紅廟嶺垃圾綜合處理場集污池暨氧化塘清淤工程設計探討

陳國盛

（福建省林業勘察設計院， 福建 福州 350001）

1 項目概況

紅廟嶺集污池暨氧化塘位于福州市紅廟嶺垃圾綜合處理場管理處北側，集污池位于垃圾填埋區下方，系利用原山谷地形筑壩截污，集污池總庫容10萬m3。4個生物氧化塘總庫容為42225 m3， 1號塘設計容量6700 m3； 2號塘設計容量13875 m3； 3號塘設計容量11250 m3； 4號塘設計容量10400 m3。填埋場的實測滲瀝液水質指標多在以下區間內：COD：5000～9000mg/L BOD5：4000～6000mg/L NH3-N：1100～1400mg/L PH：6～9

污水下部位為濃漿，呈黑色流動狀態，有惡臭。主要為富含活性淤泥以及細菌分解代謝產物、大量高濃度有機污染物、致病菌、病毒及寄生蟲卵等,該層較上層污水層濃度較高，但黏性低，易攪動等,厚度變化為 0.70～7.30m，平均厚度為3.74m。

濃漿下部為浮泥，呈灰黑色，有惡臭。氧化塘部分主要為有機質和細菌分解代謝產物，呈絮凝裝膠體分散懸浮狀態，表層含有大量泡沫等，該層分布厚度較小。氧化塘部分均有分布，厚度一般為1.20～3.00m左右，平均厚度為2.74m，分布較為均勻。集污池部分成分主要為大量有機污染物以及少量工業焚燒廢渣等混合物，呈絮凝狀以及稠濃漿等，與下部淤泥層無明顯分界面，為濃漿層與下部淤泥層過渡層，均勻性差，且分布厚度亦較小，厚度變化為1.0～7.0m，平均厚度為2.05m。

最下層為淤泥，呈黑色,主要成分為沉積污泥以及垃圾處理后工業廢渣，并含大量有毒細菌以及代謝物等，大部呈流塑狀，固結程度極低，為松散的沉積物，均勻性以及密實度差等。氧化塘部分分布厚度一般為0.20～6.00m，均有分布，平均厚度為2.10m；集污池中淤泥埋藏較深，其厚度變化較大，靠近攔污壩最深部分厚度達6.60m左右，厚度變化為0.60～6.6m，平均厚度約為2.13m。

2 集污池及淤泥量預測

根據勘察及現場測量報告，池內淤積物質總體積為3.13萬m3，氧化塘淤積底泥總方量為3.4萬m3。

針對沉積污泥各分層的天然含水量以及密度等進行的測試，測算出各分層方量及總體固態物的含量，分層計算結果如表1：

表1 氧化塘實測固態物質含量計算表

表2 集污池實測固態物質含量計算表

各層密度 1.05 1.10 1.16各層總質量(噸） 15508 8934 9754 34196各層含水量 2243.1 1172.3 575.8各層固態物含量(%) 4.26 7.86 14.79各層固態物質量（噸） 662 702 1443固態物質總質量（噸） 2807

3 施工清淤泥量預測

在實際施工過程中，由于清淤設備需對淤泥沉進行擾動，造成各分層淤泥含水率增加，實際各層固態物質量不變。參考近年來實際工程，我們對施工過程中導致含水率上升進行模擬施工擾動后，對淤泥含水率等進行重新測定，統計出實際施工清淤泥量，見表3，表4。

表3 氧化塘實際清淤方量預測表

表4 集污池實際清淤方量預測表

經測算，氧化塘施工清淤總量為 52333m3,集污池淤泥總量為 45910m3，總計98243m3,清淤污泥綜合含水率將達到93.6%。

4 疏挖設備選擇和疏挖方法

本次設計中，集污池擬設 2臺套池塘清淤機同時作業，采用網格法劃分作業區，每個作業網格尺寸為5米乘以5米，每臺池塘清淤機作業時占用一排網格。施工時按每5米寬的間隔設置岸標及浮標。水上排泥管采用直徑180毫米（內徑）MC尼龍管。由于是淺水清淤，泥泵安裝在導架上，導架的上下可隨時調節并根據浚深要求固定在相對位置，這樣可保證清淤泥層厚度的精確性。清淤機的定位及前后左右的移動均通過岸上的尼龍纜繩由卷揚機來控制，一共配置4臺卷揚機，2臺前進、2臺拖返。卷揚機牽引清淤機沿纜繩做直線運動，在每個開挖分區吸泥1小時然后移動 5米至下一個開挖分區。當一次完成規定的抽吸長度后，將船拖返到起始點橫移5米后再向前推挖。如此循環，直至結束。

集污池水下疏挖采用兩臺清淤機，一班制作業，每臺池塘清淤機設計泥漿產量為40m3/h，每次平均吸泥層厚為200厘米。扣除作業準備時間，設計疏挖泥漿產量為600 m3/d。

氧化塘疏挖因其面積和深度均小的多，疏挖施工相對比較簡單。擬用設備與集污池疏挖設備基本相同。

集污池和氧化塘清淤污泥經管道輸送至儲泥池存儲，儲泥池體尺寸：4.4×4.4m，高度3.5m。池內設攪拌機1臺（ZJ-700 H=3m）功率為2.5Kw，后經污泥螺桿泵輸送后進至脫水機房脫水處理。

工藝流程圖

5 污泥處理工藝選擇

污泥濃縮、脫水有兩種方式可提供選擇，一種是污泥重力濃縮；另一種是污泥機械濃縮。兩種處理方式的污泥含水率均能達到80%以下。但由于重力濃縮方式，占地較大，衛生條件稍差，且剩余污泥有磷的釋放，為此本項目污泥處理系統擬采用機械濃縮機械脫水方式。機械濃縮、脫水具有衛生條件好，污泥快進快出，無磷釋放等優點。

本次設計就三種機械濃縮脫水機的性能及指標進行比選，如下表5。

表5 三種機械脫水設備性能分析

由于本工程要求淤泥處理封閉運行，且處理量較大，綜合上述分析，本工程污泥處理系統擬采用螺壓濃縮、脫水機。

污泥泥餅運至紅廟嶺垃圾填埋場衛生填埋。 濃縮污泥產生的污泥脫水濾液經收集至污泥脫水濾液池后進入污水處理廠進行處理，污泥脫水濾液日排放量408.9m3/d,處理后排放至回到集污池。濃縮脫水后濕污泥含量：191.1m3/d，含水率80%。

6 建議及設計思考

1、項目實施所在地條件較為惡劣，因此，項目實施過程中應注意保護施工人員安全，清淤設計中盡量選擇易于操作且無需施工人員與污水直接接觸的設備，考慮施工及生產人員勞動安全保障措施。

2、此類項目水深較深，污泥濃度大，可泵性差，因此設計施工工作開展前應進行淤泥試驗，測試淤泥的可疏浚性。

3、清淤過程中應協調好與市政相關部門的關系，在建設過程中應注意盡量減少對環境和居民正常生活的影響，不得造成事故排放。