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    河道淤泥常見處理技術分析

      清淤所產生的淤泥往往含水率高、強度低,難以被直接利用;還有一部分淤泥還含有有毒有害物質,這些有毒有害物質被雨水沖刷后容易浸出,從而對周圍水環境造成二次污染。因此對淤泥進行適當的處理處置是非常必要的。

      一、無污染淤泥與污染淤泥的處理

      淤泥的處理方式主要取決于是否污染及污染物種類,對無污染或輕污染的淤泥可以進行資源化處理,而對污染物超過相關標準的淤泥則首先考慮降低污染水平到相關標準之下。

      堆場處理與就地處理

      堆場處理是指將淤泥清理出來后,運輸到指定的淤泥堆場進行處理。

      就地處理則不將底泥疏浚出來,而是直接在水下對底泥進行覆蓋處理或者是排干上覆水體然后進行脫水、固化或物理淋洗處理。

      資源化利用與常規處置

      淤泥從本質上屬于工程廢棄物,按照固體廢棄物處理的減量化、無害化、資源化原則,應盡可能對淤泥考慮資源化利用,例如農村地帶可將沒有重金屬污染但氮、磷含量比較豐富的淤泥進行還田,成為農田中的土壤。利用淤泥的資源化利用技術是國際上很多發達國家常采用的處理方法。

      當淤泥中含有某些特殊污染物如重金屬或某些高分子難降解有機污染物而無法去除,進行資源化利用會造成二次污染。這時就需要對其進行一步到位的處置,即采用措施降低其生物毒性后進行安全填埋,并需相應做好填埋場的防滲設置。

      二、污染淤泥的鈍化處理技術

      工業發達地區的河道淤泥中重金屬污染物往往超標,通常意義上的污染淤泥多指淤泥中的重金屬污染,例如上海蘇州河的淤泥中重金屬比當地背景值高出2倍以上,對此類重金屬超標的淤泥,可以采用鈍化處理技術。

      鈍化處理是根據淤泥中的重金屬在不同的環境中具有不同的活性狀態,添加相應的化學材料使淤泥中不穩定態的重金屬轉化為穩定態的重金屬而減小重金屬的活性,達到降低污染的目的。同時添加的化學材料和淤泥發生化學反應會產生一些具有對重金屬物理包裹的物質,可以降低重金屬的浸出性,從而進一步降低重金屬的釋放和危害。鈍化后重金屬的浸出量小于相關標準要求之后,這種淤泥可以在低洼地處置,也可作為填土材料進行利用。

      三、堆場淤泥處置技術

      清淤工程中通常設置淤泥堆場,堆場處理技術就是從初始的吹填階段開始,采用系列的處理措施快速促沉、快速固結,并結合表層處理技術,將淤泥堆場周轉使用或者達到淤泥堆場的快速復耕。

      堆場周轉技術目的是減小堆場數量和占地,堆場表層處理技術是為后續施工提供操作平臺,而堆場的快速復耕技術則是通過系列技術的結合達到使淤泥堆場快速還原為耕地。

      堆場周轉使用技術

      堆場周轉使用技術是指通過技術措施將堆場中的淤泥快速處理,清空以后重新吹淤使用,如此反復達到堆場循環利用的目的。

      堆場周轉技術改變了以前的大堆場、大容量的設計方法,而提出采用小堆場、高效周轉的理念,特別適合于土地資源緊缺的東部地區。堆場周轉技術的設計主要考慮需要處理的淤泥總量、堆場的容量、周轉周期和周轉次數等,該技術通?梢院凸袒蛘吒苫夹g相結合,就地采用固化淤泥或干化淤泥作為堆場圍堰,同時也可以對堆場內的淤泥進行快速資源化利用。

      堆場表層處理技術

      清淤泥漿的初始含水率一般在80% 以上,而淤泥的顆粒極細小,黏粒含量都在20%以上,這使得泥漿在堆場中沉積速度非常緩慢,固結時間很長。吹淤后的淤泥堆場在落淤后的兩三年時間內只能在表面形成20 cm左右厚的天然硬殼層,而下部仍然為流態的淤泥,含水率仍在1. 5 倍液限以上,進行普通的地基處理難度很大。

      堆場表層處理技術則是利用淤泥堆場原位固化處理技術,人為地在淤泥堆場表面快速形成一層人工硬殼層,人工硬殼層具有一定的強度和剛度,滿足小型機械的施工要求,可以進行排水板鋪設和堆載施工,從而方便對堆場進一步的處理。人工硬殼層的設計是表層處理技術的關鍵,主要考慮后續施工的要求,結合下部淤泥的性質,通過試驗和模擬確定硬殼層的強度參數和設計厚度,人工硬殼層技術又往往和淤泥固化技術相結合形成固化淤泥人工硬殼層,也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 顆粒形成輕質人工硬殼層則效果更佳。

      堆場快速復耕技術

      堆場快速復耕技術主要包括泥水快速分離技術、人工硬殼層技術和透氣真空快速固結技術。

      泥水快速分離技術是指首先在吹淤過程中添加改良黏土顆粒膠體離子特性的促沉材料,促使固體土顆粒和水快速分離并增加沉降淤泥的密度,另一方面則是在堆場中設置具有截留和吸附作用的排水膜進一步提高疏浚泥沉降速度,同時可利用隔埂增加流程和改變流態,從而達到疏浚泥漿的快速密實沉積的效果。透氣真空快速固結技術則是通過人工硬殼層施工平臺,在淤泥堆場中插設排水板或設置砂井,然后在硬殼層上面鋪設砂墊層,砂墊層和排水板搭接,其上覆蓋不透水的密封膜與大氣隔絕,通過埋設于砂墊層中帶有濾水管的分布管道,用射流泵進行抽氣抽水,孔隙水排出的過程使有效應力增大,從而提高了堆場淤泥的強度,達到快速固結的目的。透氣真空固結技術和常規的堆載預壓技術結合在一起進行可以達到更理想的效果。

      對于部分淤泥堆場來說,由于堆存的淤泥深度較深,若將整個淤泥堆場的淤泥處理完成來滿足復耕的目的,投資較大,同時對于堆場復耕來說,對承載力要求相對較低,因此基于堆場表層處理的復耕技術在堆放淤泥較深的堆場經常被使用。通過淤泥堆場原位固化處理技術,將淤泥堆場表層(80~120 cm) 淤泥進行固化處理,處理完成后再對表層的固化土進行土壤化改良,以滿足植物種植的要求。


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