中小河流治理中的清淤及淤泥處理技術

文/劉蒙，鄆城縣水務局 山東 菏澤 274700

1 引言

我國中小河道淤積現象比較普遍，河道原有的調蓄洪水和防災減災的能力有所減弱。近幾年國家加強了中小河道和農村河道的治理力度，其中清淤工程作為主要措施被廣泛實施。目前河道清淤已經從過去的僅以提高河道防洪、排澇和灌溉能力的傳統水利工程目標向生態水利目標拓展，也就是說在很多河道清淤工程的目標中都含有減少河道內源污染，為河道水質改善提供保障的工程目的。

2 常用河道清淤技術

2.1 排干清淤

對于沒有防洪、排澇、航運功能的流量較小的河道，排干清淤指可通過在河道施工段構筑臨時圍堰，將河道水排干后進行干挖或者水力沖挖的清淤方法。排干后又可分為干挖清淤和水力沖挖清淤兩種工藝。

2.2 水下清淤

水下清淤一般指將清淤機具裝備在船上，由清淤船作為施工平臺在水面上操作清淤設備將淤泥開挖，并通過管道輸送系統輸送到岸上堆場中。水下清淤有以下幾種方法。a．抓斗式清淤:利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥，通過抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油壓驅動抓斗插入底泥并閉斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并開啟抓斗，將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中，開挖、回旋、卸泥循環作業。清出的淤泥通過駁泥船運輸至淤泥堆場，從駁泥船卸泥仍然需要使用岸邊抓斗，將駁船上的淤泥移至岸上的淤泥堆場中。b．泵吸式清淤:也稱為射吸式清淤，它將水力沖挖的水槍和吸泥泵同時裝在1個圓筒狀罩子里，由水槍射水將底泥攪成泥漿，通過另一側的泥漿泵將泥漿吸出，再經管道送至岸上的堆場，整套機具都裝備在船只上，一邊移動一遍清除。c．普通絞吸式清淤:普通絞吸式清淤主要由絞吸式挖泥船完成。絞吸式挖泥船由浮體、鉸絞刀、上吸管、下吸管泵、動力等組成。它利用裝在船前的橋梁前緣絞刀的旋轉運動，將河床底泥進行切割和攪動，并進行泥水混合，形成泥漿，通過船上離心泵產生的吸入真空，使泥漿沿著吸泥管進入泥泵吸入端，經全封閉管道輸送(排距超出挖泥船額定排距后，中途串接接力泵船加壓輸送)至堆場中。

3 河道淤泥的處理處置技術

3.1 堆場淤泥處置技術

清淤工程中通常設置淤泥堆場，堆場處理技術就是從初始的吹填階段開始，采用系列的處理措施快速促沉、快速固結，并結合表層處理技術，將淤泥堆場周轉使用或者達到淤泥堆場的快速復耕。堆場周轉技術目的是減小堆場數量和占地，堆場表層處理技術是為后續施工提供操作平臺，而堆場的快速復耕技術則是通過系列技術的結合達到使淤泥堆場快速還原為耕地。

3.2 污染淤泥的鈍化處理技術

工業發達地區的河道淤泥中重金屬污染物往往超標，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地背景值高出2倍以上，對此類重金屬超標的淤泥，可以采用鈍化處理技術。鈍化處理是根據淤泥中的重金屬在不同的環境中具有不同的活性狀態，添加相應的化學材料使淤泥中不穩定態的重金屬轉化為穩定態的重金屬而減小重金屬的活性，達到降低污染的目的。同時添加的化學材料和淤泥發生化學反應會產生一些具有對重金屬物理包裹的物質，可以降低重金屬的浸出性，從而進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標準要求之后，這種淤泥可以在低洼地處置，也可作為填土材料進行利用。

3.3 淤泥資源化利用技術

上面闡述的淤泥固化、干化、土壤化等各種能把廢棄淤泥變為資源重新進行使用的技術都屬于淤泥的資源化利用范疇。此外，淤泥資源化利用技術還包括把淤泥制成磚瓦的熱處理方法。熱處理方法是通過加熱、燒結將淤泥轉化為建筑材料，按照原理的差異又可以分為燒結和熔融。燒結是通過加熱800～1200℃，使淤泥脫水、有機成分分解、粒子之間黏結，如果淤泥的含水率適宜，則可以用來制磚或水泥。熔融則是通過加熱1200～1500℃使淤泥脫水、有機成分分解、無機礦物熔化，熔漿通過冷卻處理可以制作成陶粒。熱處理技術已經比較成熟，國外和國內的不少學者都進行過相關研究。熱處理技術的特點是產品的附加值高，但熱處理技術能夠處理的淤泥量非常有限，比如普通制磚廠1年大概能消耗淤泥5萬m3，不能滿足目前我國疏浚淤泥動輒上百萬立方米發生量的處理需求，從淤泥的大規模產業化處理前景來講，固化、干化、土壤化的淤泥資源化利用技術是具有生命力的，若與堆場處理技術相結合則更能顯示出效益。

4 結語

中小河道、農村河道的清淤工程既有傳統清淤的“疏通”目的，也就是解決排澇、防洪、灌溉功能保障的目的，也有改善河道水質，促進生態系統健康，提升河道景觀的深層目的。因此，從清淤的前期工作、方案制定、工藝選擇、工程實施的所有環節中，必須保證這種“多目的”清淤的特征。目前，清淤工程中一些新的技術、新的方法大多數還是為大規模工程和城市地區的工程而開發，中小河道和農村地帶的清淤工程設備的適用性問題需要進一步的研究和開發。