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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種類不同，其相應(yīng)的處理方法也不盡相同，某些水利工程中產(chǎn)生的淤泥基本上沒有污染物或污染物低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，例如南水北調(diào)東線工程淮安白馬湖段疏浚淤泥無重金屬污染，同時氮磷等營養(yǎng)鹽的含量也低，對于此類無污染或輕污染的淤泥可以進(jìn)行資源化處理，這類淤泥主要產(chǎn)生于工業(yè)比較落后的農(nóng)村地區(qū)。而對污染物超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的淤泥，則在處理時首先應(yīng)考慮降低污染水平到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之下，例如對重金屬污染超標(biāo)的淤泥可以采取鈍化穩(wěn)定化技術(shù)。淤泥處理技術(shù)的選擇也要考慮到處理后的用途，比如對氮、磷營養(yǎng)鹽含量高的淤泥，當(dāng)處理后的淤泥擬用作路堤或普通填土而離水源地較遠(yuǎn)，氮、磷無法再次進(jìn)入到水源地造成污染時，一般不再考慮氮磷的污染問題。
a．堆場處理與就地處理: 堆場處理法是指將淤泥清淤出來后，輸送到指定的淤泥堆場進(jìn)行處理，我國河道清淤大多采用絞吸式挖泥船，造成淤泥中水與泥的體積比在5 倍以上，而淤泥本身黏粒含量很高，透水性差，固結(jié)過程緩慢，因此，如何實現(xiàn)泥水快速分離，縮短淤泥沉降固結(jié)時間，從而加快堆場的周轉(zhuǎn)使用或快速復(fù)耕，是堆場處理法中關(guān)鍵性問題。就地處理法則不將底泥疏浚出來，而是直接在水下對底泥進(jìn)行覆蓋處理或者是排干上覆水體然后進(jìn)行脫水、固化或物理淋洗處理，但也應(yīng)根據(jù)實際情況選用處理方法，如對于淺水或水體流速較大的水域，不宜采用原位覆蓋處理，對于大面積深水水域則不宜采用排干就地處理。
b．資源化利用與常規(guī)處置: 淤泥從本質(zhì)上來講屬于工程廢棄物，按照固體廢棄物處理的減量化、無害化、資源化原則，應(yīng)盡可能對淤泥考慮資源化利用。廣義上講，只要是能將廢棄淤泥重新進(jìn)行利用的方法都屬于資源化利用，例如利用淤泥制磚瓦、陶粒以及固化、干化、土壤化等方法都屬于淤泥再生資源化技術(shù)。而農(nóng)村地帶可將沒有重金屬污染但氮、磷含量比較豐富的淤泥進(jìn)行還田，成為農(nóng)田中的土壤?；蛘邔⑦@種淤泥在洼地堆放后作為農(nóng)用土地進(jìn)行利用。當(dāng)然在堆場堆放以后如果能夠自然干化，滿足人及輕型設(shè)備在表面作業(yè)所要求的承載力的話，作為公園、綠地甚至市政、建筑用地都是可以的。利用淤泥的資源化利用技術(shù)是國際上很多發(fā)達(dá)國家常采用的處理方法，如在日本，整個土建行業(yè)的廢棄物利用率已經(jīng)從1995 年的58% 提高到2000 年的80%，淤泥等廢棄土的利用率也達(dá)到了60%［8］。
當(dāng)淤泥中含有某些特殊污染物如重金屬或某些高分子難降解有機(jī)污染物而無法去除，進(jìn)行資源化利用會造成二次污染。這時就需要對其進(jìn)行一步到位的處置，即采用措施降低其生物毒性后進(jìn)行安全填埋，并需相應(yīng)做好填埋場的防滲設(shè)置。
2．2 污染淤泥的鈍化處理技術(shù)
工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中重金屬污染物往往超標(biāo)，通常意義上的污染淤泥多指淤泥中的重金屬污染，例如上海蘇州河的淤泥中重金屬比當(dāng)?shù)乇尘爸蹈叱? 倍以上［10］，對此類重金屬超標(biāo)的淤泥，可以采用鈍化處理技術(shù)。鈍化處理是根據(jù)淤泥中的重金屬在不同的環(huán)境中具有不同的活性狀態(tài)，添加相應(yīng)的化學(xué)材料使淤泥中不穩(wěn)定態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的重金屬而減小重金屬的活性，達(dá)到降低污染的目的。同時添加的化學(xué)材料和淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生一些具有對重金屬物理包裹的物質(zhì)，可以降低重金屬的浸出性，從而進(jìn)一步降低重金屬的釋放和危害［11-12］。鈍化后重金屬的浸出量小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求之后，這種淤泥可以在低洼地處置，也可作為填土材料進(jìn)行利用。
2．3 堆場淤泥處置技術(shù)
清淤工程中通常設(shè)置淤泥堆場，堆場處理技術(shù)就是從初始的吹填階段開始，采用系列的處理措施快速促沉、快速固結(jié)，并結(jié)合表層處理技術(shù)，將淤泥堆場周轉(zhuǎn)使用或者達(dá)到淤泥堆場的快速復(fù)耕。
堆場周轉(zhuǎn)技術(shù)目的是減小堆場數(shù)量和占地，堆場表層處理技術(shù)是為后續(xù)施工提供操作平臺，而堆場的快速復(fù)耕技術(shù)則是通過系列技術(shù)的結(jié)合達(dá)到使淤泥堆場快速還原為耕地。
a．堆場周轉(zhuǎn)使用技術(shù)。堆場周轉(zhuǎn)使用技術(shù)是指通過技術(shù)措施將堆場中的淤泥快速處理，清空以后重新吹淤使用，如此反復(fù)達(dá)到堆場循環(huán)利用的目的。堆場周轉(zhuǎn)技術(shù)改變了以前的大堆場、大容量的設(shè)計方法，而提出采用小堆場、高效周轉(zhuǎn)的理念，特別適合于土地資源緊缺的東部地區(qū)。堆場周轉(zhuǎn)技術(shù)的設(shè)計主要考慮需要處理的淤泥總量、堆場的容量、周轉(zhuǎn)周期和周轉(zhuǎn)次數(shù)等，該技術(shù)通?？梢院凸袒蛘吒苫夹g(shù)相結(jié)合，就地采用固化淤泥或干化淤泥作為堆場圍堰，同時也可以對堆場內(nèi)的淤泥進(jìn)行快速資源化利用。
b．堆場表層處理技術(shù)。清淤泥漿的初始含水率一般在80% 以上，而淤泥的顆粒極細(xì)小，黏粒含量都在20%以上，這使得泥漿在堆場中沉積速度非常緩慢，固結(jié)時間很長。吹淤后的淤泥堆場在落淤后的兩三年時間內(nèi)只能在表面形成20 cm左右厚的天然硬殼層，而下部仍然為流態(tài)的淤泥，含水率仍在1. 5 倍液限以上，進(jìn)行普通的地基處理難度很大［13］。堆場表層處理技術(shù)則是利用淤泥堆場原位固化處理技術(shù)(圖4)，人為地在淤泥堆場表面快速形成一層人工硬殼層，人工硬殼層具有一定的強(qiáng)度和剛度，滿足小型機(jī)械的施工要求，可以進(jìn)行排水板鋪設(shè)和堆載施工，從而方便對堆場進(jìn)一步的處理。人工硬殼層的設(shè)計是表層處理技術(shù)的關(guān)鍵，主要考慮后續(xù)施工的要求，結(jié)合下部淤泥的性質(zhì)，通過試驗和模擬確定硬殼層的強(qiáng)度參數(shù)和設(shè)計厚度，人工硬殼層技術(shù)又往往和淤泥固化技術(shù)相結(jié)合形成固化淤泥人工硬殼層，也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 顆粒形成輕質(zhì)人工硬殼層則效果更佳。
