分析市政新型環保清淤及淤泥無害化處理方法

中國水利水電第十二工程局有限公司 閆紅超

隨著城市人口增多以及工業化的成熟發展，越來越多的工業污水、生活廢水和垃圾會直接活間接排放到城鎮河道中，使得河流水體遭到巨大的污染，這種污染甚至已經遠遠超出水體的自凈能力，大量污染物和垃圾因此沉積下來，也會導致大量有機無機污染物的產生，出現在泥底以及水體中，溶解氧急劇減少，再加上許多污染物和垃圾具有一定的毒害作用，更會造成動植物大量死亡。因此，在新時期，對節能減排與可持續發展戰略更需要注重。對于鄉鎮河道的治理，可以采用淤泥無害化處理技術來保障水土的安全無污染[1]。

一、清淤方法概述

目前我國國內的城鎮河道清淤方法包括以下幾種：第一種是利用水位差或是人為制造水位差等方式不斷增加計劃清淤河道的流量，讓河底大量的淤泥跟隨水體帶出河道外部。這種方式對于落差更大的河流水系而言十分實用，但本質來講，仍然是將某一段河道的淤泥擴散到其他河流水系中，總體的淤泥量并沒有減少，治標不治本，往往會造成淤泥二次污染。第二種是機械清淤，指采用機械方式將河道淤泥從中分離出來[2]。最為常用的方法是采用挖泥船挖泥，但對于泥質較為堅硬的河道，和位于淤泥層上部的浮泥幾乎沒有，再加上挖泥船的體型較大，很容易受到外部的限制，也會影響最終的效果。第三種是人工清淤，是指在河道的兩頭分別構建圍堰，將壩內的河水排干，并且采用高壓水泵對淤泥層進行沖刷，沖刷以后放到河道一段時間，通過泥漿車進行集中處理，這種方式的淤泥清除效果十分理想，但是需要筑壩排水，在這個過程中很容易造成河岸崩塌，帶來較大的安全隱患[3]。第四種是生態清淤。作為一種能夠有效改善河道水質的方式，生態清淤是指在淤泥層中加入具有微生物的制劑和促生劑，利用微生物大量分解河道淤泥內的污染物，這種方式效果十分穩定，對于河道的環境沒有明顯的破壞，并且成本低廉，在改善水質的同時，對于一些黑臭河道的清淤效果更加明顯[4]。

以上幾種常規的清淤方法往往存在一些不足，第一點是人身安全，若是操作不當，很容易會造成施工現場人員出現安全事故，再加上淤泥中存在一系列有毒有害氣體，在釋放的過程中，會嚴重影響人身安全。第二點是環境的安全。未經過處理的淤泥往往會造成二次污染，這種污染會對種植業、地下水等帶來潛在的威脅，而水體流動也會導致下游河道出現污染，淤泥的有毒有害氣體會對環境造成巨大的破壞。第三點是生態安全。淤泥中的斷流以及泥底擾動等等，都會對水生物、植物、微生物系統以及生物多樣性帶來一定的影響，再加上污染水體中生態系統本來就十分脆弱，在受到干擾后，更會為生態系統造成毀滅性的破壞。

二、環保清淤技術流程分析

由于常規的清淤工程中都會造成大量的淤泥產生，如何去處理這些淤泥已經成為一個棘手的問題，再加上清淤過程中往往會伴有惡臭，散發異味的氣體會造成周圍的空氣污染，甚至會通過農作物進入人體，給人體造成無法承受的傷害。針對這一情況，需要采取一種具有環保性質的清淤技術。第一點是精準抽吸。要使用專業的環保吸泥泵的清淤船進行清淤，確保輸送管道內的淤泥流量能夠保持穩定，在進行底部抽泥時要精準控制其抽吸情況，將周圍水體也隨著淤泥一同抽至后續處理環節，避免在抽吸過程中受到干擾而造成污染物擴散，影響水環境。第二點是淤泥的輸送和預處理。清淤的水域需要脫水場地約250m左右，會采用軟管輸送的方式，為了避免湖底尺寸較大，或有垃圾和雜物等，對淤泥在線處理裝置產生一系列不利的影響，因此，需要在脫水場地附近設置100立方米左右的緩沖池，并且配置20mm的格柵，以此來攔截廢物和雜物，確保淤泥在線處理的穩定運行。第三點是淤泥的在線處理系統。在線處理能夠對清淤實現高效節能、綠色環保這一目標，在線處理的過程中包括淤泥、流量以及含固率在線監測系統以及顆粒破碎處理系統等一系列內容。其中，淤泥流量以及含固率在線監測系統主要來自自動控制的虛擬機以及重金屬固定器的夾頭量，不但能夠更加精確地控制脫水條件，還能夠有效實現工程量的準確測量以及輕于成本的精確計算。通過遠程數據傳遞時，更能夠在第一時間指導清淤船操作員，不斷調整清淤的深度，避免污染物擴散所造成的內源污染。第四點是淤泥顆粒破碎處理系統，是指采用空炮作用，高效打碎較大的團聚淤泥，使得淤泥能夠與絮凝劑更加容易混合在一起，也更利于脫水。第五點是高效虛擬機的投加系統。在預實驗中會將聚合氯化鋁、pac以及硫酸鐵和石灰等多種脫水藥劑加以組合與研究，在得到最為理想的投藥量的同時，進行在線投加，也能夠避免二次污染。

三、新型環保清淤技術應用及脫水效果分析

雅瑤水道工程范圍為513縣道與珠江交匯處至鹽南公路與珠江交匯口，河道寬段50～200m不等。龍沙涌工程范圍分兩段，一段起于鹽步大涌，止于聯安大道，二段起于向陽村大橋，止于雅瑤水道，河道寬段6～40m不等。河道主要存在的問題為局部河段相對狹窄，排澇能力不足；部分河段岸頂高程偏低，導致堤防防洪排澇標準不足；河道內淤積較為嚴重，導致本段河道的過流能力不足，給河道排澇造成了較大的安全隱患。本工程計劃總工期為240天，暫定開工時間為2021年3月15日，至2021年11月15日，根據實際的開工日期相應調整。

（一）應用分析

第一點是清淤方法的集成。在清淤環節，工作人員要采取積極有效的環保方式，基于環保和成本等一系列因素綜合考慮，集成應用多種有效的清淤方式。由上述分析得知，水利的清淤過程中可能會造成一系列污染物的擴散，因此要避免二次污染。或是河道淤泥污染負荷較輕時，會影響其清淤效果，將原本沉積下來的污染物攪動起來，也會造成擴散，因此，要根據實際情況在符合的河道采用。采用這種集成的方式，能夠充分發揮不同清淤方式的優勢，并且規避其存在的問題，更能夠實現生態環保的清淤效果。第二點是直吸式清淤。作為一種全新且適合城鎮河道的機械清淤方法，是指利用能夠伸到淤泥層內的靈活吸頭，通過設備產生負壓，將淤泥從河底吸走，也可在吸頭前增加過濾袋，將一系列的垃圾進行集中收集，以機械化的方式加以分離，在清除大部分淤泥的同時，更能將污染最為嚴重的腐泥清除出去。

（二）脫水效果分析

本次工程針對雅瑤水道及龍沙涌現狀涌容不足、河道淤堵、水流不暢導致水質變差的現狀問題，采取清淤工程措施，將河底部分淤泥、阻水雜物等清除到位，盡量增加河涌涌容，恢復過流能力，加強河涌間的水系連通，改善水動力條件。清淤后，能夠對防洪排澇起到積極作用，并且在日常活水運行調度時，使河涌水流順暢、不淤堵，助力水體水質改善。（1)污泥絮凝污泥在脫水前必須先經過絮凝過程。使懸浮液中的固相粒子發生粘接產生凝聚現象，使固液分離。污泥絮凝是在主機前部的混合攪拌器內進行的。（2）重力脫水壓濾機在壓濾之前有一水平段，在這一段，大部分游離水依靠本身的重力分離，把污泥疏散，并使其均勻地分布在濾布表面，使之在重力脫水區更好地脫去水分，此段內大約能脫去50%的游離水。（3）壓榨脫水污泥經重力脫水后，隨著濾布的移動進入上、下層網帶之間的鍥形加壓段，得到預壓縮脫水，進一步脫去物料內部的游離水，使物流變得更加堅實，成為泥餅。通過帶式壓濾機脫水處理后的底泥，形成的泥餅經試驗檢測，含水率可以控制在≦60%以下，在泥餅出口處，上、下濾布都設有塑料刮板，刮去粘在濾布未脫落的泥餅。經過一系列處理后得知，濾袋中的淤泥含水率會隨著脫水的時間延長而不斷降低，特別是在22d時，其平均含水率更是已經降低到30%以下，能夠達到一種干裂的程度，達到預期的效果。

四、結論

總而言之，在經濟新常態的背景下，注重環保清淤并且采取無害化的處理技術已經成為一種必然選擇。區別于其他清淤脫水的方式，這種新型環保的方式不會造成內源污染，更不會對水體生態造成影響，并且高效、低能耗，且綠色脫水等一系列優勢可以保證經過過濾以后的水質較好，無須額外處理。

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據參考消息報道，110個國家（約10億人）可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亞洲和拉丁美洲由于森林植被的消失、耕地的過分開發和牧場的過度放牧，土壤剝蝕情況十分嚴重。裸露的土地變得脆弱了，無法長期抵御風雨的剝蝕。在有些地方，土壤的年流失量可達每公頃100噸。化肥和農藥過多使用，與空氣污染有關的有毒塵埃降落，泥漿到處噴灑，危險廢料到處拋棄，所有這些都在對土地構成一般來說是不可逆轉的污染。

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。由于人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產量和質量，還通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質，都叫作土壤污染物。