常 征 魏海龍
(1.正元國際礦業(yè)有限公司,北京 101399;2.三川德青科技有限公司,湖北 武漢 430075)
河湖淤泥主要是雨水長期沖刷地表泥沙匯集淤積的產(chǎn)物,其中主要成分是各種性質(zhì)的土和砂,此外,河湖周邊城市污水排放也占有一定比例,污水中主要含有生活垃圾,有機(jī)質(zhì)含量高。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),河湖疏浚淤泥脫水后的泥餅按理化特性大致分為以下幾種:
a.砂性泥餅。多砂地帶河湖中的淤泥中,含有大量的砂,黃石青山湖清淤工程中,通過旋流器從淤泥中分離出了大量粉細(xì)砂,其在淤泥固化后質(zhì)量占比高達(dá)30%。
b.黏性土泥餅。在主要是黃土、紅黏土、粉質(zhì)黏土等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的河湖淤泥中,主要成分是細(xì)顆粒土,與少量的有機(jī)物長期堆積,形成了黏滯性淤泥。
c.重有機(jī)質(zhì)泥餅。城中湖泊及流經(jīng)居民區(qū)的河流中的淤泥中含有大量的有機(jī)質(zhì),由于有機(jī)質(zhì)中富含大量結(jié)合水,給淤泥脫水造成了很大的困難,往往需要復(fù)雜的工藝才可以達(dá)到理想脫水效果。
目前已有很多研究人員對河湖淤泥資源化利用作了大量研究,為河湖淤泥資源化奠定了技術(shù)可能性。
劉紅梅等對長江淤泥制作陶粒加氣磚進(jìn)行了研究,研究表明,在主要含黏性土淤泥中加入適量的外加劑,可制備出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的加氣砌塊,強(qiáng)度可達(dá)11~12MPa。同時(shí),劉紅梅等還對淤泥制作陶粒加氣磚目前的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究,并提出了改進(jìn)建議,為淤泥制備陶粒加氣磚奠定了工藝技術(shù)基礎(chǔ)。
對于重砂淤泥,目前泥砂分離技術(shù)較為成熟,選用合適的旋流器,利用泥、沙、水比重不同的特性,淤泥通過旋流器高速旋轉(zhuǎn),比重大的砂從淤泥中分離出來,分離出的砂表面附著的泥膜,可通過洗砂機(jī)進(jìn)行清除,洗砂設(shè)備已發(fā)展得較為成熟,市面上很容易采購。淤泥中分離出來的砂一般質(zhì)量較差,不能用于重要建筑結(jié)構(gòu),但可用于一般施工場所,如停車場、臨時(shí)場地硬化等。
劉勇等對富含有機(jī)質(zhì)的淤泥進(jìn)行了種植試驗(yàn),結(jié)果表明,富含有機(jī)質(zhì)的淤泥添加適量改良劑,植株成活率高,生長旺盛。河湖淤泥成分較為復(fù)雜,有重金屬污染的淤泥不能作為蔬菜、糧食等農(nóng)作物種植土,但大多數(shù)綠化用土對此沒有要求,因此富含有機(jī)質(zhì)淤泥通過改良,可作為園林綠化用土。古代農(nóng)作物肥力主要依靠糞便,也有利用魚塘淤泥肥田的習(xí)慣,所以富含有機(jī)質(zhì)的淤泥作為綠化用土是可行的。劉勇等對淤泥肥土的制備工藝及配比也進(jìn)行了研究,并取得了良好的結(jié)果,為重有機(jī)質(zhì)淤泥制備種植土提供了技術(shù)參考。
綜上所述,目前在淤泥資源化利用技術(shù)研究上已經(jīng)取得了一定成果,具備了淤泥資源化基本技術(shù)條件。
從眾多研究可以看出,河湖疏浚淤泥如果加以資源化利用,不但可以解決土地占用問題,還能變廢為寶,帶來連鎖效益,具體將會(huì)在以下幾個(gè)方面取得收益:
a.避免土地占用,消除二次污染。淤泥傳統(tǒng)處置方法是專門修建淤泥堆場,淤泥堆場在技術(shù)上要做到防滲,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,費(fèi)用高,增加淤泥處置成本。此外,重有機(jī)質(zhì)淤泥一方面在長期堆放過程中其中有機(jī)質(zhì)會(huì)發(fā)酵液化,散發(fā)惡臭,造成淤泥堆場一定區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境污染,另一方面,發(fā)酵后的淤泥堆場也有可能液化形成沼澤地成為安全隱患區(qū)。我國內(nèi)湖眾多,僅僅一個(gè)武漢就有千湖之稱,隨便一個(gè)湖泊清淤就需要上千平方米堆場,假如采用傳統(tǒng)填埋方式,未來全國將會(huì)有成千上萬頃土地被占用,造成嚴(yán)重的土地資源浪費(fèi)?,F(xiàn)有研究表明,河湖疏浚淤泥完全可以資源化利用,如果對河湖淤泥分類利用,會(huì)節(jié)約修建填埋場的費(fèi)用,避免淤泥對環(huán)境的二次污染,避免占用大量土地。
b.補(bǔ)充建筑材料。我國正在加速城市化建設(shè),對建筑材料需求非常大,但同時(shí)為了保護(hù)環(huán)境,我國出臺(tái)了很多很多限制性法律法規(guī),取締原來粗放采砂模式,限制燒制磚生產(chǎn)規(guī)模,推進(jìn)新型建材發(fā)展。已有研究表明,河湖淤泥可以制備出滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的免燒磚、陶粒、砂等,加速河湖淤泥向建材方面發(fā)展,將會(huì)取得減少土砂開采、補(bǔ)充建材需求的雙重效益。
c.種植土利用。目前城市化建設(shè)中,公園、道路綠化帶的綠化規(guī)模相當(dāng)大,而一般施工過后的土壤都是貧土,缺乏營養(yǎng),不能滿足植物生長需要。重有機(jī)質(zhì)河湖淤泥中含有大量植物生長需要的氮、磷、鉀等成分,有實(shí)驗(yàn)表明富含有機(jī)質(zhì)的河湖淤泥經(jīng)調(diào)理后可作為植物的理想肥土用,對疏浚河湖淤泥有針對性的地種植用土方向發(fā)展,不僅解決了淤泥處置的困擾,也會(huì)變廢為寶,帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益。
綜上所述,河湖淤泥資源化利用將會(huì)帶來巨大的社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。
河湖淤泥資源化利用具有很大的市場前景,眾多科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究,并取得了一定成果,但技術(shù)、工藝上還有很多工作需要深入研究,同時(shí)研究成果的產(chǎn)品化、市場化還沒有形成,所以河湖淤泥資源化利用任重而道遠(yuǎn),需要在科研、技術(shù)、市場、政策等方面繼續(xù)加大力度。