论文部分内容阅读
[摘 要]环保疏浚技术已经被广泛运用到国内外湖泊以及河流污染底泥的治理方面,针对疏浚产生的底泥,采用传统的吹填等处置方式会对环境带来潜在性的危害,因而,其资源化的利用也就受到了人们越来越多的关注。本文对目前国内外疏浚底泥资源化的利用方式进行了总结,对土地利用和制备建筑材料以及污水处理材料等资源化的利用方式进行了讨论,以期加深对于环保疏浚底泥资源化技术的深入理解。
[关键词]环保疏浚;底泥;资源化利用
中图分类号:TQ116.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0310-01
环保疏浚是在河港以及航道等工程疏浚的基础上发展而来的一项工程技术,它指在清除调湖泊水体里的污染底泥,并给湖泊水生生态系统的恢复创造出良好的条件,同时还需要和湖泊综合整治方案进行协调。环保疏浚产生的底泥,万钢被视为是固体废物而堆放在贮泥场中,这样的方法不只会占用大量的土地,还会对环境带来二次污染,比如,雨水对底泥堆的冲刷以及淋滤会导致土壤以及地下水的污染。因而,开发经济合理并且不会造成二次污染的底泥资源化处理技术,已经成为了目前环保领域的一项重要课题。
一、疏浚底泥资源化利用途径
1土地利用
(1)农业利用
在农业利用方面,国内的学者曾经做过许多相关的实验研究。朱本岳等利用疏浚底泥与化肥用2:8加工成了一种有机无机复混肥,施用在蔬菜上的结果显示,其产量和等养分量的进口复合肥大概持平或稍有增加,这就降低了肥料的成本,也使得蔬菜中硝酸盐的含量降低了。朱广伟等研究显示,在农田中施用疏浚底泥后,不但能够提高土壤肥力还能够改善其土壤的性状,比如容重减小,含水量、代换量、孔隙度以及团聚度增加等,使青菜的产量增加了,田间投放量在270 t/hm2以下,可以有效促进青菜的生长,如果超过270 t/hm2用量对青菜的产量会有一定的影响,用量在1080 t/hm2以下时,青菜中的Cu、Zn的含量都超过了食品的卫生标准,这表明土地利用是一种比较经济可行的底泥处理处置办法。中国农业大学的胡育峰等对官厅水库底泥进行质地调节以后在田间进行了试验,结果显示,它使原状土壤的有机质含量提高了,而对原状土壤的N,P养分状况的影响不是太明显。
(2)园林绿化
疏浚底泥用在园林绿化中能够促进树木、草坪、花卉的生长,提升其观赏品质,且不会造成对食物链的污染。朱广伟等把景观水体疏浚底泥进行园林利用发现,高山羊茅与白三叶的鲜重和干重都随着底泥用量的增加而增加,和未加底泥的处理相比较,90d时高山羊茅与白三叶的鲜重分别增加了3.9倍与2.0倍,这两种草在最大底泥用量1500 t/hm2时产量略低于用量为1500 t/hm2的处理,然而却明显要高于不加底泥的对照。祝长龙等研究的结果显示,马家沟底泥及其和无机肥料相配制而成的混合肥中含有一定量的养分,它要比马粪的养分含量高,具有较好的肥效作用,可以替代园林上常用的马粪肥,它还可以提高一串红的长势及其开花的质量,有助于其提早开花,并延长花期,且比无机肥更加廉价。
2作为建筑材料原料
(1)制陶粒等轻集料
同济大学的王中平等人进行了使用苏州河底泥研制陶粒的试验研究,经过高温焙烧后的产品根据GB 2842-81《粘土陶粒和陶砂》的要求进行检测,结果显示,产品的性能完全达到了国标中的技术指标要求。重金属浸出试验结果显示,成品在用强腐蚀的王水浸出时,重金属的溶出量全都出现了大幅度的下降,在普通水中浸泡一周的时间没有见到有重金属析出。由此可以看出,它对周围的环境不会产生二次污染。
(2)制水泥熟料
杨磊等通过工业试烧,确定了使用苏州河底泥生产水泥熟料的工艺参数,并分析了水泥熟料的性能。结果显示,苏州河底泥能够满足水泥生料的配料要求,它的熟料矿物的组成以及水化产物与硅酸盐熟料相同,工业化中试产品P·O 525达到了GB175-92的要求,且该底泥中所含的有机污染物与重金属元素在水泥的生产以及产品的使用中不会对环境与人体产生二次污染与危害。
3污水处理材料
任乃林等利用底泥吸附处理模拟含Cr6+废水,结果显示,底泥对废水中的铬具有比较强的吸附能力,底泥对铬的吸附量以及去除率要远远高于陶土,这是因为底泥中含有大量的腐殖质,它会对金属离子产生吸附交换与络合的功效。粉状底泥要比颗粒状底泥的吸附能力更加强,这是因为粉状底泥的表面积比较大,它的富集能力也会增强。刘贵云等采用曝气生物滤池用自制河道底泥陶粒对生活污水进行了深度处理试验,同时使用对照陶粒与活性炭进行了对比试验,结果显示,在生活污水深度的处理中底泥陶粒滤料对NH4+—N的去除效果比较好,且运行比较稳定,去除的效果不亚于对照陶粒与活性炭。
4填方材料
和一般的土料相比较,固化处理与轻量化处理后的疏浚淤泥有着强度可调以及施工时不用碾压等优点,它是一种良好的工程填土材料,它具有广泛的工程使用前景。张春雷等人利用无锡五里湖疏浚底泥进行固化处理与筑堤试验。通过对堤体的现场取样测定了填筑土样的强度和变形以及渗透性的性质,结果显示,使用淤泥固化处理设备固化的淤泥强度和变形以及渗透系数可以满足堤防筑堤的要求,能够作为土方材料来进行使用。河海大学的朱伟等人分析了底泥中的有机物对固化处理的影响,并通过优化设计的方式解决了固化处理成本和处理后的力学性质间所存在的矛盾,满足了工程实用性的要求,同时还能够降低疏浚底泥对周围环境的二次污染。
二、对环保疏浚底泥资源化技术的讨论
1疏浚底泥资源化利用应当遵循着因地制宜的原则
在疏浚底泥的各种资源化利用的途径中,我们应当按照底泥的性质和组成及其特征,来因地制宜的选择一些无害、可靠、稳定、合理可行的资源化方法。如果底泥中的有机质含量比较高,且重金属等污染物的含量比较低,就可以按照土壤对底泥的环境容量以及不同植物对污染物的敏感程度,来科学地确定出疏浚底泥的使用季节以及数量;如果底泥中的有机质含量比较低,且无机质含量比较高,就可以把其应用到建材生产中。
2制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的重要途径
因为陶粒、水泥熟料以及砖等建筑材料都需要在高温条件下才可以制备,底泥中的无机硅酸盐矿物可以熔融,它把重金属等污染物完全包裹在了建筑材料的玻璃基质里。和其他资源化利用方式相比,这个方法能够最大程度的减少重金属等污染物向环境释放的风险,降低对环境产生的危害。此外,因为砖瓦以及水泥等各行业都对于粘土有着极大的需求,使用疏浚底泥来替代粘土会减少建材制造业和农业争土,这是疏浚底泥资源化的一个重要途径。
3疏浚底泥脱水是其工业化综合利用的前提
疏浚底泥里的含水率比较高,例如滇池草海里其淤泥的天然含水量就高達207.03%,而且,一般来说,疏浚底泥都属于含高有机质的淤泥质土类,它的自然干化固结过程比较慢,会严重影响它的资源化利用。因而,在底泥的工业化利用过程中,我们应当考虑到它的脱水问题,必要时可以使用堆场主动排水等人工强化脱水的措施,来加速其干化。
三、结语
疏浚底泥的资源化利用不但有助于环境的保护,还能够节约资源,随着我国各项疏浚工程形成的疏浚底泥量在不断的增加,它作为一种利用价值很高的潜在资源,把经过稳定化和无害化处理后的疏浚底泥进行一种资源化利用。而制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的一个重要途径。
参考文献
[1] 肖璇.疏浚底泥资源化利用发展与展望[J].山西青年,2013(14).
[2] 刘禹杨.太湖疏浚底泥的脱水技术研究[J].南水北调与水利科技,2012(5).
[3] 林莉.河湖疏浚底泥无害化处理和资源化利用研究进展[J].长江科学院院报,2014(10).
[关键词]环保疏浚;底泥;资源化利用
中图分类号:TQ116.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0310-01
环保疏浚是在河港以及航道等工程疏浚的基础上发展而来的一项工程技术,它指在清除调湖泊水体里的污染底泥,并给湖泊水生生态系统的恢复创造出良好的条件,同时还需要和湖泊综合整治方案进行协调。环保疏浚产生的底泥,万钢被视为是固体废物而堆放在贮泥场中,这样的方法不只会占用大量的土地,还会对环境带来二次污染,比如,雨水对底泥堆的冲刷以及淋滤会导致土壤以及地下水的污染。因而,开发经济合理并且不会造成二次污染的底泥资源化处理技术,已经成为了目前环保领域的一项重要课题。
一、疏浚底泥资源化利用途径
1土地利用
(1)农业利用
在农业利用方面,国内的学者曾经做过许多相关的实验研究。朱本岳等利用疏浚底泥与化肥用2:8加工成了一种有机无机复混肥,施用在蔬菜上的结果显示,其产量和等养分量的进口复合肥大概持平或稍有增加,这就降低了肥料的成本,也使得蔬菜中硝酸盐的含量降低了。朱广伟等研究显示,在农田中施用疏浚底泥后,不但能够提高土壤肥力还能够改善其土壤的性状,比如容重减小,含水量、代换量、孔隙度以及团聚度增加等,使青菜的产量增加了,田间投放量在270 t/hm2以下,可以有效促进青菜的生长,如果超过270 t/hm2用量对青菜的产量会有一定的影响,用量在1080 t/hm2以下时,青菜中的Cu、Zn的含量都超过了食品的卫生标准,这表明土地利用是一种比较经济可行的底泥处理处置办法。中国农业大学的胡育峰等对官厅水库底泥进行质地调节以后在田间进行了试验,结果显示,它使原状土壤的有机质含量提高了,而对原状土壤的N,P养分状况的影响不是太明显。
(2)园林绿化
疏浚底泥用在园林绿化中能够促进树木、草坪、花卉的生长,提升其观赏品质,且不会造成对食物链的污染。朱广伟等把景观水体疏浚底泥进行园林利用发现,高山羊茅与白三叶的鲜重和干重都随着底泥用量的增加而增加,和未加底泥的处理相比较,90d时高山羊茅与白三叶的鲜重分别增加了3.9倍与2.0倍,这两种草在最大底泥用量1500 t/hm2时产量略低于用量为1500 t/hm2的处理,然而却明显要高于不加底泥的对照。祝长龙等研究的结果显示,马家沟底泥及其和无机肥料相配制而成的混合肥中含有一定量的养分,它要比马粪的养分含量高,具有较好的肥效作用,可以替代园林上常用的马粪肥,它还可以提高一串红的长势及其开花的质量,有助于其提早开花,并延长花期,且比无机肥更加廉价。
2作为建筑材料原料
(1)制陶粒等轻集料
同济大学的王中平等人进行了使用苏州河底泥研制陶粒的试验研究,经过高温焙烧后的产品根据GB 2842-81《粘土陶粒和陶砂》的要求进行检测,结果显示,产品的性能完全达到了国标中的技术指标要求。重金属浸出试验结果显示,成品在用强腐蚀的王水浸出时,重金属的溶出量全都出现了大幅度的下降,在普通水中浸泡一周的时间没有见到有重金属析出。由此可以看出,它对周围的环境不会产生二次污染。
(2)制水泥熟料
杨磊等通过工业试烧,确定了使用苏州河底泥生产水泥熟料的工艺参数,并分析了水泥熟料的性能。结果显示,苏州河底泥能够满足水泥生料的配料要求,它的熟料矿物的组成以及水化产物与硅酸盐熟料相同,工业化中试产品P·O 525达到了GB175-92的要求,且该底泥中所含的有机污染物与重金属元素在水泥的生产以及产品的使用中不会对环境与人体产生二次污染与危害。
3污水处理材料
任乃林等利用底泥吸附处理模拟含Cr6+废水,结果显示,底泥对废水中的铬具有比较强的吸附能力,底泥对铬的吸附量以及去除率要远远高于陶土,这是因为底泥中含有大量的腐殖质,它会对金属离子产生吸附交换与络合的功效。粉状底泥要比颗粒状底泥的吸附能力更加强,这是因为粉状底泥的表面积比较大,它的富集能力也会增强。刘贵云等采用曝气生物滤池用自制河道底泥陶粒对生活污水进行了深度处理试验,同时使用对照陶粒与活性炭进行了对比试验,结果显示,在生活污水深度的处理中底泥陶粒滤料对NH4+—N的去除效果比较好,且运行比较稳定,去除的效果不亚于对照陶粒与活性炭。
4填方材料
和一般的土料相比较,固化处理与轻量化处理后的疏浚淤泥有着强度可调以及施工时不用碾压等优点,它是一种良好的工程填土材料,它具有广泛的工程使用前景。张春雷等人利用无锡五里湖疏浚底泥进行固化处理与筑堤试验。通过对堤体的现场取样测定了填筑土样的强度和变形以及渗透性的性质,结果显示,使用淤泥固化处理设备固化的淤泥强度和变形以及渗透系数可以满足堤防筑堤的要求,能够作为土方材料来进行使用。河海大学的朱伟等人分析了底泥中的有机物对固化处理的影响,并通过优化设计的方式解决了固化处理成本和处理后的力学性质间所存在的矛盾,满足了工程实用性的要求,同时还能够降低疏浚底泥对周围环境的二次污染。
二、对环保疏浚底泥资源化技术的讨论
1疏浚底泥资源化利用应当遵循着因地制宜的原则
在疏浚底泥的各种资源化利用的途径中,我们应当按照底泥的性质和组成及其特征,来因地制宜的选择一些无害、可靠、稳定、合理可行的资源化方法。如果底泥中的有机质含量比较高,且重金属等污染物的含量比较低,就可以按照土壤对底泥的环境容量以及不同植物对污染物的敏感程度,来科学地确定出疏浚底泥的使用季节以及数量;如果底泥中的有机质含量比较低,且无机质含量比较高,就可以把其应用到建材生产中。
2制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的重要途径
因为陶粒、水泥熟料以及砖等建筑材料都需要在高温条件下才可以制备,底泥中的无机硅酸盐矿物可以熔融,它把重金属等污染物完全包裹在了建筑材料的玻璃基质里。和其他资源化利用方式相比,这个方法能够最大程度的减少重金属等污染物向环境释放的风险,降低对环境产生的危害。此外,因为砖瓦以及水泥等各行业都对于粘土有着极大的需求,使用疏浚底泥来替代粘土会减少建材制造业和农业争土,这是疏浚底泥资源化的一个重要途径。
3疏浚底泥脱水是其工业化综合利用的前提
疏浚底泥里的含水率比较高,例如滇池草海里其淤泥的天然含水量就高達207.03%,而且,一般来说,疏浚底泥都属于含高有机质的淤泥质土类,它的自然干化固结过程比较慢,会严重影响它的资源化利用。因而,在底泥的工业化利用过程中,我们应当考虑到它的脱水问题,必要时可以使用堆场主动排水等人工强化脱水的措施,来加速其干化。
三、结语
疏浚底泥的资源化利用不但有助于环境的保护,还能够节约资源,随着我国各项疏浚工程形成的疏浚底泥量在不断的增加,它作为一种利用价值很高的潜在资源,把经过稳定化和无害化处理后的疏浚底泥进行一种资源化利用。而制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的一个重要途径。
参考文献
[1] 肖璇.疏浚底泥资源化利用发展与展望[J].山西青年,2013(14).
[2] 刘禹杨.太湖疏浚底泥的脱水技术研究[J].南水北调与水利科技,2012(5).
[3] 林莉.河湖疏浚底泥无害化处理和资源化利用研究进展[J].长江科学院院报,2014(10).