中小河流治理中的清淤及淤泥處理技術(shù)

文/劉蒙，鄆城縣水務(wù)局 山東 菏澤 274700

1 引言

我國中小河道淤積現(xiàn)象比較普遍，河道原有的調(diào)蓄洪水和防災(zāi)減災(zāi)的能力有所減弱。近幾年國家加強(qiáng)了中小河道和農(nóng)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(jīng)從過去的僅以提高河道防洪、排澇和灌溉能力的傳統(tǒng)水利工程目標(biāo)向生態(tài)水利目標(biāo)拓展，也就是說在很多河道清淤工程的目標(biāo)中都含有減少河道內(nèi)源污染，為河道水質(zhì)改善提供保障的工程目的。

2 常用河道清淤技術(shù)

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(gòu)筑臨時圍堰，將河道水排干后進(jìn)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(jī)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(shè)備將淤泥開挖，并通過管道輸送系統(tǒng)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(qū)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(huán)作業(yè)。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(cè)的泥漿泵將泥漿吸出，再經(jīng)管道送至岸上的堆場，整套機(jī)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(zhuǎn)運動，將河床底泥進(jìn)行切割和攪動，并進(jìn)行泥水混合，形成泥漿，通過船上離心泵產(chǎn)生的吸入真空，使泥漿沿著吸泥管進(jìn)入泥泵吸入端，經(jīng)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(shù)

3.1 堆場淤泥處置技術(shù)

清淤工程中通常設(shè)置淤泥堆場，堆場處理技術(shù)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(jié)，并結(jié)合表層處理技術(shù)，將淤泥堆場周轉(zhuǎn)使用或者達(dá)到淤泥堆場的快速復(fù)耕。堆場周轉(zhuǎn)技術(shù)目的是減小堆場數(shù)量和占地，堆場表層處理技術(shù)是為后續(xù)施工提供操作平臺，而堆場的快速復(fù)耕技術(shù)則是通過系列技術(shù)的結(jié)合達(dá)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(shù)

工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中重金屬污染物往往超標(biāo)，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(dāng)?shù)乇尘爸蹈叱?倍以上，對此類重金屬超標(biāo)的淤泥，可以采用鈍化處理技術(shù)。鈍化處理是根據(jù)淤泥中的重金屬在不同的環(huán)境中具有不同的活性狀態(tài)，添加相應(yīng)的化學(xué)材料使淤泥中不穩(wěn)定態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的重金屬而減小重金屬的活性，達(dá)到降低污染的目的。同時添加的化學(xué)材料和淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生一些具有對重金屬物理包裹的物質(zhì)，可以降低重金屬的浸出性，從而進(jìn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行利用。

3.3 淤泥資源化利用技術(shù)

上面闡述的淤泥固化、干化、土壤化等各種能把廢棄淤泥變?yōu)橘Y源重新進(jìn)行使用的技術(shù)都屬于淤泥的資源化利用范疇。此外，淤泥資源化利用技術(shù)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(jié)將淤泥轉(zhuǎn)化為建筑材料，按照原理的差異又可以分為燒結(jié)和熔融。燒結(jié)是通過加熱800～1200℃，使淤泥脫水、有機(jī)成分分解、粒子之間黏結(jié)，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(jī)成分分解、無機(jī)礦物熔化，熔漿通過冷卻處理可以制作成陶粒。熱處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，國外和國內(nèi)的不少學(xué)者都進(jìn)行過相關(guān)研究。熱處理技術(shù)的特點是產(chǎn)品的附加值高，但熱處理技術(shù)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(fā)生量的處理需求，從淤泥的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化處理前景來講，固化、干化、土壤化的淤泥資源化利用技術(shù)是具有生命力的，若與堆場處理技術(shù)相結(jié)合則更能顯示出效益。

4 結(jié)語

中小河道、農(nóng)村河道的清淤工程既有傳統(tǒng)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(zhì)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)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(huán)節(jié)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(shù)、新的方法大多數(shù)還是為大規(guī)模工程和城市地區(qū)的工程而開發(fā)，中小河道和農(nóng)村地帶的清淤工程設(shè)備的適用性問題需要進(jìn)一步的研究和開發(fā)。