环保疏浚底泥资源化利用研究进展

灾燥造援圆8袁晕燥援12圆园1园年12月悦澡蚤灶葬砸藻泽燥怎则糟藻泽中国资源综合利用悦燥皂责则藻澡藻灶泽蚤增藻哉贼蚤造蚤扎葬贼蚤燥灶荫综合利用环保疏浚底泥资源化利用研究进展梁启斌袁邓志华袁崔亚伟渊西南林业大学环境科学与工程系袁昆明650034冤摘要院环保疏浚技术被广泛应用于国内外湖泊尧河流污染底泥的治理袁针对疏浚产生的底泥袁传统的吹填等处置方式会对环境产生潜在的危害袁因此袁其资源化利用也越来越受到人们的关注遥对目前国内外疏浚底泥资源化利用方式进行总结袁对土地利用尧制备建筑材料和污水处理材料等资源化利用方式进行讨论袁认为制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的重要途径遥关键字院环保疏浚曰底泥曰资源化利用中图分类号院X705文献标识码院A文章编号院员园园愿原怨缘园园渊圆园1园冤12原园园23原园源ResearchProgressinResourceUtilizationoftheDredgedSedimentsLiangQibin袁DengZhihua袁CuiYaweiAbstract渊Department院EnvironmentalofEnvironmentaldredgingSciencetechnologyandTechnology袁hasbeenSouthwestwidelyusedForestryinUniversity袁isconsideredasthemaindisposalmethodforthethedredgedpollutionKunmingsediments袁oflake650034袁whichsedimentChina冤Andthehydraulicfillcouldcontrol.tosecondarypollution.Sopeoplepaymoreandmoreattentiontotheutilizationofthedredgedsediments.leadtheInuse袁buildingpaper袁theasthemostimportantmaterials袁wastewatercomprehensiveutilizationmethodsoftreatmentwaysthedredgedmaterials袁andofthesedimentssedimentssoutilizationutilizationon.AndweretosummarizedinprepareChina.buildinganddiscussed袁materialssuchisconsideredaslandKeywords院environmentaldredging曰sediments曰resource目前袁环保疏浚技术被广泛应用于国内外污染底泥的治理遥日本尧美国尧瑞典等国家对部分湖泊进1疏浚底泥资源化利用途径1998耀1999行了局部或大规模的湖泊底泥疏浚工程年实施的滇池草海污染底泥疏挖及处遥在我国袁1.1土地利用是指把疏浚底泥应用于农田土地利用尧林地尧置工程渊一期冤是我国首例大型湖泊环保疏浚工程袁清除底泥近400万m3南湖渊长春市冤等也开展了环保疏浚工程遥随后在太湖尧星云湖遥尧巢湖尧草地尧湿地尧市政绿化尧育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等方面环保疏浚是在航道尧河港等工程疏浚的基础上1.1.1遥在农业利用方面农业利用袁国内的学者做过相关的实验发展起来的工程技术袁旨在清除湖泊水体中的污染研究遥朱本岳等咱1暂利用疏浚底泥与化肥以2颐8加工底泥袁并为湖泊水生生态系统的恢复创造条件袁同时成有机无机复混肥袁在蔬菜上施用结果表明袁产量还需要与湖泊综合整治方案相协调遥环保疏浚产生与等养分量的进口复合肥持平或略有增加袁肥料成的底泥袁通常被作为固体废物堆放在贮泥场中袁该法本降低袁蔬菜中硝酸盐含量下降遥朱广伟等咱2-4暂研究不但占用大量土地袁还对环境产生二次污染袁例如袁表明袁农田施用疏浚底泥后不仅可以提高土壤肥力雨水对底泥堆的冲刷尧淋滤可导致土壤尧地下水的还可以改善土壤性状袁如容重减小袁代换量尧含水污染遥因此袁开发经济合理尧且不会导致二次污染的量尧团聚度尧孔隙度增加等袁增加青菜产量袁田间投底泥资源化处理技术袁已成了环保领域重要课题遥放量在270t/hm2以下袁对青菜的生长具有促进作用袁超过270t/hm2用量对青菜产量有一定影响袁用收稿日期院圆园1园原0苑原员源基金项目院云南省教育厅科学研究基金渊09Y0292冤遥作者简介院梁启斌渊员怨79原冤袁男袁云南昆明人袁讲师袁主要从事固体废物资源化研究工作遥原圆猿原.com.cn. All Rights Reserved.荫综合利用中国资源综合利用第员2期量在1080t/hm2以下时青菜中Cu尧Zn含量均超过食品卫生标准袁表明土地利用为一种经济可行的底泥处理处置方法遥中国农业大学的胡育峰等咱5暂对官厅水库底泥进行质地调节后进行田间试验袁结果表明提高了原状土壤的有机质含量N尧P养分状况影响不明显袁而对原状土壤的国外学者对底泥的农业利用也进行了实验研遥究袁R.Canet等咱6暂将西班牙Albufera湖的底泥用于周围农田种植莴苣和西红柿袁结果显示底泥的使用可增加莴苣的产量袁但西红柿的生长及产量并不受影响遥底泥提高了土壤的保水能力及阳离子交换容量袁同时也增加了土壤中的盐度和重金属含量曰在农作物的组织中的营养物质明显增加袁而未在农作物的组织中检测到重金属的富集1.1.2园林绿化遥疏浚底泥用于园林绿化可以促进树木尧花卉尧草坪的生长袁提高其观赏品质袁并且不易造成对食物链的污染遥朱广伟等咱7暂将景观水体疏浚底泥进行园林利用发现袁高山羊茅和白三叶的鲜重尧干重均随底泥用量的增加而增加袁与未加底泥的处理相3.9比袁90倍和d时高山羊茅和白三叶的鲜重分别增加了2.0倍袁两种草在最大底泥用量500t/hm2的处理1袁但明显高500t/hm2时产量略低于用量为1于不加底泥的对照遥祝长龙等咱8暂研究结果表明袁马家沟底泥及其与无机肥料配制成的混合肥含有一定量的养分袁比马粪养分含量高袁具有肥效作用袁可替代园林上常用的马粪肥袁它能提高一串红的长势和开花质量袁促进其提早开花袁延长花期袁且较无机1.1.3肥廉价遥疏浚底泥还可用于建设湿地湿地及栖息地建设袁并进一步作为动物的栖息地袁荷兰Mich的风车岛渊(WindmillIsland冤的一部分就是用疏浚物质堆积而成的遥美国阿拉巴马州的盖亚尔渠作为疏浚底泥的处置场所袁并在疏浚底泥上种植湿地植物袁作为野生动物的栖息地遥这种疏浚底泥资源化利用途径对生态环境的修复和1.1.4建设有着极其重要的意义疏浚底泥用于修复严重扰动的土地修复严重扰动的土地咱9暂遥渊如各种采矿后残留的矿场尧建筑取土废用的深坑尧森林采伐场尧垃圾填埋场尧地表严重破坏区等需要复垦的土地冤可以增加土壤养分袁改良土壤特性袁促进地表植原圆源原物的生长袁同时也避开了食物链袁对人类生活潜在威胁较小遥秦峰等咱10暂对苏州河疏浚底泥用作填埋场封场覆盖防水材料进行了实验研究袁研究结果表明苏州河疏浚底泥通过适当的预处理袁满足填埋场的防渗要求袁土力学性能指标满足安全使用要求袁同时对周围环境不会造成二次污染1.2作为建筑材料原料遥1.2.1同济大学王中平等制陶粒等轻集料咱11暂进行了利用苏州河底泥研制陶粒的试验研究GB表明2842-81叶袁产品性能完全满足国标中的技术指标要求粘土陶粒和陶砂袁经过高温焙烧后的产品按照曳要求进行测定袁结果遥重金属浸出试验表明袁成品用强腐蚀的王水浸出时袁重金属的溶出量均大幅度下降袁在普通水中浸泡一周未见有重金属析出遥由此可见袁其对周围环境不会造成二次污染遥新加坡南洋理工大学的TayJH等咱12袁13暂利用工业污泥和疏浚底泥制备轻集料袁利用该轻集料制备的混凝土样品的抗压强度可达31耀39N/mm2泥袁为污1.2.2尧疏浚底泥的大量资源化利用提供一条新途径杨磊等制水泥熟料遥咱14暂通过工业试烧确定了利用苏州河底泥生产水泥熟料的工艺参数袁并对水泥熟料的性能进行了分析遥结果表明袁苏州河底泥可以满足水泥生料的配料要求袁其熟料矿物组成及水化产物与硅酸盐熟料相同175-92袁工业化中试产品P窑O525达到GB属元素在水泥生产中和产品使用中对环境和人体要求袁且该底泥所含的有机污染物和重金均不会造成二次污染和危害遥美国KeithW.Jones等咱15暂认为纽约港口疏浚底泥有利的商业化利用技术之一便是用于水泥生产JenniferL.Dalton等遥咱16暂利用港口疏浚底泥制备水泥袁X-并分别进行实验室规模和中试规模的实验射线衍射仪对样品进行分析袁结果发现生产水袁利用泥熟料所需的焙烧温度主要取决于底泥中石英的含量1.2.3遥刘贵云等制砖咱17暂用苏州河底泥进行制砖试验袁分别以煤粉和城市生活污泥为添加剂袁其中含有的大量有机物在焙烧过程中烧失产生微孔袁降低了产品的体积密度袁通过调节配方可以制得轻质砖袁砖的标号达到50和75遥通过1000耀1100益的焙烧后袁原.com.cn. All Rights Reserved.第员2期梁启斌等院环保疏浚底泥资源化利用研究进展荫综合利用料中绝大部分重金属固化在成品中袁成品中重金属的浸出率相对于原料而言大大降低遥蒋正武等咱18暂研究了上海金山区河道淤泥的材料特性尧干燥处理工艺袁工业化生产出100%河道淤泥替代黏土原材料的烧结多孔砖遥研究表明袁河道淤泥属于以SiO主的黏土质材料遥采用合理的混合料配合比与生产2为工艺可制备出强度等级达到MU20以上的100%河道淤泥烧结多孔砖袁其各项技术性能指标均达到或超过相应的国家标准规定要求遥Lafhaja国外在利用底泥制砖方面也有大量研究等袁Zoubeir咱19暂将法国北部河流底泥采用NovosolProcess稳定化处理后制砖袁底泥的掺加量0豫~45%袁结果发现袁砖的抗压强度随着底泥掺量的增加而降低遥通过淋滤试验发现袁重金属的浸出率在规定的限定值以内袁不会造成对环境的危害遥M.Karpuzcu等咱20暂将底泥脱水干化后用于制砖袁发现底泥的产量最高可达1.2.440%遥我们制瓷砖咱21暂曾利用武汉东湖底泥和湖北黄石电厂粉煤灰作为主要原料在1110原1180益烧制出吸水率尧断裂模数达到国家质量标准的瓷质砖遥纽约新泽西港口的疏浚底泥袁运用威斯丁豪斯等离子玻璃化工艺将纽约新泽西港口的疏浚底泥无害化和资源化袁经过脱水并添加助熔剂尧等离子过程后转化为聚合玻璃态物质袁可以用来制作瓷砖遥该工艺制作瓷砖可以破坏疏浚底泥中的有机质并固定重金属1.3袁使疏浚底泥的资源化产品对环境不产生危害任乃林等污水处理材料遥咱22暂利用底泥吸附处理模拟含Cr6+废水袁结果表明袁底泥对废水中铬具有较强的吸附能力袁底泥对铬的吸附量及去除率远远大于陶土袁这是由于底泥中含有大量的腐殖质袁它对金属离子有吸附交换和络合的作用遥粉状底泥比颗粒状底泥吸附能力更强袁这是由于粉状底泥的表面积较大尧富集能力增强遥刘贵云等咱23暂采用曝气生物滤池用自制河道底泥陶粒对生活污水进行深度处理试验袁同时用对照陶粒和活性炭进行对比试验袁结果表明底泥陶粒滤料在生活污水深度处理中对NH4+效果较好袁运行稳定袁且去除效果不亚于对照陶粒-N的去除和活性炭遥上海交通大学的QingyuGuan等咱24暂利用底泥合成沸石袁并用于废水中Cr3+的吸附处理袁结果显示具有很好的去除效果遥1.4与一般的土料相比填方材料袁固化处理及轻量化处理后的疏浚淤泥具有强度可调尧施工时无需碾压等优点袁是良好的工程填土材料袁具有广泛的工程应用前景遥张春雷等咱25暂利用无锡五里湖疏浚底泥进行固化处理和筑堤试验遥通过对堤体现场取样测定了填筑土样的强度尧变形和渗透性性质袁结果表明采用淤泥固化处理设备固化的淤泥强度尧变形和渗透系数能够满足堤防筑堤的要求袁可以作为土方材料进行使用遥河海大学的朱伟等咱26暂分析底泥中有机物对固化处理的影响袁并通过优化设计咱27暂解决了固化处理成本与处理后的力学性质间存在的矛盾袁以满足工程实用性的要求袁同时还可以减轻疏浚底泥对周围环境的二次污染咱28暂遥2讨论2.1在疏浚底泥的各种资源化利用途径中疏浚底泥资源化利用应遵循因地制宜的原则袁应根据底泥的性质尧组成及其特征袁因地制宜的选择无害尧稳定尧可靠尧合理可行的资源化方法遥当底泥中有机质含量较高袁且重金属等污染物含量较低时袁可根据土壤对底泥的环境容量尧不同植物对污染物的敏感程度袁科学地确定疏浚底泥的使用季节和数量曰当底泥中有机质含量较低袁而无机质含量较高袁则可将其应用于建材生产2.2制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的重要遥途径由于陶粒尧砖尧水泥熟料等建筑材料需要在高温条件下制备袁底泥中的无机硅酸盐矿物会熔融袁将重金属等污染物包裹在建筑材料的玻璃基质中遥相比其他资源化利用方式袁该法可最大程度的降低重金属等污染物向环境释放的风险袁减少对环境的危害遥此外袁由于砖瓦尧水泥等各行业都对粘土有着大量的需求袁利用疏浚底泥替代粘土会减缓建材制2.3造业与农争土疏浚底泥中含水率高疏浚底泥脱水是其工业化综合利用的前提袁是疏浚底泥资源化的重要途径遥袁如滇池草海中淤泥的天然含水量高达207.03%袁而且袁疏浚底泥一般属含高有机质的淤泥质土类袁其自然干化固结过程缓慢袁严重影响其资源化利用遥因此袁在底泥工业化利用过程中袁需考虑其脱水问题袁必要时可采用堆场主动排水等人工强化脱水措施袁加速其干化遥原圆缘原.com.cn. All Rights Reserved.荫综合利用中国资源综合利用第员2期3结论疏浚底泥的资源化利用不仅有利于保护环境袁还节约资源袁随着我国各项疏浚工程产生的疏浚底泥量不断增加袁作为一种很有利用价值的潜在资源袁将经过稳定化尧无害化处理后的疏浚底泥进行资源化利用遥制备建筑材料是疏浚底泥资源化利用的重要途径遥参考文献1朱本岳袁朱荫媚袁李英法袁等援底泥化肥复混肥的加工及其2在蔬菜上的应用效果朱广伟袁陈英旭袁咱J暂援浙江农业科学袁2000袁渊6冤院281-283援的初步研究陈英旭咱J暂援袁农业环境保护周根娣袁等援城市河道疏滩底泥农田应用3朱广伟袁周根娣袁等援疏浚底泥的养分特征及污染袁2001袁20渊2冤院101-103援袁2001袁7渊3冤院311-4317援化学性质研究咱J暂援植物营养与肥料学报朱广伟用研究袁咱J暂援陈英旭应用生态学报袁王凤平袁等袁2002袁13渊3冤院335-339援援景观水体疏浚底泥的农业利5胡育峰农业大学援官厅水库底泥的农业资源化利用袁2005援咱D暂援北京院中国6EcosystemsfromR.Canet袁C.Chaves袁F.pomarestheAlbuferaLake渊eteasternal.agriculturalSpain冤use援Agricultureofsediments袁7朱广伟的初步研究袁陈英旭andEnvironment咱J暂袁2003:29-36援咱J暂援浙江大学学报袁王凤平袁等援城市河道底泥直接园林应用渊农业与生命科学版冤袁2001袁827渊1冤院47-48援祝长龙9用研究Laura咱J暂援袁赵Johnson东北农业大学学报伟袁蔡纪文袁等援马家沟底泥在花卉用肥上的应袁1999袁30渊2冤院154-158援渊8冤院47-52援dredgedmaterialSabat袁CraigVogr袁BarryHolliday援Promotingasaresource咱[J暂援SeaTechnology,2002袁4310秦覆土的实验研究峰袁陈善平袁咱J暂援吴志超上海环境科学援苏州河疏浚污泥作填埋场封场袁2002袁21渊3冤院163-167援11王中平学报袁1999袁2渊2冤院176-181援袁徐基璇援利用苏州河底泥制备陶粒咱J暂援建筑材料12constructionTayJH袁ShowaggregatesKY袁Hong咱SY援ReuseJ暂援WATERofindustrialSCIENCEsludgeANDas13TECHNOLOGY袁2001袁44渊10冤院269-272援fromShowKYindustrial袁LeeDJsludge-marine袁TayJH袁HongSY袁clayetal援Lightweightaggregatesmixes咱J暂援JOURNALOF1ENVIRONMENTAL113援ENGINEERING袁2005袁131渊7冤院1106-原圆远原14杨磊袁计亦奇袁张雄袁等援利用苏州河底泥生产水泥熟15料技术研究KeithW.Jones袁HuanFeng,咱J暂援水泥袁2000袁渊10冤院10-12援decontaminationdemonstrationEricA.Stern袁etofHazardousforMaterials袁2001袁85渊1-2冤院theportal援DredgedofNewYork/Newmaterial16127-143援Jersey咱J暂援JournalPropertiesJenniferL.Dalton袁KevinofPortlandcementH.Gardner袁ThomasmadefromP.Seager袁etcontaminatedal援1741渊3冤院227-241援sediments咱J暂援Resources袁ConservationandRecycling袁2004袁刘贵云东华大学学报袁姜佩华渊援河道底泥资源化的意义及其途径研究自然科学版冤袁2002袁28渊1冤院33-36援咱J暂援18究蒋正武咱J暂援新型建筑材料袁王君若袁孙振平袁2007渊9冤院26-28援援河道淤泥烧结多孔砖的性能研19ZoubeirwithriverConstructionNovoso咱R暂sedimentsLafhaj袁MazenfromSamara袁FranckAgostini袁etal援PollutedprocesstheandNorthvalorizationregionofFrance院treatmentinclaybricks咱J暂援20M.Karpuzcu袁Dand.Buktel袁BuildingZ.S.AydinMaterials袁2008袁22渊5冤院755-762.releasesediment咱J暂援Waterandreuse援Thedewaterability袁heavymetal365-374援SciencecharacteristicsandTechnology袁1996袁34渊7-8冤院ofgoldenhornsurface21梁启斌质砖的实验研究袁周俊袁咱J暂.王焰新地球科学援利用湖泊底泥和粉煤灰制备瓷2229渊3冤院347-351援原中国地质大学学报袁2004袁任乃林术袁2002袁28渊3冤院172-174援袁许佩芸援用底泥吸附处理含铬废水咱J暂援水处理技23刘贵云N袁李承勇袁奚旦立援河道底泥陶粒对生活污水中NH3-24100-104援的深度处理试验研究咱J暂援东华大学学报袁2003袁29渊5冤院QingyumaterialGuan袁DeyisynthesizedWu袁YantrivalentchromiumfromthermallyLin袁etal.Applicationofzeoliticfromwastewater咱J暂.JournaltreatedsedimenttotheHazardousremovalofMaterials袁2009,167渊1-3冤院244-249.of25圆远验研究张春雷咱允暂援袁朱中国港湾建设伟袁李磊袁等袁圆园园苑渊员冤院圆苑原圆怨援援湖泊疏浚泥固化筑堤现场试圆苑影响朱咱J暂援伟袁曾科林袁李岩土力学袁张春雷磊袁张春雷袁2008袁29渊1冤院33-36援援淤泥固化处理中有机物成分的研究朱咱J暂援伟环境科学与技术袁等袁2005袁28渊4冤院87-89援援疏浚泥固化处理的优化设计圆愿李理的二次污染问题研究磊袁朱伟袁赵建袁2005袁33渊2冤院127-130援咱J暂援等河海大学学报援西五里湖疏浚底泥资源化处渊自然科学版冤袁渊责任编辑辕王博琼冤.com.cn. 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