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航道疏浚工程中弃土处理与资源化利用技术研究
文章字数:1717
摘要:航道疏浚工程对维持通航能力、保障航行安全至关重要,然而施工会产生大量疏浚弃土。传统堆放或填埋处理方式,既占土地,又因弃土污染物迁移扩散,给周边环境带来长期负面影响。近年来,资源循环利用理念推广,疏浚弃土科学处理与资源化利用成热点。本文梳理国内外处理技术,如物理分离、化学稳定化等,探讨其在建筑、生态、农业等领域利用途径。分析技术适用条件与效益,为航道工程绿色发展提供参考。
关键词:航道疏浚工程;弃土处理;资源化利用
航道疏浚对保障航运安全、提升通航能力至关重要,不过施工会产生大量疏浚弃土。传统处理靠堆放或填埋,既占土地,又可能因污染物迁移造成二次污染。近年来,国内外学者在这方面有进展,却存在技术适用性、经济性及环境影响等问题。本文结合航道疏浚实际,系统分析现有弃土处理技术,探讨其在建筑、生态、农业等领域应用潜力,为弃土高效利用提供理论与技术支持。
一、航道疏浚工程中弃土处理方法
(一)物理处理技术。疏浚弃土处理中,物理处理技术是基础。借助机械手段达成弃土固液分离、粒径分级与体积减量化。筛分技术是常用初级处理法,能按粒径把弃土分为粗砂、细泥和胶体颗粒。经处理,部分砂料可用于混凝土骨料或回填,实现资源初步利用。高含水率的疏浚淤泥,脱水处理很关键。工程中多采用机械脱水法,如板框压滤等。采用“化学调理-板框压滤”组合工艺,能大幅降低淤泥含水率。脱水产生的余水需处理达标后排放,防止二次污染。
(二)化学处理技术。化学处理技术常用于污染型疏浚弃土。针对重金属污染弃土,化学稳定化是常用方法,通过投加磷酸盐、硅酸盐等药剂,将重金属离子转化为溶解度更低、迁移性更弱的化学形态,降低其危害。在有机污染物处理上,高级氧化技术如芬顿氧化法、臭氧氧化法等,能有效降解顽固有机物。不过,化学氧化处理要严格控制反应条件,防止产生有毒中间产物,且成本相对较高。此外,化学淋洗技术也有应用,利用酸或螯合剂溶液提取重金属,再处理淋洗液。
(三)生物处理技术。生物处理技术以环境友好、成本低廉的特性,在轻度污染疏浚弃土治理方面优势独特。微生物修复技术借助特定菌种代谢作用,降解有机污染物或改变重金属价态。在疏浚淤泥处理里,接种石油降解菌群,经60天培养,总石油烃含量从4500mg/kg降至800mg/kg以下,处理成本仅为化学方法的三分之一。植物修复技术通过种植超富集植物,能逐步吸收固定重金属。某疏浚堆场种植芦苇3年后,表层土壤镉含量下降42%,植物群落自然恢复良好。
二、航道疏浚工程中弃土资源化利用技术
(一)建筑材料利用。疏浚弃土在建筑材料领域应用广泛,技术体系较为成熟。在烧结建材方面,合理调节疏浚淤泥硅铝比(2.5-3.5)并添加助熔剂,能烧制出符合GB/T5101-2017标准的烧结砖。用于水泥混合材和混凝土骨料时,适当处理的疏浚弃土可部分替代天然原料。550℃-750℃煅烧的疏浚淤泥火山灰活性高,按20%~30%比例替代水泥熟料,混凝土28天强度可达42.5MPa。广东湛江港用疏浚砂做细骨料,每方混凝土节约河砂40%。
(二)生态修复应用。在湿地修复里,科学调配疏浚泥沙粒径(d50控制在0.02~0.05mm),配合水文调控,3年内植被覆盖度可超75%,底栖生物多样性指数提升2-3倍。于海岸带侵蚀防护而言,合理利用疏浚弃土效益显著。渤海湾某岸线修复项目运用“疏浚泥沙-生态护岸”技术,用120万m3航道疏浚物建离岸潜堤与补沙,解决弃土难题,使岸线年均侵蚀速率从3.5m/a降至0.8m/a,成本比传统护岸降40%。
(三)农业改良利用。疏浚弃土的农业利用需以严格的环境风险评估为基础。先对弃土开展全面污染物检测,涵盖至少8种重金属与16种多环芳烃,再依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》评价。达标弃土可从两方面改良利用。营养改良上,疏浚淤泥富含有机质和养分,但pH值可能偏高,可与酸性土壤混合并添加腐殖酸调节。结构改良方面,砂质疏浚物能改善黏重土壤透气性,掺入河道疏浚砂可降低土壤容重、增加孔隙度。
三、结束语
航道疏浚工程会产生大量弃土。以往采用堆放、填埋等传统处理方式,既浪费土地资源,又可能长期影响环境。如今,资源循环利用理念渐入人心,疏浚弃土的科学处理与资源化利用成了研究热门。本文分析技术适用条件与效益,为航道工程绿色发展提供参考,促弃土高效利用,达环境经济双赢。
作者单位:徐圩新区高级人才服务有限公司
关键词:航道疏浚工程;弃土处理;资源化利用
航道疏浚对保障航运安全、提升通航能力至关重要,不过施工会产生大量疏浚弃土。传统处理靠堆放或填埋,既占土地,又可能因污染物迁移造成二次污染。近年来,国内外学者在这方面有进展,却存在技术适用性、经济性及环境影响等问题。本文结合航道疏浚实际,系统分析现有弃土处理技术,探讨其在建筑、生态、农业等领域应用潜力,为弃土高效利用提供理论与技术支持。
一、航道疏浚工程中弃土处理方法
(一)物理处理技术。疏浚弃土处理中,物理处理技术是基础。借助机械手段达成弃土固液分离、粒径分级与体积减量化。筛分技术是常用初级处理法,能按粒径把弃土分为粗砂、细泥和胶体颗粒。经处理,部分砂料可用于混凝土骨料或回填,实现资源初步利用。高含水率的疏浚淤泥,脱水处理很关键。工程中多采用机械脱水法,如板框压滤等。采用“化学调理-板框压滤”组合工艺,能大幅降低淤泥含水率。脱水产生的余水需处理达标后排放,防止二次污染。
(二)化学处理技术。化学处理技术常用于污染型疏浚弃土。针对重金属污染弃土,化学稳定化是常用方法,通过投加磷酸盐、硅酸盐等药剂,将重金属离子转化为溶解度更低、迁移性更弱的化学形态,降低其危害。在有机污染物处理上,高级氧化技术如芬顿氧化法、臭氧氧化法等,能有效降解顽固有机物。不过,化学氧化处理要严格控制反应条件,防止产生有毒中间产物,且成本相对较高。此外,化学淋洗技术也有应用,利用酸或螯合剂溶液提取重金属,再处理淋洗液。
(三)生物处理技术。生物处理技术以环境友好、成本低廉的特性,在轻度污染疏浚弃土治理方面优势独特。微生物修复技术借助特定菌种代谢作用,降解有机污染物或改变重金属价态。在疏浚淤泥处理里,接种石油降解菌群,经60天培养,总石油烃含量从4500mg/kg降至800mg/kg以下,处理成本仅为化学方法的三分之一。植物修复技术通过种植超富集植物,能逐步吸收固定重金属。某疏浚堆场种植芦苇3年后,表层土壤镉含量下降42%,植物群落自然恢复良好。
二、航道疏浚工程中弃土资源化利用技术
(一)建筑材料利用。疏浚弃土在建筑材料领域应用广泛,技术体系较为成熟。在烧结建材方面,合理调节疏浚淤泥硅铝比(2.5-3.5)并添加助熔剂,能烧制出符合GB/T5101-2017标准的烧结砖。用于水泥混合材和混凝土骨料时,适当处理的疏浚弃土可部分替代天然原料。550℃-750℃煅烧的疏浚淤泥火山灰活性高,按20%~30%比例替代水泥熟料,混凝土28天强度可达42.5MPa。广东湛江港用疏浚砂做细骨料,每方混凝土节约河砂40%。
(二)生态修复应用。在湿地修复里,科学调配疏浚泥沙粒径(d50控制在0.02~0.05mm),配合水文调控,3年内植被覆盖度可超75%,底栖生物多样性指数提升2-3倍。于海岸带侵蚀防护而言,合理利用疏浚弃土效益显著。渤海湾某岸线修复项目运用“疏浚泥沙-生态护岸”技术,用120万m3航道疏浚物建离岸潜堤与补沙,解决弃土难题,使岸线年均侵蚀速率从3.5m/a降至0.8m/a,成本比传统护岸降40%。
(三)农业改良利用。疏浚弃土的农业利用需以严格的环境风险评估为基础。先对弃土开展全面污染物检测,涵盖至少8种重金属与16种多环芳烃,再依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》评价。达标弃土可从两方面改良利用。营养改良上,疏浚淤泥富含有机质和养分,但pH值可能偏高,可与酸性土壤混合并添加腐殖酸调节。结构改良方面,砂质疏浚物能改善黏重土壤透气性,掺入河道疏浚砂可降低土壤容重、增加孔隙度。
三、结束语
航道疏浚工程会产生大量弃土。以往采用堆放、填埋等传统处理方式,既浪费土地资源,又可能长期影响环境。如今,资源循环利用理念渐入人心,疏浚弃土的科学处理与资源化利用成了研究热门。本文分析技术适用条件与效益,为航道工程绿色发展提供参考,促弃土高效利用,达环境经济双赢。
作者单位:徐圩新区高级人才服务有限公司