CN102357501A - 浒苔快速无害化应急处置方法 - Google Patents

Abstract

一种浒苔快速无害化应急处置方法，步骤一，浒苔的收集；步骤二，浒苔运输至应急存放地；步骤三，浒苔进行好氧堆肥处理；步骤四，对好氧堆肥处理不完的浒苔进行应急填埋处理；A、应急填埋场地底部进行防渗处理，在场地基础上依次铺设粘土膜下防渗保护层、HDPE土工膜和无纺土工布膜上保护层；B、将浒苔运输至应急填埋场地，在防渗处理后的应急填埋场地上铺设浒苔层；C、在浒苔层上方进行封场覆盖处理。浒苔进行好氧堆肥处理所需的基建和运行成本低，最终产物为堆肥，可实现资源的回收。本发明还在浒苔好氧处理能力不足的情况下进行简单、高效的应急填埋处理，与浒苔好氧堆肥处理相结合，十分适用于浒苔等藻类大规模爆发时的应急处理。

Description

浒苔快速无害化应急处置方法

技术领域

本发明涉及一种浒苔处置方法，特别是一种在浒苔大规模爆发情况下的应急处置方法。

背景技术

浒苔的爆发具有产生量及持续时间不确定性等特点。大规模浒苔爆发的浒苔，在沿岸及港湾聚集，会严重地影响景观环境，如不及时清运处理，浒苔腐烂后会更严重地污染海域环境。而由于浒苔本身具有含水率高、易流动、易腐烂等特点，给浒苔的运输、应急处置都带来了一定的困难。

在浒苔大规模爆发后，短时间内产生量大，大量堆积的浒苔无法得到及时的利用。现有方法是在浒苔打捞和清运后，进行集中堆放和简单填埋。将大量浒苔集中堆放的方法存在一些问题。浒苔逐渐腐烂后产生了大量黑色污水，周围臭味影响严重，需要进行及时的清运处理以减少对环境的污染。目前浒苔的处理多采用简单填埋的方法，浒苔是高含水率的有机物，厌氧发酵过程会产生大量的污水和恶臭，严重影响周边环境。而现有浒苔填埋场地均未及时进行防渗处理，浒苔产生的污水将会给当地造成一定的影响。由于污水的含盐量高，处理起来相当困难。浒苔简单填埋后的场地有机物降解缓慢，还会产生沼气等气体，有一定的安全隐患，土地的利用价值低。

目前国内外还没有类似浒苔性状垃圾大规模爆发时相应的应急处理技术方面的研究，而目前已经成熟的浒苔处理及利用技术只能在短时间内消纳小部分浒苔，无法使大规模的浒苔得到及时有效地处置。因此，急需一种在浒苔大规模爆发时的应急处理方法。

发明内容

本发明提供一种浒苔快速无害化应急处置方法，要解决现有浒苔处置方法不适用于浒苔大规模爆发时的应急处理的问题；并解决浒苔处理费用高、对环境污染严重、资源未能得到充分利用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种浒苔快速无害化应急处置方法，步骤如下：

步骤一，浒苔的收集；

步骤二，浒苔运输至应急存放地；

步骤三，浒苔进行好氧堆肥处理；

a、浒苔运输至浒苔堆放场地；

b、将浒苔先平摊成20～30厘米厚度，使其水分控制在40～60%之间；

c、在浒苔中掺入占浒苔重量10～40%的砂土，再将搅拌均匀物料堆成条堆进行好氧发酵；

d、发酵过程中用物料翻拌装置对物料进行定期翻拌，保证物料间含氧量大于10%；

e、物料发酵初步稳定后，再经15～25天的堆放腐熟成为稳定的腐殖质；

步骤四，对好氧堆肥处理不完的浒苔进行应急填埋处理；

A、应急填埋场地底部进行防渗处理，在场地基础上依次铺设粘土膜下防渗保护层、HDPE土工膜和无纺土工布膜上保护层；

B、将浒苔运输至应急填埋场地，在防渗处理后的应急填埋场地上铺设浒苔层；

C、在浒苔层上方进行封场覆盖处理。

所述步骤一浒苔收集后进行压榨脱水处理。

所述步骤三a中的浒苔堆放场地沿长向中间起脊，自场地中间向两侧边倾斜有至少1.0%的坡度，浒苔堆放场地的周边有一圈导流沟，在导流沟的四角设有集水坑，并在集水坑内设有用于排除渗滤液的潜污泵，导流沟的两侧沟均为中间起脊，自沟中间向两端的集水坑倾斜有至少1.0%的坡度。

所述物料翻拌装置横向布置于浒苔堆放场地上方。

所述步骤三c中在浒苔中掺入占浒苔重量20～30%的砂土。

所述步骤三c中条堆的高为1.5～2.0米，底宽为3～5米，条堆间留至少4米宽道路，每个条堆的方向排列与风向一致。

所述步骤三b至d中从浒苔堆放日开始跟踪监测物料的温度、含水率、C/N、PH等数据，根据各项条件变化情况确定翻堆时间和判定好氧发酵效果；当物料的发酵温度超过40℃时进行首次翻堆，待超过60℃时进行再次翻堆，并根据现场监测情况增加翻堆次数。

所述步骤四C中的封场覆盖处理为临时性封场覆盖处理，处理方法是在浒苔层上方依次铺设土工织物层、排气层II和HDPE防渗层，其中排气层II是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。

所述步骤四C中的封场覆盖处理为永久性封场覆盖处理，处理方法是在浒苔层上方依次铺设承载力土层、排气层I、防渗粘土层、排水层和植被层；在浒苔层中间设置有导气石笼，导气石笼由竖直插入浒苔层底部的HDPE管、HDPE管周围铺设的砾石，以及砾石外围的土工格栅构成，HDPE管顶部伸出植被层且高于植被层至少一米，HDPE管顶部与排放口连接，HDPE管在浒苔层的部分管壁均匀开有导气孔，在浒苔层以上的部分管壁无孔。

所述排气层I和排水层是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。

所述承载力土层的厚度为2米以上，防渗粘土层的厚度为20～30cm。

本发明浒苔好氧处理的原理如下：

本发明采用的好氧发酵工艺是依靠土壤中的细菌、放线菌等微生物，人为的促进可降解的物料向稳定的腐殖质转化的微生物学过程，通过翻堆增氧可以加快物料的降解速度，减少对周边环境的影响。

高温好氧发酵处理的最低温度为55℃，大多数微生物在45～60℃范围内最活跃，最易分解有机物，其中的病原菌和寄生虫大部分可被杀死。好氧发酵开始，温度慢慢上升，嗜温菌包括细菌和真菌较为活跃，并大量繁殖，发酵物料中的可溶性物质如糖类、淀粉等很快被分解；在转换和利用有机物的生化过程中，会产生大量热能，加上发酵物料具有良好的保温作用，温度不断上升，不到一周即可达到50℃或者更高，这时嗜温菌开始受到抑制甚至死亡，而嗜热菌如真菌、放线菌等取代之，除残留的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，复杂的有机物象半纤维素、纤维素和蛋白质也受到分解，腐殖质开始形成，发酵物料进入稳定状态。而后发酵的需氧量逐渐减少，温度开始下降，表示发酵即将结束。当温度下降并稳定在40℃左右时，物料基本达到稳定，变为腐殖质。

好氧发酵后的浒苔与砂土混合物将会转化为腐殖土，可以保留在堆放场地内，为未来小区的建设提供绿化腐殖土。

本发明的有益效果如下：

本发明在浒苔大规模爆发时采用好氧堆肥和应急填埋相结合的方式，优先选择好氧堆肥的方式，可对浒苔进行全面、及时、有效的处理，避免了浒苔对周围环境的污染。

本发明的浒苔好氧堆肥方法在浒苔物料被运到堆放场后，先平摊成20～30厘米厚度，去除和蒸发一部分水分，再根据现场情况添加一定量的砂土，堆成条堆进行好氧发酵。这样既可以保证发酵的温度，又方便供氧。在浒苔前处理过程中，将浒苔和砂土进行合理配比，均匀混合。土壤中含有好氧发酵所需的细菌、放线菌等微生物，可使浒苔的发酵过程明显加快。发酵过程中氧气的供给主要依靠翻拌装置的定期翻拌。采用机械翻堆给氧的效果较好，有利于浒苔好氧发酵，能够保证物料间含氧大于10%。由于有充足的空气，好氧菌的降解作用非常激烈，温度较高，发酵过程中堆体内的温度可达55℃或以上。当发酵温度超过40℃时开始进行首次翻堆(大约3天)，待超过60℃时(大约3天)需要进行再次翻堆，此时可以达到初步稳定，再经20天左右的堆放腐熟成为稳定的腐殖质。

本发明针对浒苔好氧堆肥过程中的一些反应现象和消化机理，设计出特别适用于浒苔好氧堆肥的浒苔前处理方法、浒苔好氧堆肥过程中的工艺条件和工艺参数，能够在浒苔灾害爆发后对大量浒苔进行及时有效的处理。浒苔进行好氧堆肥处理所需的基建和运行成本低，最终产物为堆肥，可作为有机肥料，实现资源的回收，避免了对环境造成二次污染。

本发明的浒苔堆放场地专为浒苔好氧发酵设计，场地设计成中间起脊，向两边坡下去的地形，可方便将发酵中产生的渗滤液排入两侧的导流沟，导流沟从中间到角部的集水坑有一定坡度，可将渗滤液导入集水坑内，再由潜污泵排出。浒苔堆放场地的坡度设计可在物料发酵时及时将渗滤液收集并排出，避免了渗滤液污染环境，保证了物料好氧发酵顺利进行。

本发明的浒苔好氧堆肥试验监测数据及结果分析如下：

根据浒苔的条堆时间和翻堆情况，在浒苔好氧发酵场地划取4个条堆作为观察分析点，提取样品对浒苔性状变化、沉降情况、含水率、有机质含量、氮、C/N进行对比分析。

1#堆：打捞后1天的新鲜浒苔，黄绿色、无有臭味。

2#堆：打捞后约4天的浒苔，翻堆1次，黄绿色、中度腐败、有臭味。

3#堆：打捞后约7天的浒苔，翻堆2次，黑色、泥状、腐败、恶臭。

4#堆: 打捞后约10天的浒苔，翻堆3次，黑色、泥状、严重腐败、稍有臭味。

浒苔试验监测数据表

点位	状态	含水率(%)	有机质(%)	总氮(%)	C/N
						1#	打捞后1天，黄绿色、无有臭味	68.66	63.07	0.8386	44
2#	打捞后4天，翻堆1次，表面呈黄绿色，内层颜色发黑，中度腐败、臭味	58.75	38.73	0.9154	25
						3#	打捞后7天，翻堆2次、褐色，中层绿色夹杂少量黑色，内层黑色严重，泥状、腐败、恶臭	53.91	33.63	0.9516	20
4#	打捞后10天，翻堆3次黑色、泥状、严重腐败，稍有臭味	47.39	29.57	0.9744	18

备注：有机质、总氮均为干重的含量。

好氧发酵试验过程中浒苔含水率、有机质含量变化、总氮、C/N对比分析情况如附图2-5所示。

由试验检测数据得知：浒苔堆体的含水率、有机质、C/N逐渐下降，总氮逐渐上升。与浒苔填埋方式相比，好氧条件下浒苔的发酵过程快于厌氧条件下浒苔的发酵过程。浒苔处理后可达到无害化标准，最终转化为黑褐色腐殖质，充分腐熟，松散，无恶臭，不招致蚊蝇。符合《城镇垃圾农用控制标准》（GB8172-87）的规定和《粪便无害化卫生标准》（GB7959-87）的规定。

在浒苔好氧处理能力不足的情况下，可进行浒苔应急填埋处理。本发明提出的浒苔填埋方法是对填埋场地提前进行防渗处理，达到避免二次污染的目的。浒苔倾倒后进行永久封场处理，可减少进入处置场地的雨水、地表水和地下水，将渗滤液的产生量降到最低，减少封场后渗滤液的运输处理成本。同时插入浒苔层中的导气石笼可控制浒苔腐烂所产生气体的自由转移或扩散，减少对大气环境的污染，避免火灾的发生。也可对浒苔进行临时封场处理，进一步提高浒苔的处置效率。

浒苔在运输、综合利用前可对浒苔进行压榨脱水。浒苔压榨脱水后，含水量降低，体积和重量可减少四分之三左右，大大地实现了减容，减轻了运输量，有效避免了运输过程中海水滴漏对路面造成侵蚀污染。

本发明的应急填埋方法简单、高效，能快速消纳大量浒苔，同时避免了环境的二次污染，与浒苔好氧堆肥处理相结合，十分适用于浒苔等藻类大规模爆发时的应急处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图１是浒苔堆放场地的结构示意图。

图2是图1A-A剖面的结构示意图。

图3是图1B-B剖面的结构示意图。

图4是好氧发酵试验中条堆含水率变化图。

图5是好氧发酵试验中有机质变化图。

图6是好氧发酵试验中条堆总氮变化图。

图7是好氧发酵试验中条堆C/N变化图。

图8是应急填埋场底部防渗结构示意图。

图9是应急填埋场永久封场结构示意图。

图10是应急填埋场临时封场结构示意图。

图11是本发明的浒苔应急处置方法工艺流程图。

附图标记：1－浒苔堆放场地、2－导流沟、3－集水坑、4－潜污泵、5-物料翻拌装置、6-浒苔、7-场地基础、8-粘土膜下防渗保护层、9-HDPE土工膜、10-无纺土工布膜上保护层、11-浒苔层、12-承载力土层、13-排气层、14-防渗粘土层、15-排水层I、16-植被层、17-HDPE管、18-砾石、19-土工格栅、20-排放口、21-导气孔、22-土工织物层、23-排气层II、24-HDPE防渗层。

具体实施方式

实施例参见图11所示，这种浒苔快速无害化应急处置方法，步骤如下：

步骤一，浒苔的收集；

步骤二，浒苔运输至应急存放地；

步骤三，浒苔进行好氧堆肥处理，参见图1-3所示；

a、浒苔运输至浒苔堆放场地1；

b、将浒苔先平摊成20～30厘米厚度，使其水分控制在40～60%之间；

c、在浒苔中掺入占浒苔重量20～30%的砂土，再将搅拌均匀物料堆成条堆进行好氧发酵，条堆的高为1.5～2.0米，底宽为4米，条堆间留4米宽道路，每个条堆的方向排列与风向一致；

d、发酵过程中用物料翻拌装置5对物料进行定期翻拌，保证物料间含氧量大于10%；

e、物料发酵初步稳定后，再经20天的堆放腐熟成为稳定的腐殖质（物料转化为黑褐色腐殖质、堆体无恶臭、不招蚊蝇，即可确定为达到稳定化）；

所述b至d中从浒苔堆放日开始跟踪监测物料的温度、含水率、C/N、PH等数据，根据各项条件变化情况确定翻堆时间和判定好氧发酵效果。当物料的发酵温度超过40℃时进行首次翻堆，待超过60℃时进行再次翻堆，并根据现场监测情况增加翻堆次数。

步骤四，对好氧堆肥处理不完的浒苔进行应急填埋处理；

A、应急填埋场地底部进行防渗处理，在场地基础7上依次铺设粘土膜下防渗保护层8、HDPE土工膜9和无纺土工布膜上保护层10，参见图8所示；

B、将浒苔运输至应急填埋场地，在防渗处理后的应急填埋场地上铺设浒苔层11；

C、在浒苔层11上方进行封场覆盖处理。

参见图1-3所示，这种浒苔好氧堆肥处理方法中使用的浒苔好氧堆肥处理系统，包括平行分布的条形浒苔堆放场地和物料翻拌装置5，所述浒苔堆放场地1沿长向中间起脊，自场地中间向两侧边倾斜1.0%的坡度，浒苔堆放场地1的周边有一圈导流沟2，在导流沟的四角设有集水坑3，并在集水坑内设有用于排除渗滤液的潜污泵4，导流沟2的两侧沟均为中间起脊，自沟中间向两端的集水坑倾斜1.0%的坡度。

所述物料翻拌装置5横向布置于浒苔堆放场地1上方。

所述导流沟2的两侧沟中间深度为0.8m，导流沟2四角的深度为1m，集水坑3深度为导流沟四角向下1m。

参见图9所示，永久性封场覆盖处理方法是在浒苔层11上方依次铺设承载力土层12、排气层I13、防渗粘土层14、排水层15和植被层16；所述承载力土层12的厚度为2米以上，防渗粘土层14的厚度为20～30cm。排气层I13和排水层15是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。在浒苔层11中间设置有导气石笼，导气石笼由竖直插入浒苔层底部的HDPE管17、HDPE管周围铺设的砾石18，以及砾石18外围的土工格栅19构成，HDPE管17顶部伸出植被层16且高于植被层至少一米，HDPE管顶部与排放口20连接，HDPE管17在浒苔层11的部分管壁均匀开有导气孔21，在浒苔层11以上的部分管壁无孔。

参见图10所示，临时性封场覆盖处理方法是在浒苔层11上方依次铺设土工织物层22、排气层II23和HDPE防渗层24，其中排气层II23是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。

新鲜的浒苔具有流动性，所以填埋场的场址应优先选择山谷型场地、废弃且稳定的矿坑等场地。此外，应根据地形制定分区填埋作业计划，分区应采取有利于雨污分流的措施。在填埋作业时，应将填埋作业面面积尽量控制到最小，根据场区作业实际情况向外逐渐扩展作业面积直至最终封场。

 

Claims (10)

1.一种浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于步骤如下：

步骤一，浒苔的收集；

步骤二，浒苔运输至应急存放地；

步骤三，浒苔进行好氧堆肥处理；

a、浒苔运输至浒苔堆放场地(1)；

b、将浒苔先平摊成20～30厘米厚度，使其水分控制在40～60％之间；

c、在浒苔中掺入占浒苔重量10～40％的砂土，再将搅拌均匀物料堆成条堆进行好氧发酵；

d、发酵过程中用物料翻拌装置对物料进行定期翻拌，保证物料间含氧量大于10％；

e、物料发酵初步稳定后，再经15～25天的堆放腐熟成为稳定的腐殖质；

步骤四，对好氧堆肥处理不完的浒苔进行应急填埋处理；

A、应急填埋场地底部进行防渗处理，在场地基础(7)上依次铺设粘土膜下防渗保护层(8)、HDPE土工膜(9)和无纺土工布膜上保护层(10)；

B、将浒苔运输至应急填埋场地，在防渗处理后的应急填埋场地上铺设浒苔层(11)；

C、在浒苔层(11)上方进行封场覆盖处理。

2.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤一浒苔收集后进行压榨脱水处理。

3.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤三a中的浒苔堆放场地(1)沿长向中间起脊，自场地中间向两侧边倾斜有至少1.0％的坡度，浒苔堆放场地(1)的周边有一圈导流沟(2)，在导流沟的四角设有集水坑(3)，并在集水坑内设有用于排除渗滤液的潜污泵(4)，导流沟(2)的两侧沟均为中间起脊，自沟中间向两端的集水坑(3)倾斜有至少1.0％的坡度。

所述物料翻拌装置(5)横向布置于浒苔堆放场地(1)上方。

4.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤三c中在浒苔中掺入占浒苔重量20～30％的砂土。

5.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤三c中条堆的高为1.5～2.0米，底宽为3～5米，条堆间留至少4米宽道路，每个条堆的方向排列与风向一致。

6.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤三b至d中从浒苔堆放日开始跟踪监测物料的温度、含水率、C/N、PH等数据，根据各项条件变化情况确定翻堆时间和判定好氧发酵效果；当物料的发酵温度超过40℃时进行首次翻堆，待超过60℃时进行再次翻堆，并根据现场监测情况增加翻堆次数。

7.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤四C中的封场覆盖处理为临时性封场覆盖处理，处理方法是在浒苔层(11)上方依次铺设土工织物层(22)、排气层II(23)和HDPE防渗层(24)，其中排气层II(23)是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。

8.根据权利要求1所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述步骤四C中的封场覆盖处理为永久性封场覆盖处理，处理方法是在浒苔层(11)上方依次铺设承载力土层(12)、排气层I(13)、防渗粘土层(14)、排水层(15)和植被层(16)；在浒苔层(11)中间设置有导气石笼，导气石笼由竖直插入浒苔层底部的HDPE管(17)、HDPE管周围铺设的砾石(18)，以及砾石(18)外围的土工格栅(19)构成，HDPE管(17)顶部伸出植被层(16)且高于植被层至少一米，HDPE管顶部与排放口(20)连接，HDPE管(17)在浒苔层(11)的部分管壁均匀开有导气孔(21)，在浒苔层(11)以上的部分管壁无孔。

9.根据权利要求8所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述排气层I(13)和排水层(15)是粒径为32～40mm的碎石或土工复合排水网。

10.根据权利要求8所述的浒苔快速无害化应急处置方法，其特征在于：所述承载力土层(12)的厚度为2米以上，防渗粘土层(14)的厚度为20～30cm。

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