(連云港市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇 連云港 222006)
在我國(guó)越來(lái)越重視河道治理的情況下,處理淤泥與清淤等技術(shù)應(yīng)用的水平也逐漸提升,本文著重解析中小河道治理中的清淤技術(shù)應(yīng)用方式,并在此基礎(chǔ)上對(duì)處理淤泥的相關(guān)技術(shù)如鈍化處理等方式進(jìn)行探索,以此為實(shí)際中小河道的治理提供一些參考方案。
在國(guó)內(nèi)外貿(mào)易一直保持良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)的同時(shí),我國(guó)各地河道也被開(kāi)發(fā)和運(yùn)用起來(lái),航道、內(nèi)河以及港口的大規(guī)模工程逐漸增加,為了保持河道正常通行,當(dāng)?shù)卣话愣加邢鄳?yīng)的機(jī)器設(shè)備與技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行治理,并且在進(jìn)行河道清淤與淤泥處理過(guò)程中,也在不斷對(duì)使用技術(shù)進(jìn)行更新和優(yōu)化。一般在航道及港口會(huì)運(yùn)用大規(guī)模的清淤設(shè)備,但這些設(shè)備因其使用環(huán)境限制不能進(jìn)入中小河道中,導(dǎo)致中小河道沒(méi)有合適的清淤設(shè)備進(jìn)行淤泥的清理工作,傳統(tǒng)的中小河道清淤方式是河流干涸季節(jié)使用人工或者機(jī)械方式將沉積在河底的淤泥與垃圾直接挖出,并將其作為肥料灌入農(nóng)田中進(jìn)行再利用,但隨著工業(yè)不斷發(fā)展,大量的工業(yè)污水被排放在河流中,讓河道淤泥也被污染無(wú)法再作為肥料使用,所以除了政府組織清淤外,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民并不會(huì)在干涸季節(jié)主動(dòng)清淤,中小河道淤泥逐漸堆積在河底,影響了河道的正常通行。
目前的清淤工程依舊屬于環(huán)保清淤范疇,要在對(duì)河道進(jìn)行清淤前進(jìn)行完善的分析調(diào)查,確定河底淤泥是否含有污染性和有害性,并根據(jù)河道實(shí)際情況采用如下集中方式進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作。
水下清淤主要是將清淤設(shè)備安裝在船上,基本以清淤船為作業(yè)平臺(tái),由清淤船固定在某一位置對(duì)淤泥進(jìn)行開(kāi)發(fā)及利用管道輸送到制定位置。這種清淤方法又可以分為絞吸式、斗輪式、抓斗式以及泵吸式。其中抓斗式一般應(yīng)用于泥層厚度較大且有較多障礙物的中小河道中,它的操作過(guò)程是運(yùn)用清淤船抓取水下淤泥并將其卸入制定船內(nèi),一般采用卸載、開(kāi)挖與回旋的操作方式,它有著操作便捷、受河道內(nèi)障礙物和天氣影響較小的優(yōu)勢(shì)。但也有一定的弊端,如河底攪動(dòng)的浮泥會(huì)再次返回水體,僅能得到30%清淤效果,無(wú)法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行良好改善。絞吸式一般適用于中型河道,它有著施工精度高且淤泥不會(huì)泄露的優(yōu)勢(shì),并且不會(huì)影響河道通航,其缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)淤泥回轉(zhuǎn)的情況。而泵吸式一般適用于小型河道,可以同時(shí)完成淤泥的移動(dòng)與清除工作,但實(shí)際作業(yè)時(shí)會(huì)洗出過(guò)多河水,需要對(duì)泥漿進(jìn)行后續(xù)處理,造成清淤工作量加重。斗輪式適用于泥層較厚且工程量大的中型河道中,它有著不受外界環(huán)境影響且施工精度高的優(yōu)勢(shì),缺點(diǎn)是淤泥中的污染物會(huì)擴(kuò)散,如果清淤工作不徹底會(huì)對(duì)周邊水體造成二次污染。
這種技術(shù)一般適用在流量較小且不具備防洪或航運(yùn)等功能的河道,這類(lèi)河道在清淤過(guò)程中就可以使用排干清淤的方式,具體分為水力沖挖和干挖兩種操作方法。干挖就是使用挖掘機(jī)對(duì)河床進(jìn)行挖掘,利用渣土車(chē)將淤泥清運(yùn)出河道范圍;水力沖挖就是對(duì)河底淤泥用高壓水槍進(jìn)行沖刷,利用設(shè)備將其吸取與輸送到制定地方。排干清淤技術(shù)不受河道環(huán)境因素影響,但要在河床干涸時(shí)進(jìn)行作業(yè),對(duì)季節(jié)要求較高。
現(xiàn)階段的清淤工程對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高,注重在不破壞水體環(huán)境的基礎(chǔ)上對(duì)河道水質(zhì)進(jìn)行改善。環(huán)保清淤技術(shù)有較高的清淤設(shè)備挖掘精度,對(duì)淤泥棄場(chǎng)的位置挑選較為謹(jǐn)慎且需要在施工過(guò)程中控制好水體渾濁度。所以中小河道的清淤大多采用環(huán)保絞吸式清淤,它對(duì)抑制污染物的泄露和擴(kuò)散有著較大影響意義。
不管采用何種清淤技術(shù),在河道清淤過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生大量的淤泥,這些淤泥具有強(qiáng)度低且含水率高的特性,部分淤泥甚至可能含有有毒有害物質(zhì),一旦這類(lèi)物質(zhì)被雨水沖刷浸出后,會(huì)對(duì)周?chē)w產(chǎn)生二次污染。所以必須要對(duì)清淤后的淤泥進(jìn)行科學(xué)的處理,讓其不會(huì)對(duì)河道周邊環(huán)境造成不良影響。國(guó)內(nèi)外淤泥處理技術(shù)有幾個(gè)分類(lèi),一按淤泥是否污染進(jìn)行分類(lèi),有無(wú)污染淤泥處理,污染淤泥處理;二按處理地點(diǎn)不同-堆場(chǎng)處理技術(shù),又分為堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)、堆場(chǎng)表層處理、堆場(chǎng)快速?gòu)?fù)耕三種;三按淤泥歸宿不同,分為資源化利用技術(shù)和處置技術(shù)。
根據(jù)淤泥受污染的性質(zhì)以及被污染種類(lèi)的不一樣,均需要采取對(duì)應(yīng)的處理方法,比如一般的水利工程產(chǎn)生的淤泥基本沒(méi)有污染物或者污染物含量較相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)低,就可以直接進(jìn)行資源化處理,讓這類(lèi)淤泥用于農(nóng)村地區(qū)的土地堆肥等。而污染物超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的淤泥就可以在處理時(shí)將污染水平降低讓其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),比如可以將鈍化穩(wěn)定化技術(shù)使用在重金屬污染超標(biāo)的淤泥中。以淤泥后續(xù)用途為參考需要,選擇不同的淤泥處理技術(shù),比如淤泥中磷、氮的含量較高,就可以在處理后將其用作普通填土或者路堤讓其遠(yuǎn)離水源地,這樣氮、磷就不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入水源地而對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染。
淤泥根據(jù)處理地點(diǎn)不同分為兩種處理方式:第一,堆場(chǎng)處理,它是指把淤泥清淤出來(lái)后,通過(guò)運(yùn)輸工具送到制定的淤泥堆場(chǎng)進(jìn)行二次處理,目前我國(guó)河道清淤一般是絞吸式挖泥船進(jìn)行作業(yè),此方法清淤出來(lái)的淤泥水和泥的比例是1:5以上,并且淤泥自身顆粒含量較高有很差的透水性不容易固結(jié),所以盡快將淤泥固結(jié)沉降的時(shí)間縮短并且快速分離淤泥中的泥水,并且讓堆場(chǎng)的周轉(zhuǎn)或者復(fù)耕周期變短是堆場(chǎng)處理的關(guān)鍵技巧。第二,就地處理法,它是指直接通過(guò)水底作業(yè)不對(duì)河底淤泥進(jìn)行疏浚,直接在水下通過(guò)排干上覆蓋水體或者直接進(jìn)行覆蓋處理的方式對(duì)淤泥進(jìn)行固化、物理淋洗或者脫水操作,這種方式要依據(jù)河道實(shí)際狀況進(jìn)行對(duì)應(yīng)選擇,比如水體流速較大或者淺水河道,不適用原位覆蓋處理的方式,而大面積的深水水域則不適用排干就地處理的方式。
淤泥從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是工程廢棄物的范疇,依照固體廢棄物處理的資源化、減量化以及無(wú)害化處理標(biāo)準(zhǔn),要盡量將淤泥進(jìn)行二次利用。從廣義上來(lái)說(shuō)能夠?qū)U棄淤泥通過(guò)某些特定操作而進(jìn)行二次利用的都屬于資源化利用,比如使用淤泥制陶粒、干化、土壤化或者制磚都屬于淤泥的再生資源化技術(shù)方式。并且在農(nóng)村區(qū)域還能夠?qū)](méi)有被重金屬污染并且磷、氮含量豐富的淤泥用于肥田,成為農(nóng)田土壤的一部分,或者直接將這類(lèi)淤泥在低洼地帶進(jìn)行堆放填平后作為農(nóng)業(yè)用地。如果淤泥在堆場(chǎng)堆放后可以自然干化并且能夠滿足輕型設(shè)備或者行人在土地表面進(jìn)行活動(dòng)所需要的承載力,可以將其變?yōu)榻ㄖ玫?、公園、市政或者綠地等公共場(chǎng)所。
一般在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中,都存在重金屬污染物嚴(yán)重超標(biāo)的情況,這種污染淤泥泛指淤泥中存在重金屬污染的現(xiàn)象,比如上海蘇州河的淤泥中重金屬含量高出了當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值2倍以上的范疇,這種重金屬超標(biāo)的淤泥就可以使用鈍化處理方式,它是指參照淤泥中重金屬在不同環(huán)境里所呈現(xiàn)出的不一樣的活性狀態(tài),加入相應(yīng)的化學(xué)材料讓淤泥中不穩(wěn)定的重金屬通過(guò)化學(xué)作用而轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定狀態(tài)的重金屬,這樣可以降低重金屬的活性,從而讓淤泥的污染性減小。并且在淤泥與化學(xué)材料發(fā)生反應(yīng)同時(shí),也會(huì)有對(duì)重金屬進(jìn)行物理包裹的物質(zhì)產(chǎn)生,它可以讓重金屬的浸出性大大降低,進(jìn)一步讓重金屬的危害和釋放能力變小。經(jīng)過(guò)鈍化處理的淤泥只要其浸出量低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),就可以將其排放在低洼處或者作為填土材料進(jìn)行二次資源化利用。
綜上所述,中小河道的清淤作業(yè)與大河系的清淤及淤泥處理技術(shù)上有著較大區(qū)別,所以在對(duì)不同地貌的河道進(jìn)行清淤時(shí)要因地制宜,并且要以保護(hù)環(huán)境和維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè),當(dāng)?shù)卣o予充分支持及鼓勵(lì),通過(guò)政府主導(dǎo)的方式對(duì)中小河道的清淤和淤泥處理工作進(jìn)行統(tǒng)籌和規(guī)劃,這樣能夠讓河道的清淤工作可以順暢進(jìn)行,改善周邊居民的生活環(huán)境,并實(shí)現(xiàn)河底淤泥的資源化利用。