河中的淤泥如何利用

发布网友 发布时间：2022-04-21 20:41

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热心网友 时间：2023-06-27 20:06

1 浙江省河道淤积概况 由于水土流失、堤防缺少护岸加上人为因素的影响，目前全省约 6 万km 河道淤积总量已达20 亿m 3 ，每年平均淤积量1 亿m 3 。淤积导 致河道行洪排涝不畅，调蓄容量减少，供水、抗旱能力下降，航运萎 缩，水质污染，水环境状况日趋恶化。杭嘉湖平原河道平均淤积0.7m， 总淤积量3.94 亿m 3 ，占全省总淤积量20％。在“99.6.30”洪水中， 各水位站最高洪水位均超历史水位，河道淤积抬高了洪水位，降低了 排泄能力，加重了灾情。河道水环境的落后面貌已不能适应全省社会 经济快速发展和人民生产生活的需要。以疏浚和堤防硬化绿化为重 点，全面开展河道水环境综合整治，已刻不容缓，成为全省人民的共 识。 “十五”期间全省计划疏浚河道 1.1 万 km，疏浚工程量近 5 亿 m 3 ，估算投资需76.3 亿元，平均每年疏浚2200km，疏浚量约1 亿m 3 , 投资15.26 亿元。全省目前河道疏浚能力还达不到要求，河道疏浚未 能取得较快发展的原因主要是资金投入不足和淤泥处理困难。河道疏 浚为社会公益性较强的水利项目，各级*在加大财政扶持力度的同 时，还要研究推广各类先进疏浚机械和淤泥处理技术，以降低工程投 资，提高工效，加快河道疏浚步伐。 2 疏浚淤泥若干处理技术的应用 绍兴、桐乡等地在河道疏浚过程中积极探索总结新经验，研究应 用新技术、新方法，取得了重要突破，在全省具有借鉴推广价值。 2.1 直接利用淤泥制砖 砖瓦行业作为一种“夕阳产业”，随着农业产业结构调整，土地整 理范围进一步扩大，可利用的地表粘土资源越来越少，其生存危机将越 来越明显。直接利用淤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。 绍兴市直接利用淤泥制砖经过多次试制，已取得比较成熟的技 术，采用的工艺：挖河泥→堆放→进料→原料土加工→制砖坯→凉晒 砖坯→烧砖坯→制成成品砖→入库→销售。 相应设备：挖泥船→运输铁驳→提土上岸吊机→三道对辊机→二 道搅拌机→切坯机→运输设备→砖窑。 掺配原料比例：上岸2 个月后的河泥90％，干粉2％，煤渣8％。 成品砖两大面光滑，只有少量杂质凸出，断砖率控制在1％左右； 尺寸偏差完全控制在国家标准允许范围内。 桐乡市通过反复试验，也总结出河道淤泥制砖生产工艺，其工艺 流程为： 利用挖泥船在水利部门指定的河道里疏浚淤泥 ↓ 将清淤土方装入带有4 只漏底型装泥箱的运输船中 ↓ 由运输船将淤泥运到堆泥场码头，用吊车将淤泥吊至堆泥地 ↓ 利用铲车将淤泥平铺到晒场上进行干晒脱水 ↓ 利用推土机配铲运斗将晒干后的淤泥运到制砖车间，并入干粘土 ↓ 经过二次搅拌，三道轧骨轮后制成砖坯 干晒脱水，一般正常气温下干晒3～4d，夏季高温干晒1～2d。 粘土中掺入淤泥 60％，制成的红砖外观标准和各项技术指标均 达到标准要求。经综合测算，淤泥从河道挖出通过翻晒到进入泥塘的 成本约 6.5 元/m 3 ，略高于直接从实地取土成本。若按桐乡市河道淤 积量的50％计算，则有1800 万m 3的淤泥和130 万m 3 的动态淤积量可 供制砖；按淤泥掺入量 50％计算，可供全市 50 家砖瓦企业开采 13 年。 推广应用淤泥制砖技术，需要*积极引导。有关部门要先制定 河道疏浚规划和粘土开采利用规划，通过对砖瓦厂地表粘土资源开采 实行配额供给，按年度下达河道淤泥用土计划指标，达到减少地表粘 土资源开采总量和疏浚河道的目的。把利用清淤土方制砖作为“三废” 利用之一，由税务部门严格执行“三废”税收优惠*，及时办理税 收减免。对在疏浚规划范围内取淤泥制砖的，财政可考虑给予适当补 助。 2.2 淤泥臵换田土，田土用于制砖 路桥、温岭等地利用市场机制“换土制砖，以土养河”的办法， 取得很大成功(表1)。所谓“以土养河”是指对河道两岸堤防外侧1～ 3m 范围内的“留青地”泥土进行招标拍卖给周边砖瓦厂，规定取土 限于 1m 深，取土后由中标者负责用两栖式挖泥船将所在地段河道的 淤泥放回填充。 臵换条件是河道两岸的田泥物理、化学指标能适应制砖，并且附 近有砖瓦厂，田泥能出售；河道两侧没有道路、房屋、竹木；河道宽 度和深度能适应两栖式挖泥船作业，弃土能一次送到岸上。 采用以泥换土制砖，由于换土后会给农民耕作带来一些不便，需 要*出台相应的土地补偿*与之配套，事先要测算每段河道淤积 方量、清淤方量，才能确定田土开挖方量，田土开挖后组织验收，以 免少挖或超挖，造成弃土面高低不平，影响恢复生产。 表1 路桥、定海两地以泥换土制砖情况表 疏浚单价 田土卖价 技术措施 疏浚效益 路桥区 金清镇 5～6 元/m 3 7～8 元/m 3 挖泥船疏浚，挖河深 2m，挖田土深1m 节省了清淤费用，缓解了砖瓦 厂用土，增加了河道蓄水量， 提高防洪排涝供水能力，减少 了农民投工数量，晚稻等作物 不经施肥获得增产，促进了农 民增收 定海区 马岙镇 4.5 元/m 3 6.25 元/m 3 机械疏浚，挖河深 1.5m，挖田土深1.2m 2.3 利用淤泥肥田沃土，改良土壤 在杂质较少、富营养化的河段，可用泥浆泵从排干的河道或泥驳 将河泥稀释过滤后，输送到稻田里，进行土壤改良。泥浆在稻田翻耕 推平后均匀输入，厚度在 10～12cm，不高于田埂高度，也可以在农 田翻耕后再输送淤泥，在输送淤泥过程中，在泥管出口处，应有专人 移管，以保持田面尽可能平整，一般按每隔20～80m 移管一次，在泥 浆出口处应设臵滤网，以便过滤泥浆中的少量杂物。泥浆上田沉实后， 把水排干，再过10 余天插入秧苗。温岭市选择了6000m 2 试验稻田、 870m 2 对照田进行试验。在试验田中不施绿肥，仅施25kg 碳氨；在对 照田上，每 m 2 施 2kg 绿肥、0.05kg 磷肥。插种后，秧苗的生长发育 期没有明显差异，在施泥浆的田块上，秧苗表现出分蘖较快，有效穗 数增加，植株抗倒能力增强，结实率提高等性状，且早稻产量达 6585kg/hm 2 ，比对照田增产390kg/hm 2 。 采取淤泥肥田的方法，关键要把握以下几点：泥浆厚度不宜过厚， 以 10～12cm 为宜；绿肥田当季不要再施氮素化肥，冬闲田化肥用量 也要适当控制；要待泥浆充分沉实后再插秧苗；秧苗密度要合理，可 适当放宽；要注意搁田和病虫害防治。 对于含有杂质和有毒物质的淤泥，不能直接送到田里，必须经过 分离处理后，才能用于改良土壤。日本有一种脱水分离技术值得学习 借鉴，它将淤泥用机械烘干或掺入脱水剂等方法脱水拧干后进行分 离，分成有毒淤泥和无毒淤泥，对有毒污泥采取填埋方式，对无毒淤 泥送到田里，增加土壤肥力。 2.4 其他淤泥处理措施 对于没有条件直接用于制砖的淤泥可以在城镇建设中用作低洼 地填高或抬高河道两岸农田高程；在沿江地带堤防建设、平原河网地 区圩区整治中可利用河道淤泥加高加固堤防；在易洪易涝地区可考虑 设臵堆放场，作防洪抢险备料。 3 结 语 目前，省内对淤泥的处理大部分都采取比较简单的处理方式，如用于 加固堤防、填高低地，但把淤泥作为一种资源加以回收利用的技术， 还有待进一步研究。把淤泥工业化后，用作燃料、肥料、建材等先进 技术，在河道疏浚中具有广阔的应用前景。 推介机构名称 河 海 大 学 技术来源（生产厂商） 日立建机株式会社 国 家 日本 产品型号 SR-G2000 自走式土壤改良机 参考价格 5000 万日元 主要应用领域 水利、环境、交通 技 术 （ 产 品 ） 简 介 河湖淤泥固化技术就是通过向淤泥中添加固化材料，通过改性使淤 泥变成可以适应多种用途使用的土材料，不但解决土地快速周转使用的 目的，又可产生新的土资源，是一项变废为宝、促进土地高度利用的新 技术。 SR-G2000 自走式土壤改良机是淤泥固化处理中的关键设备。该设备 可以将大量淤泥在短时间内与固化材料均匀混合，满足大量处理的工程 要求。同时，该设备具有移动方便、施工效率高、施工能力强的特点。 主 要 性 能 指 标 全长：12500mm;宽度：2990mm；高度：4355mm；总重：18600kg:接地压： 58.0kPa；行走速度：5.3,2.5km/h,两挡切换；爬坡能力：24 度；标准处 理能力：40～135m 3 /h;最大粒径150mm；动力：99kw/1950min -1 ;最大扭矩 466N·M；混合槽:1040mm×1715mm;固化材料供应能力：13m 3 /h。 国 内 外 已 应 用 情 况 日本于2005 年开发成功后，在河流疏浚筑堤工程；开挖软粘土再利 用工程等方面已有较多的应用实例。设备的机动性、施工效率和广泛的 适用范围得到了工程的验证。 国内尚无类似产品应用。 城市河道淤泥清理与处理技术系统 一、简介 国内城市河道淤泥的疏浚方法挖掘式与水利式均有采用，但运输或处置 均是湿态操作（疏浚泥浆）， 故对于污染严重的淤泥在中间自然干化与最终消纳过程中无法控制二次 污染的释放，且消纳占地面积广，可能引致大范围的污染扩散，消纳场地的 落实也十分困难；将泥浆直接排入大水体更造成严重环境问题的隐患。本系 统由于实现了泥浆的现场脱水并建立了环境安全的处置利用工艺，完全克服 了国内现有技术的缺陷，是首创性的突破。研究成果为系统的技术方案和关 键的生产性设备。主要应用于城市河道受污染淤泥的清理与处置。系统解决 的关键问题是： 1）有针对性地去出河道淤泥中污染物富集的部分； 2）满足城市建成区与小型河道狭小的施工场地对淤泥清除施工集成化的 要求； 3）提高疏浚淤泥浆的外运经济性； 4）控制淤泥疏浚后运输与消纳过程中可能发生的二次污染。 通过对清理对象城市河道受污染淤泥特性分析，及清理过程外部制约因 素（施工场地，运输条件，含污染淤泥的处置环境保护要求）的特性研究。 技术系统所包含的关键技术单元及原理为： 1）水力法去除有浮动性的污染富集淤泥； 2）离心沉降使疏浚泥浆造成减量化与固化的效果； 3）固化淤泥（脱水泥饼）按其污染物含量或污染物可浸出性指标及相 关环境保护标准选择适宜的利用或处置方法。绿化（农用），填埋和制建材； 4）技术系统的中心单元是脱水固化，作用为：a.运输和场地减量化;b. 淤泥能直接进行处置与利用避免了自然干化会产生且难以控制的二次污染 释放。 二、主要技术指标 1）疏浚：流量（泥浆含固率）大于等于15%：处理量大于等于200m3/h. 2）脱水：处理量：大于等于15m 3 /h（含固率15%泥浆计）；泥饼含水率 〈30%；直减强度〉8kPa；上清液，含固率〈3%；固体回收率〉90%；单项成 本：8.6 元/m 3 泥浆。 3）输送：泥饼可用一般载重车辆与驳船运输，无滴液的可能。 4）处置与利用：环保特性，绿化和农用时符合GB4284-84 污泥农用污染 物控制标准；填埋的渗滤水 符合GB8978-88 污水综合排放标准；制烧结建材，成品浸出水质低于 GB5749-85 饮用水卫生标准。 5）总体经济性（按处置与利用不同分）：作城市绿化土时，43.4 元/m 3 水下泥;卫生填埋时,140.4/m 3 水下泥;制建材时,115.4 元/m 3 水下泥。 以上均达到了预期的技术要求。 三、推广应用前景 本技术的工程实施首先可带来显著的社会与环境效益，城市河道整治对 于改善沿线的社区生活及投资环境并由此提高整体的文明成度关系重大，而 整治的体系中必然包含淤泥的清理。本技术使清理过程的不 可行因素减少，对环境消除的不利影响，可以有利地促进河道整治的开 展，减少潜在的环境危害，对于社 会是有贡献的。技术的经济效益应有直接与间接两个方面：间接的表现 在污染量减少损失的避免，城市面 貌的改善，全社会财富的增加方面；直接的主要是淤泥浆运输费用的节 约。脱水后泥饼的体积为泥浆的16% 脱水单价费用8.6 元/m 3 泥浆,泥浆运输单价(双程计)2*0.9 元/m 3 ·Km， 因此当运距大于6km 时，脱水即可取得净效益，而按市内河道淤泥外运处置 地平均距离40km 计，每m 3 泥浆处理净效益为67 元。 上海市现有河道数千条，总长度数万公里，以其中10000km 为重点整治 对象，年新增淤泥7000 多万m 3 ， 以其中1/5 以本系统清理计，本技术推广 的经济效益达3 亿余元人民币。推广价值十分显著。 因此本技术可重点在上海与国内城市受污染河道淤泥清理工程中推广， 对于其他水体的底泥疏浚公程 也是适用技术。由于技术本身的效益指标较“硬”，推广的前景是乐观 的。 可以采用的促进推广措施是依托技术建立专业工程队伍，参与市场竞争， 同时主管部门应采取有利之行动，对于不正当竞争手段（如：向大水体倾倒 淤泥，将重污染淤泥运至农村堆放）予以打击，则技术的推广获得经济与社 会效益的丰收。