲透速率，有力的減少了環(huán)境的污染。

無(wú)錫對(duì)太湖疏浚淤泥采用的固化處理方法就是通過(guò)添加各種固化劑，混合攪拌，疏浚淤泥經(jīng)過(guò)與固化劑發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，降低了疏浚淤泥的高含水率，提高了疏浚淤泥的力學(xué)強(qiáng)度，從而將其轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N其他類(lèi)型的土質(zhì)。無(wú)錫對(duì)太湖疏浚淤泥的處理通常采用的固化劑是水泥類(lèi)材料和石灰類(lèi)材料。經(jīng)過(guò)固化轉(zhuǎn)型后的土質(zhì)完全符合各種用途的土質(zhì)，從而將疏浚淤泥從一種含有污染的垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪?jīng)濟(jì)價(jià)值的再生資源進(jìn)行再利用。

使用固化處理法具有各種優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下方面:

1)使用該方法處理的太湖疏浚淤泥可以生產(chǎn)不同強(qiáng)度的土質(zhì)，通過(guò)調(diào)整固化劑的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)，變形小，透水性小，性能優(yōu)越。2)經(jīng)過(guò)該方法處理后的淤泥較未處理過(guò)的淤泥對(duì)周?chē)h(huán)境污染基本解決，并且具有較好的環(huán)境穩(wěn)定性。3)固化處理法處理各類(lèi)疏浚淤泥工程，還具有可以應(yīng)用各類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械來(lái)提高處理效率的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)機(jī)械的應(yīng)用可以固化處理各類(lèi)淤泥。4)通過(guò)利用工農(nóng)業(yè)廢料作為固化劑，例如廢石膏、粉煤灰，可以降低固化劑采用成本，從而大大的降低總的處理費(fèi)用。

2 固化處理后的疏浚淤泥的再利用分析

2.1 作為填土材料

隨著全國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速迅猛發(fā)展，地處長(zhǎng)江三角洲的無(wú)錫經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市需要更好的建設(shè)，因而無(wú)錫的建筑行業(yè)發(fā)展迅速，不論是修建各種建筑，還是修建道路橋梁等基本市政設(shè)施，都需要大量的建筑材料。建筑材料中填土材料是必不可少的組成部分，而且用量巨大。在當(dāng)今土地資源十分緊張的情況下，大量開(kāi)采土地已經(jīng)不是十分可行的方法。在這種情況下，太湖疏浚淤泥經(jīng)過(guò)固化處理后生產(chǎn)出強(qiáng)度合格的土質(zhì)，是一種良好的填土材料，不僅解決掉淤泥垃圾，而且變廢為寶，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境價(jià)值。通過(guò)采用固化處理法對(duì)無(wú)錫長(zhǎng)廣溪堆場(chǎng)淤泥進(jìn)行固化處理，其處理后的太湖疏浚淤泥便是很好的填土材料，現(xiàn)在已經(jīng)作為太湖疏浚淤泥固化處理后的再生資源投入到建筑行業(yè)來(lái)，作為良好的再生資源進(jìn)行利用。

2.2 作為綠化用土

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市需要進(jìn)行大量的綠化，因而綠化用土的用量可想而知。無(wú)錫市的綠化面積巨大，因而需要大量的綠化用土。然而使用適當(dāng)?shù)墓袒瘎┨幚砗蟮奶杩Ｓ倌?，由于?jīng)過(guò)使用適當(dāng)固化劑處理后的太湖疏浚淤泥含有適合植物生長(zhǎng)的氮、磷等元素，是一種天然的養(yǎng)料，因而處理后的土質(zhì)是很好的綠化用土，現(xiàn)已經(jīng)大量投入到市政綠化的使用中。

3 結(jié)語(yǔ)

太湖疏浚淤泥處理工程適合采用固化處理方法對(duì)太湖疏浚淤泥進(jìn)行處置，該處理方法效率高、施工方便，且易于應(yīng)用。太湖疏浚淤泥是很有利用價(jià)值的潛在資源，通過(guò)使用不同固化劑對(duì)疏浚淤泥進(jìn)行固化處理，可生產(chǎn)作為綠化用土、填土材料等再生資源，實(shí)現(xiàn)了太湖疏浚淤泥的再生資源利用，而且可以形成一個(gè)很有發(fā)展前途的新興產(chǎn)業(yè)，可以在全國(guó)推廣應(yīng)用。

［1］水利部太湖流域管理局，太湖污染底泥疏浚規(guī)劃總報(bào)告［R］.2007.

［2］徐 元.港IZ1建設(shè)與疏浚之間關(guān)系淺議——兼談第6屆世界疏浚大會(huì)有關(guān)情況［J］.中國(guó)港灣建設(shè)，2001(6):65-68.

［3］Winkels，H.J.A.Stein.Optimal cost-effective sampling for monitoring and dredging of contaminated sediments［J］.J.Environ.Qual.，1997，26(4):933-946.

［4］趙慶祥.污泥資源化技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

［5］張春雷，朱 偉，李 磊，等.湖泊疏浚淤泥固化筑堤現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究［J］.中國(guó)港灣建設(shè)，2007(1):27-29.

［6］李 磊，朱 偉，趙 建，等.西五里湖疏浚底泥資源化處理的二次污染問(wèn)題研究［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，33(2):127-130.