疏浚淤泥资源化处置方法

疏浚淤泥资源化处置方法

1疏浚淤泥直接处置

1.1抛泥法

抛泥法分为海洋抛泥和陆地抛泥。海洋抛泥是将疏浚泥运送到指定的海洋抛泥区内，倾倒于海中，这一方法曾被沿海港口常用。如我国的黄骅港、连云港、深圳港、天津新港等港口的建设和维护中产生的大量疏浚泥，大多采用在近海岸设置抛泥区进行海洋抛泥。陆地抛泥就是将疏浚出来的河湖底泥简单抛弃于沿河、沿湖的低洼地区（如鱼塘、荒地等区域），进行永久堆放或临时堆放后复耕。内陆河湖产生的疏浚淤泥多采用此方法。这种淤泥处理方法，占用了大量的土地资源，如无锡五里湖的水环境整治一期工程中，疏浚泥量达60万m3，设置了3个堆场进行堆放，共占用土地达500亩，并涉及拆迁和农业、渔业赔偿等问题，给工程带来了很大的难度。堆场贮淤除占用大量土地外，也可能引起二次污染的问题。

随着对海洋环境保护的重视以及近海倾倒区的饱和，同时随着《中华人民共和国海洋环境保护法》（1999），《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2004）和《中华人民共和国渔业法》（2004）的出台和对环境的日益重视，使外海抛淤变得很艰难，从而使外海抛淤受到很大的限制。由于我国土地资源紧张，尤其是在平原地区（如长三角地区，珠三角地区），征地的成本很高，为此内陆河道征地贮淤在具体实施的过程中也存在大量的问题。

1.2吹（堆）填法

吹（堆）填法是通过泥泵作用，从吸泥管吸取淤泥和水的混合物（泥浆），经过排泥管输送吹填陆域泥塘的一种施工方法。疏浚底泥作为填土材料使用，在许多少地的沿海国家和地区已经得到了应用。如日本、新加坡众多海上人工岛和机场的建设中都大量使用了疏浚底泥进行吹填，再对地基进行加固的办法填海造地。在我国香港地区，仅1995年就填海造地6200hm2，占香港总面积的5.7%，其填海的材料除了使用山石填土外，也大量采用

疏浚泥作为填料。在深圳的填海工程中，也大量使用吹填淤泥作为造地材料。

由于淤泥含水率很高，要想开发利用吹填法形成的土地，仍需要花一定的代价对其进行地基加固处理。淤泥吹填以后，相当长的时间内形成的是泥沼状的泥塘，施工人员和机械难以进入施工。经过较长时间后表面干化形成硬壳层，可以进行插板并通过真空预压法或堆载预压进行排水。这些方法施工造价不菲，且排水固结时间长。如在南油“314”吹填造地中采用了

堆载预压的方法，按间距1m布设塑料排水板，共打插塑料排水板34.6万根，上面堆载厚度15m，需填砂垫层3.7m，固结周期达9个月。疏浚泥

吹填造地的方法，存在着施工周期长以及处理成本昂贵的缺点。但是对于沿海地区土地资源和土石料资源紧张的地区（如温州、香港和新加坡等地），将疏浚淤泥堆场处理和填海造陆有机的结合起来，不失为一种良好的方法，而对于内陆地区，将吹填法和疏浚淤泥综合利用有机联合起来，可以起到减小征地和疏浚淤泥废物利用的双重效果。

2 疏浚淤泥的资源化利用方法

要将疏浚淤泥作为材料进行使用，必须改良其高含水率、低强度的性质。目前针对疏浚淤泥的处理方法通常是采用传统的物理处理方法和热处理

方法，而在疏浚淤泥的改良方面最常用的是化学处理方法，通过研究出不同的固化材料加入到疏浚淤泥中，改良其物理力学特性而成为较好工程用土，最终经过这些方法处理后的疏浚淤泥都可以达到资源再利用的目的。其中物理处理方法（机械脱水技术）是热处理方法和部分化学处理方法的前提。

2.1机械脱水处理方法

由于疏浚泥的高含水率，为了使其转化为良好的工程材料，降低疏浚泥含水率是最为直接的方法。通常情况下，自然晾晒是最简单的方法，国内有许多内陆湖泊的疏浚工程就采用堆泥场自然干化的方法，如杭州西湖、无锡五里湖的底泥疏浚工程。这种方法一般要设置堆场，占用大量的土地或渔塘。淤泥干化需要较长的时间，且易受天气的影响，一般实施较为困难。在国外，最为常见的是机械脱水工厂，就是采用离心脱水机或压滤机进行脱水的方法。脱水法尤其是对高含水率的疏浚淤泥比较有效。较早的机械脱水工厂的工作能力一般较小，难以适应大规模、大疏浚工程的需要。近几年通过技术开发，改进了技术设备，处理能力已有较大提高。但机械脱水具有脱水工厂固定式的缺点、且一次性投资较高，另一方面是经过脱水处理后的疏浚泥有时仍需进行二次处理才能满足工程的要求。

脱水设备主要是将泥浆里的颗粒表面毛细水和重力水分离开来。用于疏浚工程泥浆脱水的脱水设备主要有以下四种：

（1）沉降式离心机：如图1所示，在一个旋转的圆简形容器中，泥浆中固体颗粒将受到比重力大很多倍离心力的作用，使得比液体密度大的固体颗粒沿半径向旋转的四壁移动沉积，如四壁是开孔的或是可渗透的，液体穿过沉积的固体颗粒和四壁而排出，从而达到固液分离的目的。淤泥经脱水以后含水率在（1.0～1.2）w L左右。日本采用的沉降式离心机每小时处理100m3，有的场合可以少用药剂或者不用药剂，转速3000r/min左右。

图1 离心机结构示意图

（2）水中造粒机：如图2所示，泥浆和药剂混合后形成疏散絮体，在造粒机和重力作用下，让其沿曲面滚动、碰撞、移位、产生剪切力，受到各种不均匀的作用，迫使水分从疏散的絮体中分离出来，使絮凝物如滚雪球一样，逐渐加大，成为密实体，形成年轮结构，从而完成泥水分离。淤泥经脱水以后含水率在（0.7～0.8）w L左右。日本、美国采用的水中造粒机每小时处理30m3，电耗在各类脱水机中最低，转速1～2r/min。

图2 水中造粒机的内部结构示意图

（3）螺杆式压滤机：如图3所示，泥浆和药剂混合后形成疏散絮体，将其送入料斗后受到螺旋叶片的推送而向滤渣出口移动。由于螺杆外径越向出口越大，所以它同带孔圆筒之间的间隙越来越小。这样，泥浆在逐渐增大的压榨力下脱水，其中水分从筒体的滤网孔流出，而泥渣则从卸料口排出。淤泥经脱水以后含水率在（0.6～0.8）w L左右。日本、德国采用的螺杆式压滤机每小时处理20m3，转速3～5r/min。

图3 螺杆式压滤机的结构示意图

（4）带式压滤机：如图4所示，利用滤布的张力和压力在滤布上对添加过药剂的淤泥施加压力使其脱水。淤泥经脱水以后含水率在1.0w L左右。瑞典采用的2.6m宽的带式压滤机每小时处理60m3，日产泥饼264t。

图4 带式压滤机的结构示意图

机械脱水效率高，简单方便，被广泛地应用在市政工程、工业废水处理等领域。但是它能耗高，淤泥处理量相对于充泥管袋技术和堆场空间排水技术来说比较小，只有在淤泥量小的工程中有所应用。

2.2热处理方法

热处理方法是在疏浚淤泥经过脱水后通过加热、烧结的方法将疏浚泥转化为建筑材料的方法。其原理可以分为烧结和熔融两种。烧结是通过加热800～12000℃，使疏浚泥脱水、有机成分分解、粒子之间粘结。如果疏浚泥的含水率适宜，则可以用来制砖，也可作为水泥制造的原材料使用。熔融是通过加热1200-1500℃使疏浚泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化的方法。熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒，可以用来代替砂、砾石或制