中(zhōng)小(xiǎo)河道治理的常用清淤技術

2018-06-20 00:00:00    來源：    點擊：8114    喜歡：0

 中(zhōng)小(xiǎo)河流現狀

目前河道清淤已經從過去(qù)的僅以提高河道防洪、排澇和灌溉能力的傳統水利工(gōng)程目标向生(shēng)态水利目标拓展，也就是說在很多河道清淤工(gōng)程的目标中(zhōng)都含有減少河道内源污染，爲河道水質改善提供保障的工(gōng)程目的。

曆史上，中(zhōng)小(xiǎo)河道的清淤工(gōng)程多是基于人工(gōng)體(tǐ)力勞作的方式來完成。由于種種因素，中(zhōng)小(xiǎo)河流清淤工(gōng)程一(yī)般沒有非常合适的清淤裝備進行施工(gōng)。

中(zhōng)小(xiǎo)河道的淤泥現狀

過去(qù)中(zhōng)小(xiǎo)河道廣泛存在“挖河泥”的冬季作業，并有将挖出來的河泥進行漚肥後作爲肥料使用的習慣，這種習慣很自然地解決了淤泥的去(qù)向問題。

現在由于鄉鎮（街道）企業的發展導緻了一(yī)些中(zhōng)小(xiǎo)河道遭受了工(gōng)業污水排放(fàng)的污染，而民衆的生(shēng)活方式的變化也使得一(yī)些小(xiǎo)型工(gōng)業廢棄物(wù)、生(shēng)活垃圾被棄置于河道之中(zhōng)。由于這些原因，一(yī)些河泥成爲“污泥”，其性質不再适宜直接還田或經過漚肥後作爲肥料使用。另一(yī)方面，農業生(shēng)産中(zhōng)化肥的使用越來越普遍，也使得原先用河泥漚制的肥料逐漸喪失了需求。

目前中(zhōng)小(xiǎo)河道的淤泥清理方式

過去(qù)在航道、港口和大(dà)規模的内河疏浚工(gōng)程較多，形成了相應的技術方法和機械設備。圍繞河湖治理時底泥中(zhōng)污染物(wù)的去(qù)除問題摸索出較多的“環保清淤”工(gōng)程，即将河湖底泥中(zhōng)聚集的污染物(wù)通過清淤方式移出湖泊、河流的工(gōng)程。

環保清淤與工(gōng)程清淤的差異在于清淤的底泥厚度很薄，大(dà)部分(fēn)環保清淤工(gōng)程的底泥爲20cm到40cm的居多。因此，對清淤設備本身的定位、操作系統的精度要求很高。富營養化河流都圍繞去(qù)除底泥中(zhōng)富含的氮、磷營養而實施大(dà)規模的環保清淤工(gōng)程。城鄉爲了改善河道水質，對河流進行普遍清淤。相對于湖泊而言，城鄉河道的環保清淤工(gōng)程可稍微粗放(fàng)一(yī)些，因爲河道本身的流動性和交換的特點，施工(gōng)的精度和二次污染防治的要求都沒有湖泊敏感。目前環保清淤工(gōng)程在淤泥的處理方面普遍采用了堆場堆放(fàng)的模式，清淤産生(shēng)的泥漿先進入堆場存放(fàng)，在沉澱以後進行土地還原或者進行處理利用。

那麽清淤工(gōng)程到底應該如何實施，使用什麽樣的清淤機械和工(gōng)藝，清出來的淤泥應該如何處理，在目前尚無一(yī)個比較規範或者公認的方法。針對這一(yī)問題，我(wǒ)們對浙江河道尤其是台州河道的清淤方法，對各種方法的優缺點及适用範圍進行了分(fēn)析，希望能夠爲各地河道的清淤工(gōng)程提供一(yī)些技術借鑒。↓

常用河道清淤技術

什麽是清淤？目前的河道清淤工(gōng)程，大(dà)多數具有水質改善的目的，因此尚屬“環保清淤”範圍。另外(wài)，在工(gōng)程上有“疏浚”和“清淤”兩個較爲接近的術語，爲了區别于航道、港口等大(dà)規模疏浚工(gōng)程，我(wǒ)們建議将中(zhōng)小(xiǎo)河道的清、挖工(gōng)程統一(yī)稱爲“清淤”，突出清除底泥中(zhōng)污染物(wù)的概念和解決淤積問題的工(gōng)程目的。

現在的清淤工(gōng)程具有系統化施工(gōng)的特點，在清淤之前應該進行初步的底泥調查。通過測量明确河道底床的形狀特征，通過底泥采樣分(fēn)析明确底泥中(zhōng)污染物(wù)的特點和是否超過環境質量标準。

中(zhōng)小(xiǎo)河道工(gōng)程量偏小(xiǎo)，這些前期工(gōng)作很容易被忽視，但實際上先進行一(yī)些簡單的前期工(gōng)作對整個工(gōng)程的順利實施并得到預期效果會有極大(dà)的幫助。在前期工(gōng)作的基礎上，根據淤積的數量、範圍、底泥的性質和周圍的條件确定包含清淤、運輸、淤泥處置和尾水處理等主要工(gōng)程環節的工(gōng)藝方案，因地制宜選擇清淤技術和施工(gōng)裝備，妥善處理處置清淤産生(shēng)的淤泥并防止二次污染的發生(shēng)。

由于近些年港口、航道、内河以及湖泊清淤工(gōng)程衆多，疏浚、清淤技術得到長足發展，裝備能力也大(dà)大(dà)提升，但能夠進入中(zhōng)小(xiǎo)河道的專用船隻和設備卻并不常見。

1、排幹清淤

對于沒有防洪、排澇、航運功能的流量較小(xiǎo)的河道，排幹清淤指可通過在河道施工(gōng)段構築臨時圍堰，将河道水排幹後進行幹挖或者水力沖挖的清淤方法。排幹後又(yòu)可分(fēn)爲幹挖清淤和水力沖挖清淤兩種工(gōng)藝：

• 幹挖清淤：作業區水排幹後，大(dà)多數情況下(xià)都是采用挖掘機進行開(kāi)挖，挖出的淤泥直接由渣土車(chē)外(wài)運或者放(fàng)置于岸上的臨時堆放(fàng)點。倘若河流有一(yī)定寬度時，施工(gōng)區域和儲泥堆放(fàng)點之間出現距離(lí)，需要有中(zhōng)轉設備将淤泥轉運到岸上的儲存堆放(fàng)點。一(yī)般采用擠壓式泥漿泵，也就是混凝土輸送泵将流塑性淤泥進行輸送，輸送距離(lí)可以達到200m到300m，利用皮帶機進行短距離(lí)的輸送也有工(gōng)程實例。幹挖清淤其優點是清淤徹底，質量易于保證而且對于設備、技術要求不高; 産生(shēng)的淤泥含水率低，易于後續處理。

• 水力沖挖清淤：采用水力沖挖機組的高壓水槍沖刷底泥，将底泥擾動成泥漿，流動的泥漿彙集到事先設置好的低窪區，由泥泵吸取、管道輸送，将泥漿輸送至岸上的堆場或集漿池内。水力沖挖具有機具簡單，輸送方便，施工(gōng)成本低的優點，但是這種方法形成的泥漿濃度低，爲後續處理增加了難度，施工(gōng)環境也比較惡劣。一(yī)般而言，排幹清淤具有施工(gōng)狀況直觀、質量易于保證的優點，也容易應對清淤對象中(zhōng)含有大(dà)型、複雜(zá)垃圾的情況。其缺點是，由于要排幹河道中(zhōng)的流水，增加了臨時圍堰施工(gōng)的成本; 同時很多河道隻能在非汛期進行施工(gōng)，工(gōng)期受到一(yī)定限制，施工(gōng)過程易受天氣影響，并容易對河道邊坡和生(shēng)态系統造成一(yī)定影響。

什麽是水下(xià)清淤？水下(xià)清淤一(yī)般指将清淤機具裝備在船上，由清淤船作爲施工(gōng)平台在水面上操作清淤設備将淤泥開(kāi)挖，并通過管道輸送系統輸送到岸上堆場中(zhōng)。水下(xià)清淤有以下(xià)幾種方法：

• 抓鬥式清淤：利用抓鬥式挖泥船開(kāi)挖河底淤泥，通過抓鬥式挖泥船前臂抓鬥伸入河底，利用油壓驅動抓鬥插入底泥并閉鬥抓取水下(xià)淤泥，之後提升回旋并開(kāi)啓抓鬥，将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中(zhōng)，開(kāi)挖、回旋、卸泥循環作業。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鬥，将駁船上的淤泥移至岸上的淤泥堆場中(zhōng)。抓鬥式清淤适用于開(kāi)挖泥層厚度大(dà)、施工(gōng)區域内障礙物(wù)多的中(zhōng)、小(xiǎo)型河道，多用于擴大(dà)河道行洪斷面的清淤工(gōng)程。抓鬥式挖泥船靈活機動，不受河道内垃圾、石塊等障礙物(wù)影響，适合開(kāi)挖較硬土方或夾帶較多雜(zá)質垃圾的土方;且施工(gōng)工(gōng)藝簡單，設備容易組織，工(gōng)程投資(zī)較省，施工(gōng)過程不受天氣影響。但抓鬥式挖泥船對極軟弱的底泥敏感度差，開(kāi)挖中(zhōng)容易産生(shēng)“掏挖河床下(xià)部較硬的地層土方，從而洩露大(dà)量表層底泥，尤其是浮泥”的情況;容易造成表層浮泥經攪動後又(yòu)重新回到水體(tǐ)之中(zhōng)。根據專家經驗，抓鬥式清淤的淤泥清除率隻能達到30%左右，加上抓鬥式清淤易産生(shēng)浮泥遺漏、強烈擾動底泥，在以水質改善爲目标的清淤工(gōng)程中(zhōng)往往無法達到原有目的。

• 泵吸式清淤：也稱爲射吸式清淤，它将水力沖挖的水槍和吸泥泵同時裝在1個圓筒狀罩子裏，由水槍射水将底泥攪成泥漿，通過另一(yī)側的泥漿泵将泥漿吸出，再經管道送至岸上的堆場，整套機具都裝備在船隻上，一(yī)邊移動一(yī)遍清除。而另一(yī)種泵吸法是利用壓縮空氣爲動力進行吸排淤泥的方法，将圓筒狀下(xià)端有開(kāi)口泵筒在重力作用下(xià)沉入水底，陷入底泥後，在泵筒内施加負壓，軟泥在水的靜壓和泵筒的真空負壓下(xià)被吸入泵筒。然後通過壓縮空氣将筒内淤泥壓入排泥管，淤泥經過排泥閥、輸泥管而輸送至運泥船上或岸上的堆場中(zhōng)。泵吸式清淤的裝備相對簡單，可以配備小(xiǎo)中(zhōng)型的船隻和設備，适合進入小(xiǎo)型河道施工(gōng)。一(yī)般情況下(xià)容易将大(dà)量河水吸出，造成後續泥漿處理工(gōng)作量的增加。同時，河道内垃圾成分(fēn)複雜(zá)、大(dà)小(xiǎo)不一(yī)，容易造成吸泥口堵塞的情況發生(shēng)。

• 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(tǐ)、鉸絞刀、上吸管、下(xià)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運動，将河床底泥進行切割和攪動，并進行泥水混合，形成泥漿，通過船上離(lí)心泵産生(shēng)的吸入真空，使泥漿沿着吸泥管進入泥泵吸入端，經全封閉管道輸送( 排距超出挖泥船額定排距後，中(zhōng)途串接接力泵船加壓輸送) 至堆場中(zhōng)。普通絞吸式清淤适用于泥層厚度大(dà)的中(zhōng)、大(dà)型河道清淤。普通絞吸式清淤是一(yī)個挖、運、吹一(yī)體(tǐ)化施工(gōng)的過程，采用全封閉管道輸泥，不會産生(shēng)泥漿散落或洩漏; 在清淤過程中(zhōng)不會對河道通航産生(shēng)影響，施工(gōng)不受天氣影響，同時采用GPS 和回聲探測儀進行施工(gōng)控制，可提高施工(gōng)精度。普通絞吸式清淤由于采用螺旋切片絞刀進行開(kāi)放(fàng)式開(kāi)挖，容易造成底泥中(zhōng)污染物(wù)的擴散，同時也會出現較爲嚴重的回淤現象。根據已有工(gōng)程的經驗，底泥清除率一(yī)般在70%左右。另外(wài)，吹淤泥漿濃度偏低，導緻泥漿體(tǐ)積增加，會增大(dà)淤泥堆場占地面積。

• 鬥輪式清淤：利用裝在鬥輪式挖泥船上的專用鬥輪挖掘機開(kāi)挖水下(xià)淤泥，開(kāi)挖後的淤泥通過挖泥船上的大(dà)功率泥泵吸入并進入輸泥管道，經全封閉管道輸送至指定卸泥區。鬥輪式清淤一(yī)般比較适合開(kāi)挖泥層厚、工(gōng)程量大(dà)的中(zhōng)、大(dà)型河道、湖泊和水庫，是工(gōng)程清淤常用的方法。清淤過程中(zhōng)不會對河道通航産生(shēng)影響，施工(gōng)不受天氣影響，且施工(gōng)精度較高。但鬥輪式清淤在清淤工(gōng)程中(zhōng)會産生(shēng)大(dà)量污染物(wù)擴散，逃淤、回:淤情況嚴重，淤泥清除率在50% 左右，清淤不夠徹底，容易造成大(dà)面積水體(tǐ)污染。

2、環保清淤

環保清淤包含兩個方面的含義，一(yī)方面指以水質改善爲目标的清淤工(gōng)程，另一(yī)方面則是在清淤過程中(zhōng)能夠盡可能避免對水體(tǐ)環境産生(shēng)影響。

環保清淤的特點有:

1. 清淤設備應具有較高的定位精度和挖掘精度，防止漏挖和超挖，不傷及原生(shēng)土;

2. 在清淤過程中(zhōng)，防止擾動和擴散，不造成水體(tǐ)的二次污染，降低水體(tǐ)的混濁度，控制施工(gōng)機械的噪音，不幹擾居民正常生(shēng)活;

3. 淤泥棄場要遠離(lí)居民區，防止途中(zhōng)運輸産生(shēng)的二次污染。

環保清淤的關鍵和難點在于如何保證有效的清淤深度和位置，并進行有效的二次污染防治，爲了達到這一(yī)目标一(yī)般使用專用的清淤設備，如使用常規清淤設備時必須進行相應改進。

常用的環保清淤設備有哪些？專用設備包括螺旋式挖泥裝置和密閉旋轉鬥輪挖泥設備。這兩種設備能夠在挖泥時阻斷水侵入土中(zhōng)，故可高濃度挖泥且極少發生(shēng)污濁和擴散現象，幾乎不污染周圍水域。意大(dà)利研制的氣動泵挖泥船用于疏浚水下(xià)污染底泥，它利用靜水壓力和壓縮空氣清除污染底泥，此裝置疏浚質量分(fēn)數高，可達70%左右，對河底無擾動，清淤過程中(zhōng)不會污染周圍水域。

國内目前所使用的環保清淤設備多爲在普通挖泥船上對某些挖泥機具進行環保改造，并配備先進的高精度定位和監控系統以提高疏浚精度、減少疏浚過程中(zhōng)的二次污染，滿足環保清淤要求。

環保絞吸式清淤适用範圍：工(gōng)程量較大(dà)的大(dà)、中(zhōng)、小(xiǎo)型河道、湖泊和水庫，多用于河道、湖泊和水庫的環保清淤工(gōng)程。

環保絞吸式清淤原理：利用環保絞吸式清淤船進行清淤。環保絞吸式清淤船配備專用的環保絞刀頭，清淤過程中(zhōng)，利用環保絞刀頭實施封閉式低擾動清淤，開(kāi)挖後的淤泥通過挖泥船上的大(dà)功率泥泵吸入并進入輸泥管道，經全封閉管道輸送至指定卸泥區。

環保絞吸式清淤的特點：配備專用的環保絞刀頭具有防止污染淤泥洩漏和擴散的功能，可以疏浚薄的污染底泥而且對底泥擾動小(xiǎo)，避免了污染淤泥的擴散和逃淤現象，底泥清除率可達到95% 以上; 清淤濃度高，清淤泥漿質量分(fēn)數達70% 以上，一(yī)次可挖泥厚度爲20cm到110cm。同時環保絞吸式挖泥船具有高精度定位技術和現場監控系統，通過模拟動畫，可直觀地觀察清淤設備的挖掘軌迹; 高程控制通過挖深指示儀和回聲測深儀，精确定位絞刀深度，挖掘精度高。

河道淤泥的處理處置技術

河道清淤必然産生(shēng)大(dà)量淤泥，這些淤泥一(yī)般含水率高、強度低，部分(fēn)淤泥可能含有有毒有害物(wù)質，這些有毒有害物(wù)質被雨水沖刷後容易浸出，從而對周圍水環境造成二次污染。因此有必要對清淤後産生(shēng)的淤泥進行合理的處理處置。

淤泥的處理方法受到淤泥本身的基本物(wù)理和化學性質的影響，這些基本性質主要包括淤泥的初始含水率(水與幹土質量比，下(xià)同) 、黏粒含量、有機質含量、黏土礦物(wù)種類及污染物(wù)類型和污染程度。在實際的淤泥處理工(gōng)程中(zhōng)，可以根據待處理淤泥的基本性質和擁有的處理條件，選擇合适的處理方案。

縱觀國内外(wài)淤泥處理處置技術，可以按照不同的劃分(fēn)标準進行如表2 所示的分(fēn)類，在實際的淤泥處理工(gōng)程中(zhōng)，可以根據待處理淤泥的基本性質和擁有的處理條件，選擇合适的處理方案。

1、無污染淤泥與污染淤泥的處理

淤泥是否污染及含有的污染物(wù)種類不同，其相應的處理方法也不盡相同，某些水利工(gōng)程中(zhōng)産生(shēng)的淤泥基本上沒有污染物(wù)或污染物(wù)低于相關标準，例如南(nán)水北(běi)調東線工(gōng)程淮安白(bái)馬湖段疏浚淤泥無重金屬污染，同時氮磷等營養鹽的含量也低，對于此類無污染或輕污染的淤泥可以進行資(zī)源化處理，這類淤泥主要産生(shēng)于工(gōng)業比較落後的農村(cūn)地區。

而對污染物(wù)超過相關标準的淤泥，則在處理時首先應考慮降低污染水平到相關标準之下(xià)，例如對重金屬污染超标的淤泥可以采取鈍化穩定化技術。淤泥處理技術的選擇也要考慮到處理後的用途，比如對氮、磷營養鹽含量高的淤泥，當處理後的淤泥拟用作路堤或普通填土而離(lí)水源地較遠，氮、磷無法再次進入到水源地造成污染時，一(yī)般不再考慮氮磷的污染問題。

• 堆場處理與就地處理：堆場處理法是指将淤泥清淤出來後，輸送到指定的淤泥堆場進行處理，我(wǒ)國河道清淤大(dà)多采用絞吸式挖泥船，造成淤泥中(zhōng)水與泥的體(tǐ)積比在5倍以上，而淤泥本身黏粒含量很高，透水性差，固結過程緩慢(màn)，因此，如何實現泥水快速分(fēn)離(lí)，縮短淤泥沉降固結時間，從而加快堆場的周轉使用或快速複耕，是堆場處理法中(zhōng)關鍵性問題。就地處理法則不将底泥疏浚出來，而是直接在水下(xià)對底泥進行覆蓋處理或者是排幹上覆水體(tǐ)然後進行脫水、固化或物(wù)理淋洗處理，但也應根據實際情況選用處理方法，如對于淺水或水體(tǐ)流速較大(dà)的水域，不宜采用原位覆蓋處理，對于大(dà)面積深水水域則不宜采用排幹就地處理。

• 資(zī)源化利用與常規處置：淤泥從本質上來講屬于工(gōng)程廢棄物(wù)，按照固體(tǐ)廢棄物(wù)處理的減量化、無害化、資(zī)源化原則，應盡可能對淤泥考慮資(zī)源化利用。廣義上講，隻要是能将廢棄淤泥重新進行利用的方法都屬于資(zī)源化利用，例如利用淤泥制磚瓦、陶粒以及固化、幹化、土壤化等方法都屬于淤泥再生(shēng)資(zī)源化技術。而農村(cūn)地帶可将沒有重金屬污染但氮、磷含量比較豐富的淤泥進行還田，成爲農田中(zhōng)的土壤。或者将這種淤泥在窪地堆放(fàng)後作爲農用土地進行利用。當然在堆場堆放(fàng)以後如果能夠自然幹化，滿足人及輕型設備在表面作業所要求的承載力的話(huà)，作爲公園、綠地甚至市政、建築用地都是可以的。利用淤泥的資(zī)源化利用技術是國際上很多發達國家常采用的處理方法，如在日本，整個土建行業的廢棄物(wù)利用率已經從1995 年的58% 提高到2000 年的80%，淤泥等廢棄土的利用率也達到了60%。

當淤泥中(zhōng)含有某些特殊污染物(wù)如重金屬或某些高分(fēn)子難降解有機污染物(wù)而無法去(qù)除，進行資(zī)源化利用會造成二次污染。這時就需要對其進行一(yī)步到位的處置，即采用措施降低其生(shēng)物(wù)毒性後進行安全填埋，并需相應做好填埋場的防滲設置。

2、污染淤泥的鈍化處理技術

工(gōng)業發達地區的河道淤泥中(zhōng)重金屬污染物(wù)往往超标，通常意義上的污染淤泥多指淤泥中(zhōng)的重金屬污染，例如上海蘇州河的淤泥中(zhōng)重金屬比當地背景值高出2 倍以上，對此類重金屬超标的淤泥，可以采用鈍化處理技術。

鈍化處理是根據淤泥中(zhōng)的重金屬在不同的環境中(zhōng)具有不同的活性狀态，添加相應的化學材料使淤泥中(zhōng)不穩定态的重金屬轉化爲穩定态的重金屬而減小(xiǎo)重金屬的活性，達到降低污染的目的。同時添加的化學材料和淤泥發生(shēng)化學反應會産生(shēng)一(yī)些具有對重金屬物(wù)理包裹的物(wù)質，可以降低重金屬的浸出性，從而進一(yī)步降低重金屬的釋放(fàng)和危害。鈍化後重金屬的浸出量小(xiǎo)于相關标準要求之後，這種淤泥可以在低窪地處置，也可作爲填土材料進行利用。

3、堆場淤泥處置技術

清淤工(gōng)程中(zhōng)通常設置淤泥堆場，堆場處理技術就是從初始的吹填階段開(kāi)始，采用系列的處理措施快速促沉、快速固結，并結合表層處理技術，将淤泥堆場周轉使用或者達到淤泥堆場的快速複耕。

堆場周轉技術目的是減小(xiǎo)堆場數量和占地，堆場表層處理技術是爲後續施工(gōng)提供操作平台，而堆場的快速複耕技術則是通過系列技術的結合達到使淤泥堆場快速還原爲耕地。

• 堆場周轉使用技術：堆場周轉使用技術是指通過技術措施将堆場中(zhōng)的淤泥快速處理，清空以後重新吹淤使用，如此反複達到堆場循環利用的目的。堆場周轉技術改變了以前的大(dà)堆場、大(dà)容量的設計方法，而提出采用小(xiǎo)堆場、高效周轉的理念，特别适合于土地資(zī)源緊缺的東部地區。堆場周轉技術的設計主要考慮需要處理的淤泥總量、堆場的容量、周轉周期和周轉次數等，該技術通常可以和固化或者幹化技術相結合，就地采用固化淤泥或幹化淤泥作爲堆場圍堰，同時也可以對堆場内的淤泥進行快速資(zī)源化利用。

• 堆場表層處理技術：清淤泥漿的初始含水率一(yī)般在80% 以上，而淤泥的顆粒極細小(xiǎo)，黏粒含量都在20%以上，這使得泥漿在堆場中(zhōng)沉積速度非常緩慢(màn)，固結時間很長。吹淤後的淤泥堆場在落淤後的兩三年時間内隻能在表面形成20 cm左右厚的天然硬殼層，而下(xià)部仍然爲流态的淤泥，含水率仍在1. 5 倍液限以上，進行普通的地基處理難度很大(dà)。堆場表層處理技術則是利用淤泥堆場原位固化處理技術(圖4)，人爲地在淤泥堆場表面快速形成一(yī)層人工(gōng)硬殼層，人工(gōng)硬殼層具有一(yī)定的強度和剛度，滿足小(xiǎo)型機械的施工(gōng)要求，可以進行排水闆鋪設和堆載施工(gōng)，從而方便對堆場進一(yī)步的處理。人工(gōng)硬殼層的設計是表層處理技術的關鍵，主要考慮後續施工(gōng)的要求，結合下(xià)部淤泥的性質，通過試驗和模拟确定硬殼層的強度參數和設計厚度，人工(gōng)硬殼層技術又(yòu)往往和淤泥固化技術相結合形成固化淤泥人工(gōng)硬殼層，也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 顆粒形成輕質人工(gōng)硬殼層則效果更佳。

• 堆場快速複耕技術：堆場快速複耕技術主要包括泥水快速分(fēn)離(lí)技術、人工(gōng)硬殼層技術和透氣真空快速固結技術。

• 泥水快速分(fēn)離(lí)技術：指首先在吹淤過程中(zhōng)添加改良黏土顆粒膠體(tǐ)離(lí)子特性的促沉材料，促使固體(tǐ)土顆粒和水快速分(fēn)離(lí)并增加沉降淤泥的密度，另一(yī)方面則是在堆場中(zhōng)設置具有截留和吸附作用的排水膜進一(yī)步提高疏浚泥沉降速度，同時可利用隔埂增加流程和改變流态，從而達到疏浚泥漿的快速密實沉積的效果。透氣真空快速固結技術則是通過人工(gōng)硬殼層施工(gōng)平台，在淤泥堆場中(zhōng)插設排水闆或設置砂井，然後在硬殼層上面鋪設砂墊層，砂墊層和排水闆搭接，其上覆蓋不透水的密封膜與大(dà)氣隔絕，通過埋設于砂墊層中(zhōng)帶有濾水管的分(fēn)布管道，用射流泵進行抽氣抽水，孔隙水排出的過程使有效應力增大(dà)，從而提高了堆場淤泥的強度，達到快速固結的目的。透氣真空固結技術和常規的堆載預壓技術結合在一(yī)起進行可以達到更理想的效果。

對于部分(fēn)淤泥堆場來說，由于堆存的淤泥深度較深，若将整個淤泥堆場的淤泥處理完成來滿足複耕的目的，投資(zī)較大(dà)，同時對于堆場複耕來說，對承載力要求相對較低，因此基于堆場表層處理的複耕技術在堆放(fàng)淤泥較深的堆場經常被使用。通過淤泥堆場原位固化處理技術，将淤泥堆場表層(80～120 cm) 淤泥進行固化處理，處理完成後再對表層的固化土進行土壤化改良，以滿足植物(wù)種植的要求。

4、淤泥資(zī)源化利用技術

上面闡述的淤泥固化、幹化、土壤化等各種能把廢棄淤泥變爲資(zī)源重新進行使用的技術都屬于淤泥的資(zī)源化利用範疇。

淤泥資(zī)源化利用技術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、燒結将淤泥轉化爲建築材料，按照原理的差異又(yòu)可以分(fēn)爲燒結和熔融。燒結是通過加熱800～1 200℃，使淤泥脫水、有機成分(fēn)分(fēn)解、粒子之間黏結，如果淤泥的含水率适宜，則可以用來制磚或水泥。熔融則是通過加熱1 200～1 500℃使淤泥脫水、有機成分(fēn)分(fēn)解、無機礦物(wù)熔化，熔漿通過冷卻處理可以制作成陶粒。

熱處理技術的特點是産品的附加值高，但熱處理技術能夠處理的淤泥量非常有限，比如普通制磚廠1年大(dà)概能消耗淤泥5 萬m3，不能滿足目前我(wǒ)國疏浚淤泥動辄上百萬立方米發生(shēng)量的處理需求，從淤泥的大(dà)規模産業化處理前景來講，固化、幹化、土壤化的淤泥資(zī)源化利用技術是具有生(shēng)命力的，若與堆場處理技術相結合則更能顯示出效益。

清淤及淤泥處理處置技術的發展方向

随着社會的發展，對生(shēng)态環境保護的重視，越來越多的城市和農村(cūn)河道将進行清淤和疏浚工(gōng)程，清淤産生(shēng)的大(dà)量淤泥占用大(dà)面積堆場，因此對清淤技術和淤泥處理處置技術提出了新的要求。最新的清淤技術目前有以下(xià)幾種：

• 高濃度原位環保清淤方法。由于目前常用的環保清淤方法清淤出的淤泥濃度在15%～20%左右，水分(fēn)子的體(tǐ)積要遠大(dà)于土顆粒的體(tǐ)積，清淤泥漿的體(tǐ)積大(dà)約爲顆粒的4～5倍。這些高含水泥漿往往需要較大(dà)的堆場進行放(fàng)置，很多清淤工(gōng)程因爲堆場場地的問題而受到嚴重制約。高濃度原位環保清淤能夠降低清淤過程中(zhōng)泥漿的增容率，在中(zhōng)間輸送過程中(zhōng)可以使泥漿含水率得到降低，将淤泥直接變成可以用于填土的土材料使用。因此，爲了節省占地和降低整個清淤和淤泥處理的成本，高濃度原位環保清淤技術已經成爲未來的發展趨勢。

• 堆場淤泥快速排水技術。目前大(dà)多數内河清淤的淤泥都在堆場中(zhōng)堆放(fàng)。淤泥堆場經過地基處理，解決其長期沼澤狀态的問題後可用于建設、景觀、農田利用的土地。而這一(yī)地基處理過程就是淤泥固結排水的過程。淤泥黏粒含量高，透水性差，在自重作用下(xià)的固結時間長，自重固結後的強度低。淤泥的快速排水固結問題成爲一(yī)個亟待解決的問題。軟黏土地基使用的真空預壓法和堆載預壓法，對于淤泥往往難以發揮良好的效果。淤泥含水率極高，處于流動狀态，顆粒之間的有效應力非常低，在高壓抽真空的狀态下(xià)淤泥顆粒會和間隙水一(yī)起流動，從而使排水闆出現淤堵而無法排水。如何解決排水系統的淤堵問題成爲淤泥快速排水的關鍵。堆場淤泥快速排水技術是在淤泥内鋪設多層多排水平排水通道，其層間距、排間距都在60 ～80 cm左右，以形成高密度泥下(xià)排水網絡。将該網絡與地面密封的水平排水管密封連接，再與射流排水裝置連接後抽氣抽水，可加快淤泥的排水速度。目前這一(yī)技術開(kāi)發和其中(zhōng)的關鍵問題尚處于探索的初期階段。

清淤工(gōng)程必須因地制宜

中(zhōng)小(xiǎo)河道、農村(cūn)河道的清淤工(gōng)程既有傳統清淤的“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，促進生(shēng)态系統健康，提升河道景觀的深層目的。因此，從清淤的前期工(gōng)作、方案制定、工(gōng)藝選擇、工(gōng)程實施的所有環節中(zhōng)，必須保證這種“多目的”清淤的特征。

中(zhōng)小(xiǎo)河道、農村(cūn)河道的清淤工(gōng)程與港口航道和大(dà)江大(dà)河清淤工(gōng)程有所不同，具有工(gōng)程量小(xiǎo)、大(dà)型船隻通行困難、清淤對象含有各種垃圾、性質複雜(zá)的特點。從這種特點出發較爲簡易的清淤技術往往易于采用。無論采用何種技術，河道治理的主要目标——水質改善應該是清淤方法、工(gōng)藝選擇中(zhōng)必須考慮的問題。因地制宜，考慮河道的各種條件，在有條件的情況下(xià)選擇排幹清淤不失爲一(yī)種現實的選擇。在不能夠排幹的情況下(xià)，通過改進的小(xiǎo)型泵吸式、絞吸式清淤船可以成爲一(yī)種選擇，也是小(xiǎo)河道清淤技術發展的方向。

農村(cūn)地區有别于沿海城市，具備低窪地帶和周轉土地的優勢，因此在淤泥處理方面也應該突出因地制宜的思想。淤泥在低窪地帶堆放(fàng)後還原爲土地利用，無重金屬污染淤泥的還田，以及簡單處理後作爲河堤加固、道路鋪設的填土進行使用，是最爲适合農村(cūn)地區的方法。

目前，清淤工(gōng)程中(zhōng)一(yī)些新的技術、新的方法大(dà)多數還是爲大(dà)規模工(gōng)程和城市地區的工(gōng)程而開(kāi)發，中(zhōng)小(xiǎo)河道和農村(cūn)地帶的清淤工(gōng)程設備的适用性問題需要進一(yī)步的研究和開(kāi)

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