清淤所產(chǎn)生的淤泥往往含水率高、強(qiáng)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(zhì),這些有毒有害物質(zhì)被雨水沖刷后容易浸出,從而對(duì)周?chē)h(huán)境造成二次污染。因此對(duì)淤泥進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硖幹檬欠浅1匾摹?/p>
一、無(wú)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(lèi),對(duì)無(wú)污染或輕污染的淤泥可以進(jìn)行資源化處理,而對(duì)污染物超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的淤泥則首先考慮降低污染水平到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之下。
堆場(chǎng)處理與就地處理
堆場(chǎng)處理是指將淤泥清理出來(lái)后,運(yùn)輸?shù)街付ǖ挠倌喽褕?chǎng)進(jìn)行處理。
就地處理則不將底泥疏浚出來(lái),而是直接在水下對(duì)底泥進(jìn)行覆蓋處理或者是排干上覆水體然后進(jìn)行脫水、固化或物理淋洗處理。
資源化利用與常規(guī)處置
淤泥從本質(zhì)上屬于工程廢棄物,按照固體廢棄物處理的減量化、無(wú)害化、資源化原則,應(yīng)盡可能對(duì)淤泥考慮資源化利用,例如農(nóng)村地帶可將沒(méi)有重金屬污染但氮、磷含量比較豐富的淤泥進(jìn)行還田,成為農(nóng)田中的土壤。利用淤泥的資源化利用技術(shù)是國(guó)際上很多發(fā)達(dá)國(guó)家常采用的處理方法。
當(dāng)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(jī)污染物而無(wú)法去除,進(jìn)行資源化利用會(huì)造成二次污染。這時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行一步到位的處置,即采用措施降低其生物毒性后進(jìn)行安全填埋,并需相應(yīng)做好填埋場(chǎng)的防滲設(shè)置。
二、污染淤泥的鈍化處理技術(shù)
工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中重金屬污染物往往超標(biāo),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(dāng)?shù)乇尘爸蹈叱?倍以上,對(duì)此類(lèi)重金屬超標(biāo)的淤泥,可以采用鈍化處理技術(shù)。
鈍化處理是根據(jù)淤泥中的重金屬在不同的環(huán)境中具有不同的活性狀態(tài),添加相應(yīng)的化學(xué)材料使淤泥中不穩(wěn)定態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的重金屬而減小重金屬的活性,達(dá)到降低污染的目的。同時(shí)添加的化學(xué)材料和淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些具有對(duì)重金屬物理包裹的物質(zhì),可以降低重金屬的浸出性,從而進(jìn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行利用。
三、堆場(chǎng)淤泥處置技術(shù)
清淤工程中通常設(shè)置淤泥堆場(chǎng),堆場(chǎng)處理技術(shù)就是從初始的吹填階段開(kāi)始,采用系列的處理措施快速促沉、快速固結(jié),并結(jié)合表層處理技術(shù),將淤泥堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)使用或者達(dá)到淤泥堆場(chǎng)的快速?gòu)?fù)耕。
堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)技術(shù)目的是減小堆場(chǎng)數(shù)量和占地,堆場(chǎng)表層處理技術(shù)是為后續(xù)施工提供操作平臺(tái),而堆場(chǎng)的快速?gòu)?fù)耕技術(shù)則是通過(guò)系列技術(shù)的結(jié)合達(dá)到使淤泥堆場(chǎng)快速還原為耕地。
堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)使用技術(shù)
堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)使用技術(shù)是指通過(guò)技術(shù)措施將堆場(chǎng)中的淤泥快速處理,清空以后重新吹淤使用,如此反復(fù)達(dá)到堆場(chǎng)循環(huán)利用的目的。
堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)技術(shù)改變了以前的大堆場(chǎng)、大容量的設(shè)計(jì)方法,而提出采用小堆場(chǎng)、高效周轉(zhuǎn)的理念,特別適合于土地資源緊缺的東部地區(qū)。堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)技術(shù)的設(shè)計(jì)主要考慮需要處理的淤泥總量、堆場(chǎng)的容量、周轉(zhuǎn)周期和周轉(zhuǎn)次數(shù)等,該技術(shù)通?梢院凸袒蛘吒苫夹g(shù)相結(jié)合,就地采用固化淤泥或干化淤泥作為堆場(chǎng)圍堰,同時(shí)也可以對(duì)堆場(chǎng)內(nèi)的淤泥進(jìn)行快速資源化利用。
堆場(chǎng)表層處理技術(shù)
清淤泥漿的初始含水率一般在80% 以上,而淤泥的顆粒極細(xì)小,黏粒含量都在20%以上,這使得泥漿在堆場(chǎng)中沉積速度非常緩慢,固結(jié)時(shí)間很長(zhǎng)。吹淤后的淤泥堆場(chǎng)在落淤后的兩三年時(shí)間內(nèi)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(tài)的淤泥,含水率仍在1. 5 倍液限以上,進(jìn)行普通的地基處理難度很大。
堆場(chǎng)表層處理技術(shù)則是利用淤泥堆場(chǎng)原位固化處理技術(shù),人為地在淤泥堆場(chǎng)表面快速形成一層人工硬殼層,人工硬殼層具有一定的強(qiáng)度和剛度,滿(mǎn)足小型機(jī)械的施工要求,可以進(jìn)行排水板鋪設(shè)和堆載施工,從而方便對(duì)堆場(chǎng)進(jìn)一步的處理。人工硬殼層的設(shè)計(jì)是表層處理技術(shù)的關(guān)鍵,主要考慮后續(xù)施工的要求,結(jié)合下部淤泥的性質(zhì),通過(guò)試驗(yàn)和模擬確定硬殼層的強(qiáng)度參數(shù)和設(shè)計(jì)厚度,人工硬殼層技術(shù)又往往和淤泥固化技術(shù)相結(jié)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(zhì)人工硬殼層則效果更佳。
堆場(chǎng)快速?gòu)?fù)耕技術(shù)
堆場(chǎng)快速?gòu)?fù)耕技術(shù)主要包括泥水快速分離技術(shù)、人工硬殼層技術(shù)和透氣真空快速固結(jié)技術(shù)。
泥水快速分離技術(shù)是指首先在吹淤過(guò)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(chǎng)中設(shè)置具有截留和吸附作用的排水膜進(jìn)一步提高疏浚泥沉降速度,同時(shí)可利用隔埂增加流程和改變流態(tài),從而達(dá)到疏浚泥漿的快速密實(shí)沉積的效果。透氣真空快速固結(jié)技術(shù)則是通過(guò)人工硬殼層施工平臺(tái),在淤泥堆場(chǎng)中插設(shè)排水板或設(shè)置砂井,然后在硬殼層上面鋪設(shè)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(guò)埋設(shè)于砂墊層中帶有濾水管的分布管道,用射流泵進(jìn)行抽氣抽水,孔隙水排出的過(guò)程使有效應(yīng)力增大,從而提高了堆場(chǎng)淤泥的強(qiáng)度,達(dá)到快速固結(jié)的目的。透氣真空固結(jié)技術(shù)和常規(guī)的堆載預(yù)壓技術(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行可以達(dá)到更理想的效果。
對(duì)于部分淤泥堆場(chǎng)來(lái)說(shuō),由于堆存的淤泥深度較深,若將整個(gè)淤泥堆場(chǎng)的淤泥處理完成來(lái)滿(mǎn)足復(fù)耕的目的,投資較大,同時(shí)對(duì)于堆場(chǎng)復(fù)耕來(lái)說(shuō),對(duì)承載力要求相對(duì)較低,因此基于堆場(chǎng)表層處理的復(fù)耕技術(shù)在堆放淤泥較深的堆場(chǎng)經(jīng)常被使用。通過(guò)淤泥堆場(chǎng)原位固化處理技術(shù),將淤泥堆場(chǎng)表層(80~120 cm) 淤泥進(jìn)行固化處理,處理完成后再對(duì)表層的固化土進(jìn)行土壤化改良,以滿(mǎn)足植物種植的要求。