关于渔村河清淤技术的探讨论文_施家敏

施家敏

云南省玉溪市江川县前卫镇规划建设和环境保护中心 玉溪市江川县 652600

摘要:渔村河大部分已实现浆砌石河堤,河床硬化,形成了三面光的人工河道。但河道由于淤泥淤积,地表径流冲刷等原因,造成部分河道断面结构破坏,影响河道行洪功能,因此本项目将对河道进行清淤除杂,并且对破损河道断面结构进行修复,同时为了有效隔离河两岸污染进入河道,在有条件河段河岸进行绿化,形成绿化隔离带,恢复渔村河行洪能力,促进渔村河的健康发展。鉴于河道环境综合整治工程涉及的河岸绿化隔离带参考原河道已实施的绿化树种,本方案也不展开论述。本文主要对河道清淤疏挖方式、底泥处置进行简要论述分析。

关键词:清道;清淤;技术

1、疏挖方式比选

目前常用的疏挖方式分为两大类:干河疏挖与水下疏挖。

(1)干河疏挖

把河道截成几段,每段将水抽干,人工清理掉杂物,用挖机或污泥泵将底泥从底道清除。这种方式的优点是疏挖彻底,可以直观地观察施工全过程,比较彻底地分离淤泥层,施工质量控制便利,但需造坝排水,对两岸坡安全有一定影响。这种疏挖类型大多数应用在小型河道中。

(2)水下疏挖

常用的一种疏挖方式是采用疏挖抓斗船,将河底的淤泥抓到驳船或拖船上,再运送到指定地点。这种疏挖方式能清除水底垃圾和基底原状土,而污染最严重的淤泥难以清除,工效低,还存在掏空现象。还有一种疏挖方式是采用绞吸式挖泥船,这是一种常用的河道或湖泊疏浚船舶,用于城市河道的疏挖有如下不足:吸口与泵经常会被堵塞;有衬砌边坡的地方不能清理;由于高度受有些桥涵的限制,疏挖效率不高。

针对本项目,渔村河在枯水季水量较小、水深较浅,且河道仅2~8m宽,疏挖船只无法在河道通行,施工条件上不满足水下疏挖;因本项目的实施是在干旱条件下进行,河水流量较小,且河道上已有拦水闸,便于分段抽水,因此本工程推荐采用干河疏挖,但需注意对两岸护坡的保护,避免对河道护坡造成较大影响。

2、底泥处置方案论证

底泥处置无论采取何种处置工艺,都是以稳定化、减量化、无害化和资源化为原则。一般来讲,不同的底泥处置都需进行不同的预处理,预处理已经成为该种处置方法的组成部分。就处置方法而言,虽然世界各国根据自己的国情和历史的沿袭而各有侧重,但归纳起来国内外底泥最终处置方式主要有以下几种:综合利用(包括农田林地利用、焚烧利用、低温热解利用、制造建筑材料等)和土地填埋。

(1)垫填低洼农田

底泥含水率降至一定时采用垫填农用的方式是一种较好的最终处置方法。这种处置方式可以使底泥含有的有机物重新进入自然环境,从而改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。底泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素(Ca、Mg、Cu、Fe)及土壤改良剂(有机腐殖质)。但是,底泥中也含有对植物、土壤及水体有危害作用的病菌、寄生虫(卵)、难降解有机物、重金属离子以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解有毒有害物质等,这些物质会造成对土壤、地表水和地下水的严重污染,重金属离子等甚至可能产生致癌物质。一般而言,在泥水分离的过程中,当水中含有重金属离子时,水中50%以上的重金属离子都会转移到底泥中,底泥中的重金属离子含量较高。因此,底泥在农田垫填利用前,应首先对底泥进行检测分析,确定达到农田利用标准后再进行垫填。

(2)焚烧利用

焚烧是底泥最彻底的处理方法,焚烧最大优点是可以迅速和较大程度地使底泥减容,并且在恶劣的天气条件下不需存储设备。底泥中含有一定量的有机成分,经脱水干燥的底泥可用焚烧处理,焚烧可以迅速降低底泥的体积并降低其有害性。焚烧使有机物完全燃烧,最终产物是CO2、H2O、N2等气体及焚烧灰。底泥焚烧废气中可以获得剩余能量,用来发电;所产生的焚烧灰可用于改良土壤、作为砖瓦和陶瓷等的原料等。底泥在焚烧之前无需进行堆肥、消化等处理,但是需进行脱水干燥来降低其含水率。底泥的焚烧操作很复杂,而且其有机成分含量直接影响其燃烧热值,焚烧效果很不稳定,有可能需要辅助燃料以提高焚烧的质量,焚烧时动力消耗也较大。底泥经过燃烧后,含水率可降到0%,质量与体积会大大降低,但焚烧残渣为有害物质,仍需进行运输和最后处理。另外,底泥焚烧废气可能含有致癌物质二恶英,故需要配备去除二恶英的装置,价格较高。因此底泥焚烧所需的基建投资和运行费用较高,工艺操作复杂。

(3)低温热解利用

将底泥进行热化学处理可制取可燃物。因热解的无害化和减量化彻底,地位已逐渐升高。底泥低温热解是一种发展中的能量回收型底泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥底泥至一定温度(<500℃)、由干馏和热分解作用使底泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物,最大转化率取决于底泥组成和催化剂的种类,正常产率为200~300L(油)/t(干泥),其性质与柴油相似。这是一个新兴的课题,有着很好的发展前景,目前正在探索和试验阶段。

(4)建筑材料利用

利用底泥制砖是一种变废为宝的处理方法,不但减少了因堆放而侵占耕地,同时缓解了砖瓦厂土源紧张和对农田的取土破坏,社会效益显著。底泥制砖的方法有两种。一种是用干化底泥直接制砖,另一种是用底泥焚烧灰渣制砖。用干化底泥直接制砖时,应对底泥的成分作适当调整,使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当底泥与粘土按一定重量比配料时,底泥砖可达普通红砖的强度。利用底泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时只需添加适量粘土与硅砂。无论采取哪种制砖方法,对底泥的预处理要求较高,由于所制作的是与人有较密切接触的地砖或墙砖,在制砖前必须对底泥进行彻底地除臭除毒,用消化等方法将底泥中极易发臭腐败的有机物腐殖质分解成二氧化碳、氮和水,并采取措施杀灭各种病原体,然后用物理化学方法把底泥中的铬、镉、铅等重金属转化为水不溶物实现稳定化,再通过脱水使底泥含水率尽可能地降低。最后,这些除臭除毒灭菌脱水后的底泥方可用来制成人行道地砖或墙体用红砖。并且砖瓦行业做为一种夕阳产业,要充分分析砖的销售渠道,并考虑到采用先进的制砖工艺以节省成本和提高质量以提高砖的销量。

(5)填埋

底泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内外常采用的方式。其优点是投资少、容量大、见效快。填埋始于上个世纪60年代,经过四十多年的发展其处理技术已臻成熟。底泥经过简单消化灭菌和自然干化脱水后,有机物含量降低,总体积减少,性能稳定,可以直接送到生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的填埋场,根据底泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋。底泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。填埋场四周设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施。为防止二次污染和地下水污染,底泥的填埋较之普通的垃圾填埋有更高的防渗要求,应铺设符合标准的防渗层。为使填埋底泥稳定,对填埋作业亦有相应的要求:未经干燥焚烧处理的底泥宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应<0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置排液、通气装置。底泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。

底泥的土地填埋需要大面积的场地和一定量的运输费用,需做防渗处理以免污染地下水,并且考虑到填埋底泥的稳定性,这就需要对底泥的脱水、填埋场的防渗层和填埋作业有较高要求。

3、底泥处置方式

各底泥处置方法优缺点见表1。

表1 底泥处置工艺对比表

本项目根据当地产业特点,从投资、群众认可和技术成熟角度,选用运送至垃圾填埋场填埋为主,农田综合利用为辅的处置方式进行处理。其中填埋场填埋主要为运送至江川县垃圾填埋场,农田综合利用采用农民自愿的原则,作为垫填低洼田。

论文作者:施家敏

论文发表刊物:《基层建设》2016年2期

论文发表时间:2016/5/31

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