疏浚底泥的资源化利用研究

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[3]朱本岳,朱荫媚,李英法,等. 底泥化肥复混肥的加工及其在蔬菜上 的应用效果[J]. 浙江农业科学,2000,(6):281-283.
[4]朱本岳,朱荫湄. 西湖底泥加工复混肥的研究[J]. 农业环境保护, 2001,20(3):175-176.
[5]朱广伟,陈英旭,王凤平,等. 城市河道疏浚底泥农田应用的初步研 究[J]. 农业环境保护,2001,20(2):101-103.
第 10 期
彭咏梅:疏浚底泥的资源化利用研究
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经过固化处理的疏浚底泥完全可以满足道路路基、填 方工程的要求,而且所得到的路基强度较高,在防止 边坡失稳、不均匀沉降和雨水冲刷方面比较有利。② 疏浚底泥经过固化后具有强度高、透水性小的特点, 可以成为良好的筑堤材料,将其使用于筑造江湖堤防 和海堤,可满足边坡稳定、防渗和防冲刷的要求。③固 化后的疏浚底泥可用于城市、港口建设中对低洼地区 进行回填工程,典型的如填海工程、码头新建工程、沿 岸地带的开发工程和沿海城市的市政工程。 2. 4 污水处理材料
杨磊等[16]通过工业试烧确定了利用苏州河底泥 生产水泥熟料的工艺参数,并对熟料及其水泥的性能 进行了分析。结果表明,苏州河底泥可以满足水泥生 料的配料要求,其熟料矿物组成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 GB 175-92 要求,且该底泥所含的有机污染物和重金属元素在水 泥生产中和产品使用中对环境和人体均不会造成二 次污染和危害。因此,利用苏州河底泥生产水泥热料 在技术上是可行的. 2. 3 填方材料
疏浚底泥用于园林绿化可以促进树木、花卉、草 坪的生长,提高其观赏品质,并且不易构成食物链污 染的危害。朱广伟、陈英旭等[8]将景观水体疏浚底泥 进行园林利用发现,高山羊茅和白三叶的鲜重、干重 均随底泥用量的增加而增加,与未加底泥的处理相 比,90 d 时高山羊茅和白三叶的鲜重分别增加了 3.9 倍和 2.0 倍,两种草在最大底泥用量 1 500 t/hm2 时 产量略低于用量为 1 500 t/hm2 的处理,但明显高于 不加底泥的对照。另外,松叶牡丹和鸡冠花的长势明
疏浚底泥中含有大量的有机质和植物生长所需 的营养成分,具有腐殖质胶体,能使土壤形成团粒结 构,从而保持土壤养分,是有价值的生物资源。赵玉 臣、赵伟等[2]通过对马家沟底泥养分分析与水稻的肥 效试验结果证明,马家沟底泥及其配制成的底泥颗粒 肥料含有一定量的养分,比猪粪养分含量高,具有肥 效作用,它不仅能够促进水稻的生长而且还能提高水 稻的产量,分别增产 4.55%和 114.21%。朱本岳等[3,4]利 用疏浚底泥与化肥以 2∶8 加工成有机无机复混肥, 在蔬菜上施用结果表明,产量与等养分量的进口复合 肥持平或略有增加,肥料成本降低,蔬菜中硝酸盐含 量下降。朱广伟、陈英旭等[5-7]研究表明,疏浚底泥农 田施用后不仅可以提高土壤肥力还可以改善土壤性 状,如容重减小,代换量、含水量、团聚度、孔隙度增加 等,增加青菜产量,田间投放量在 270 t/hm2 以下,对 青菜的生长具有促进作用,超过 270 t/hm2 用量对青 菜产量有一定影响,用量在 1 080 t/hm2 以下时青菜 中 Cu、Zn 含量均超过食品卫生标准,表明土地利用为 一种经济可行的底泥处理处置方法。 2. 1. 2 园林绿化
[6]朱广伟,陈英旭,周根娣,等. 疏浚底泥的养分特征及污染化学性质 研究[J]. 植物营养与肥料学报,2001,7(3):311-317.
[7]朱广伟,陈英旭,王凤平,等. 景观水体疏浚底泥的农业利用研究 [J]. 应用生态学报,2002,13(3):335-339.
[8]朱广伟,陈英旭,王凤平,等. 城市河道底泥直接园林应用的初步研 究[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2001,27(1):47-48.
严重扰动的土地是指各种采矿后残留的矿场、建 筑取土废用的深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严 重破坏区等需要复垦的土地。这类土地一般已失去土 壤的优良特性,无法直接植树种草,施入疏浚底泥可 以增加土壤养分,改良土壤特性,促进地表植物的生 长。疏浚底泥用于修复严重扰动的土地也避开了食物 链,对人类生活潜在威胁较小,既处置了疏浚底泥又 恢复了生态环境,是一种很好的利用途径[11]。秦峰[12] 等对苏州河疏浚底泥用作填埋场封场覆盖防水材料 进行了实验研究,研究结果表明苏州河疏浚底泥通过 适当的预处理,满足填埋场的防渗要求,土力学性能 指标满足安全使用的要求,同时对周围环境不会造成 二次污染。 2. 2 建筑材料
在适宜条件下对疏浚底泥进行预处理,使其适合 于工程要求,然后进行回填施工,作为填方材料进行 使用。对疏浚底泥进行预处理的方法通常包括物理方 法(干燥,脱水)、化学方法(固化处理)和热处理方法 (烧熔处理)。从工程应用出发,采用化学原理的固化 处理法是最为灵活、适用范围广、造价较为理想的方 法。与一般的土料相比,固化土具有不产生固结沉降、 强度高、透水性小等优点,除可以免去进行碾压、地基 处理外,有时还可达到普通砂土所达不到的工程效 果。疏浚底泥作为填方材料可用于以下工程:①使用
可行性分析。
[ 关键词] 疏浚底泥;资源化利用
[ 中图分类号] X 705
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1003-5095(2007)10-0065-03
目前,我国为治理景观水体水质恶化而采取的疏 浚工程产生的疏浚底泥量日益增加。例如,上海仅苏 州河治理就需疏浚底泥数 10 万 m3,太湖综合治理及 滇池治理中均需疏浚底泥数 100 万 m3,珠江三角洲地 带每年产生的疏浚底泥达到 8 000 万 m3[1]。由于疏浚 底泥具有泥量大,含水率较高,组成成分复杂,容易产 生二次污染,若处置不当将对环境造成极为不利的影 响,因而对疏浚底泥的处理和处置就成了人们普遍关 注的问题。
的目标,需要科研部门、环保部门、疏浚底泥使用者等 各个环节的通力合作才能真正实现。
[ 参 考 文 献]
[1]张旭东,祁继英. 疏浚底泥的资源化利用[J]. 北方环境,2005,30 (2):48-50.
[2]赵玉臣,赵 伟,马 莺,等. 马家沟底泥养分分析与肥效作用的研 究[J]. 东北农业大学学报,1996,27(1):26-29.
利用苏州河底泥烧制陶粒的工序:挖泥→运至排 泥场堆放→自然干燥→与外掺辅料混合→生料成 球→筛选料球进窑预热→焙烧→冷却→分级→成品。 经过高温焙烧,产品可以达到粘土陶粒的技术指标, 而且底泥中的重金属也大部分固化在陶粒中。同济大 学王中平等[14]进行了利用苏州河底泥研制陶粒的试 验研究,制得产品按照 GB 2842-81 《粘土陶粒和陶 砂》要求进行测定,结果表明,产品性能完全满足 GB 2482-81 技术指标的要求。重金属浸出试验表明,成 品用强腐蚀的王水浸出时,重金属的溶出量均大幅度 下降,在普通水中浸泡一周未见有重金属析出。由此 可见,其对周围环境不会造成二次污染。 2. 2. 3 制造瓷砖
梁启斌等[15]利用武汉东湖底泥和湖北黄石电厂 粉煤灰作为主要原料,辅以伟晶花岗岩和石英为添加 剂,可以烧制出吸水率、断裂模数达到国家有关质量 标准的瓷质砖,瓷坯的颜色呈浅红-暗红-紫砂系 列。试验发现,底泥含量为 40%的配方,生坯强度低、 成型较难,烧结温度范围窄,生产中难以控制;底泥含 量高达 70%时,容易出现生坯开裂、高温起泡等缺陷; 底泥含量为 60%的配方,成品性能好,烧成温度范围 较宽(约在 1 110-1 180 ℃),是较佳的配方组成。 2. 2. 4 制造水泥熟料
刘贵云等[17]采用曝气生物滤池用自制河道底泥 陶粒对生活污水进行深度处理试验,同时用对照陶粒 和活性炭进行对比试验,结果表明底泥陶粒滤料在生 活污水深度处理中对 NH4+-N 的去除效果较好,运行稳 定,且去除效果不亚于对照陶粒和活性炭。任乃林等 [18]利用底泥吸附处理了模拟含 Cr6+ 废水,结果表明, 底泥对废水中铬具有较强的吸附能力,底泥对铬的吸 附量及去除率远远大于陶土[19],这是由于底泥中含有 大量的腐殖质,它对金属离子有吸附交换和络合的 作用;并且粉状底泥比颗粒状底泥吸附能力更 强,这是 由 于 粉 状 底 泥 的 表 面 积 较 大 、富 集 能 力 增强所致。
疏浚底泥除土地利用外还可替代粘土用于制造 建筑材料,减缓建材制造业与农业争土的局面,是疏 浚底泥资源化的又一途径,在我国有着广阔的发展前 景。 2. 2. 1 制砖
刘贵云等[13]用苏州河底泥进行了制砖试验,并分 别以煤粉和城市生活污泥为添加剂,其中含有的大量 有机物在焙烧过程中烧失产生微孔,降低了产品的体 积密度,通过调节配方可以制得轻质砖。结果表明,产 品的物理特性基本上可以达到烧结普通砖的技术要 求,砖的标号达到 50 和 75。试验中对底泥和生活污 泥原料以及烧成产品分别做了重金属浸出浓度试验, 结果显示,原料中重金属的含量很高,但通过 1 000-1 100 ℃的焙烧后,绝大部分重金属固化在 成品中,成品中重金属的浸出率相对于原料而言大大 降低,因而不会对周围环境造成影响。 2. 2. 2 制陶粒
·66·Biblioteka 河北化工第 10 期
显高于红壤和水稻土对照,各种生长指标在底泥施用 后增加了 2-10 倍。邵立明、何品晶等[9]对受污染疏 浚底泥用作绿地用土进行可行性分析,分析表明中、 轻度污染的疏浚底泥用作绿地用土是具有资源化价 值的底泥消纳适用途径。祝长龙、赵伟等[10]研究结果 表明,马家沟底泥及其与无机肥料配制成的混合肥含 有一定量的养分,比马粪养分含量高,具有肥效作用, 可替代园林上常用的马粪肥,它能提高一串红的长势 和开花质量,促进其提早开花,延长花期,且较无机肥 廉价,提高了经济效益,可以为城市园林绿化事业的 发展创造出极为有利的价值。 2. 1. 3 修复严重扰动的土地
3结语
随着我国经济的发展、城市化进程的加快以及人 类文明的进步,公众对环境问题愈来愈关注,对环境 质量的要求也日渐提高。为了改善城市生态环境、治 理水域污染,大量景观水体的疏浚底泥需要得到合理 的处理处置。为了充分利用这种资源,减少环境公害, 世界上许多国家都在大力发展疏浚底泥处理处置和 利用的各种技术。目前,我国许多学者也已经把目光 转向疏浚底泥的资源化利用研究,疏浚底泥作为一种 有价值的资源,对其稳定化、无害化处理后再进行合 理的资源化利用适合我国现阶段的基本国情,有利于 我国的可续发展。但鉴于疏浚底泥资源化利用所涉及 的研究与应用等方面的种种问题,要想达到安全有效
2 疏浚底泥资源化利用技术
2. 1 土地利用 土地利用是把疏浚底泥应用于农田、菜地、园林
绿化及严重扰动的土地修复与重建等,此种技术适合 我国现阶段的基本国情,被认为是最有发展潜力的处
[ 收稿日期] 2007-07-24 [ 作者简介] 彭咏梅(1972-),女,工程师,主要从事技术项目
的造价工作。
置方式。 2. 1. 1 农业利用
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环保与安全
疏浚底泥的资源化利用研究
Vol.30 No.10 Oct . 2007
彭咏梅 (河北慧德工程项目管理有限公司,河北 石家庄 050000)
[ 摘 要] 介绍了疏浚底泥资源化利用的途径,对其土地利用、作建筑材料和填方材料及污水处理材料等资源化利用进行了
1 疏浚底泥主要处理处置技术
疏浚底泥的处理处置技术主要有颗粒分离、化学 提取、固化填埋、氧化和覆盖技术、生物降解等方法。 颗粒分离与化学提取方法成本太高、难以推广;固化 填埋法几乎永久性的破坏土地资源;底泥氧化和覆盖 技术不能从根本上解决内源性污染;与其他技术相 比,生物修复具有无可比拟的优点,如节省费用、不破 坏原有生态、去污效率高等。但是,虽然对河湖底泥污 染机理以及植物修复过程中污染物的迁移转化规律 一直在进行大量的研究,由于湖泊水体自然环境的复 杂性不同于单纯的实验模拟条件,因此,一些修复机 理仍然不甚清楚,许多污染底泥修复的具体方法还处 于实验室研究阶段,尚未成熟。
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