河涌清淤與淤泥處理方法研究與應(yīng)用

彭穎琳

(廣州市白云區(qū)水務(wù)工程建設(shè)管理中心，廣州 510405)

0 前 言

淤泥是城市污水排放過(guò)程中逐漸形成的，其以絮狀泥粒分布，含水率較高，由污水中的微生物、懸浮物等共同形成聚集體，含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微生物。如果河涌淤泥沒(méi)有得到規(guī)范性的處理，將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，但如果能對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的處理，將成為再次被利用的資源。因此，河涌清淤后合理處置淤泥變得更加重要。

1 河涌清淤施工工藝

河涌清淤主要目的是清除對(duì)河床底部長(zhǎng)期沉積的大量垃圾、有機(jī)物、重金屬以及無(wú)法降解微量元素等污染物，以達(dá)到改善河涌水質(zhì)，提高河道景觀，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的效果。因此對(duì)于河涌清淤的底泥劃分為有害與無(wú)害兩類，一般無(wú)害底泥經(jīng)過(guò)脫水處理后可再行利用，而有害底泥則需要進(jìn)行無(wú)害處理。

1.1 底泥檢測(cè)是設(shè)計(jì)工藝方案的前提

在設(shè)計(jì)河涌清淤工藝方案時(shí)，為明確河涌底泥受污染程度，設(shè)計(jì)單位需要對(duì)新建項(xiàng)目相應(yīng)流域的各條河涌底泥進(jìn)行取樣檢測(cè)，確認(rèn)河涌淤泥含水率、流動(dòng)性、有機(jī)質(zhì)污染、氮營(yíng)養(yǎng)鹽、磷營(yíng)養(yǎng)鹽、重金屬污染等數(shù)據(jù)。根據(jù)底泥檢測(cè)成果，制定相應(yīng)的河涌清淤施工工藝方案。

1.2 河涌淤泥疏挖、運(yùn)輸方式研究

1)具備河涌運(yùn)輸條件：

船舶通行條件較好的主河道，一般考慮采用絞吸式挖泥船方式實(shí)施清淤的情況下，可通過(guò)航道經(jīng)水路運(yùn)輸采用封閉駁船輸送至底泥處理臨時(shí)場(chǎng)地；或者采用封閉駁船航運(yùn)到附近碼頭，再通過(guò)陸路密罐車轉(zhuǎn)運(yùn)至底泥處理臨時(shí)場(chǎng)地。這樣做可以有效減少底泥堆放對(duì)周邊環(huán)境影響，提高施工效率，并對(duì)底泥運(yùn)輸效率提升產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。

2)不具備河涌運(yùn)輸條件：

通常在河道不具備船舶通行條件的情況下，都具備以下特點(diǎn)：窄長(zhǎng)、過(guò)流面積小、河道兩邊建(構(gòu))物密集、單位斷面清淤量小等等。此時(shí)，就適合采用吸泥車進(jìn)行運(yùn)陸路輸，吸泥車運(yùn)輸靈活，適用于任何平整場(chǎng)地的停駐，施工工藝要求簡(jiǎn)單，能通過(guò)泵吸方式將底泥抽入密封罐內(nèi)進(jìn)行密封運(yùn)輸，既能避免底泥在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中廢水對(duì)周邊環(huán)境污染的可能，也能避免底泥在運(yùn)輸過(guò)程中余水對(duì)道路環(huán)境造成影響。在理論上，采用吸泥車運(yùn)輸因沒(méi)有運(yùn)距限制，并且操作靈活、便捷等優(yōu)點(diǎn)非常具備優(yōu)勢(shì)，但當(dāng)發(fā)生長(zhǎng)距離運(yùn)輸以及運(yùn)輸量大時(shí)，會(huì)相應(yīng)受運(yùn)距、底泥運(yùn)輸量等因素的影響產(chǎn)生非常高昂的費(fèi)用。

2 淤泥脫水固化設(shè)計(jì)工藝方案

按規(guī)范要求，從河涌或暗渠清出來(lái)的淤泥需要嚴(yán)格按照相關(guān)流程進(jìn)行處理。在河涌或暗渠清淤工作完成后，需將底泥統(tǒng)一臨時(shí)堆放在合理的位置，實(shí)施底泥脫水與固化的工藝，并將底泥的余水進(jìn)行無(wú)害處理。當(dāng)?shù)啄辔廴疚锟刂浦笜?biāo)與限值達(dá)到IV類土(不含)以上標(biāo)準(zhǔn)的情況下，最后會(huì)作為無(wú)害干泥外運(yùn)到政府指定的余泥排放場(chǎng)地進(jìn)行處理。如果底泥含有大量有毒物質(zhì)的情況下，淤泥會(huì)統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)接倌嗵幚韽S進(jìn)行無(wú)害化處理。底泥脫水固化工藝處理主要分為以下兩種方式：

1)天然晾曬淤泥方案，在河涌周邊范圍選址作為淤泥晾曬場(chǎng)地，通過(guò)自然條件風(fēng)干、蒸發(fā)淤泥里的多余水分。優(yōu)點(diǎn)在于場(chǎng)地投入成本相對(duì)低，實(shí)施過(guò)程便捷，對(duì)人材機(jī)要求不高，費(fèi)用開項(xiàng)明確容易進(jìn)行結(jié)算；缺點(diǎn)在于只適用于無(wú)害并且少量底泥脫水處理，底泥內(nèi)部水分難以處理徹底，受場(chǎng)地大小、天氣等條件影響較大，產(chǎn)生的尾水可能會(huì)對(duì)晾曬場(chǎng)地周邊產(chǎn)生負(fù)面影響。

2)機(jī)械脫水法具有較大優(yōu)勢(shì)，可分離垃圾、砂料達(dá)到減量化、資源化目標(biāo)，底泥脫水后可減少較大體積與重量，一般設(shè)計(jì)方案中采用異位方案機(jī)械脫水法處理底泥。其優(yōu)點(diǎn)在于脫水率較高，生產(chǎn)效率較高、穩(wěn)定；運(yùn)用全密閉式操作方式，場(chǎng)地衛(wèi)生環(huán)保；對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各種底泥；單臺(tái)處理能力大，砂可分離并資源化利用，泥餅無(wú)需養(yǎng)護(hù)，壓濾后的底泥體積可有效減小，可直接資源化利用。缺點(diǎn)在于設(shè)置成本前期投入大；間歇性工作裝置需要人工配合才能完成；費(fèi)用開項(xiàng)不明確導(dǎo)致無(wú)法核算費(fèi)用成本進(jìn)行結(jié)算；淤泥處理廠占地面積所需較大，建設(shè)成本投入比較高，并且處理廠的選址、用地、建設(shè)規(guī)劃許可、環(huán)評(píng)等基建手續(xù)辦理過(guò)程繁瑣、復(fù)雜。

3 淤泥處理方法及實(shí)際應(yīng)用

3.1 淤泥農(nóng)用

淤泥中蘊(yùn)含的微量元素，可以為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。因此，在處理淤泥時(shí)可以采取農(nóng)用的方式[1]。農(nóng)用和間接農(nóng)用是淤泥農(nóng)用的主要途徑。直接農(nóng)用是指淤泥在未進(jìn)行處理的情況下，直接在農(nóng)田、林地中應(yīng)用，同時(shí)還可以用來(lái)修復(fù)退化的土地。這種方式在具體應(yīng)用過(guò)程中最為主要的優(yōu)勢(shì)就是需要投入的資金少，合理使用可以使土壤腐殖花速度加快，促進(jìn)肥力的提高，滿足土壤有機(jī)質(zhì)含量的需要；但其在應(yīng)用過(guò)程中如果存在大量的病菌和重金屬，會(huì)在一定程度上危害植物的正常生長(zhǎng)，同時(shí)淤泥中蘊(yùn)含的物質(zhì)還會(huì)使地表受到嚴(yán)重的污染。間接農(nóng)用是指淤泥消化或混合堆肥后再施用的一種方式。

3.2 淤泥焚燒

通過(guò)淤泥焚燒可以最大限度地減量化淤泥[2]。淤泥中的黏土含有很高的礦物質(zhì)，可通過(guò)高溫焚燒或的方式讓黏粒改性，作為煉制磚瓦陶粒之類的制品。同時(shí)也可以作為焚燒發(fā)電的燃料等，這些都是淤泥的新型處理方式。但該方法設(shè)備投入成本很高，并且日均處理量有限，而且焚燒式發(fā)電因淤泥含水的原因，在焚燒過(guò)程中需要消耗大量輔助燃料，導(dǎo)致成本高昂。同時(shí)，焚燒過(guò)程中，不完全燃燒物會(huì)帶來(lái)二次污染，造成大氣環(huán)境的影響，即使在焚燒過(guò)程中可以對(duì)熱能進(jìn)行合理回收，但能源消耗始終無(wú)法得到有效的減少，會(huì)產(chǎn)生比較大的噪音。從國(guó)內(nèi)、外應(yīng)用情況來(lái)看，焚燒所需的資金投入比其他工藝多出好幾倍。

3.3 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋與城市垃圾填埋具有一定的相似性，該方法可以脫水填埋或者采用直接填埋[3]。同時(shí)，對(duì)填埋工藝和設(shè)備沒(méi)有嚴(yán)格的要求，為不發(fā)達(dá)地區(qū)處理淤泥提供有效的方法。但該方法在具體應(yīng)用過(guò)程中需要使用的土地比較多，很難在城市中找到合理的填埋場(chǎng)。因此，上述淤泥處置方案中既有合理利用，也有焚燒方式處理，最終目的都是對(duì)淤泥進(jìn)行無(wú)害化處理，讓其達(dá)到無(wú)污染狀態(tài)，減少對(duì)環(huán)境的污染，徹底消納淤泥[4]。

4 結(jié) 論

綜上，河涌清淤及淤泥處理實(shí)施得當(dāng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)黑臭河涌治理以及水環(huán)境改善萬(wàn)分重要，如果能夠合理利用淤泥，不僅有效解決淤泥二次污染問(wèn)題，同時(shí)還能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。