CN102503253A - 一种河湖淤泥的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种河湖淤泥的处理方法，所述方法主要包括：1)提取淤泥；2)分离淤泥；3)调节淤泥水分含量；4)加入骨料充分搅拌；5)真空固化成形；6)干燥制得成品砖。本发明工艺流程设计合理，容易操作；对淤泥进行封闭固化处理，避免了二次污染，消除安全隐患，安全环保性更高；制成的淤泥成品砖各方面性能优于传统建筑用砖，抗压抗磨性能好，延长了使用寿命。本发明技术实现了淤泥减量化、资源化、无害化，既保护了环境又节约了大量的土石资源，可以产生巨大的经济效益与社会效益。

Description

一种河湖淤泥的处理方法

技术领域

本发明属于流域治理技术领域，具体地说，涉及一种将河湖淤泥经过合理化处理制成成品淤泥砖的方法。

背景技术

淤泥具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、低承载力的物理力学性质，水污染严重的河流湖泊中的疏浚泥还具有高污染性。目前常用的淤泥处理方法有海洋倾倒处理法、排水处理法、固化处理法、加热处理法和真空电渗及动力挤密联合处理法。海洋倾倒处理法是最简单的淤泥处理方法，就是将淤泥直接倒入海洋，由大自然来容纳并消化吸收其中的有害物质。海洋倾倒处理法简单、方便、成本低，但不可避免地会污染海水，产生悬浮物，改变海水质量，对海洋生物产生毒害效应，给海洋生态环境带来负面影响。排水处理法就是排除淤泥中所含的大量水分，解决淤泥的高含水率问题。排水处理法可以实现废物利用，但淤泥的自然干化过程十分缓慢，晾晒处理效果不佳，占用大量的土地资源，而且一旦防渗措施出现差错，渗滤液就会对堆置场附近的地下水造成二次污染。固化处理法就是在淤泥中添加固化材料，进行搅拌混合，达到固化淤泥、提高疏浚泥强度，并防止淤泥中污染物扩散的目的。固化处理淤泥，可以增加淤泥的强度，用作填方材料，并减缓淤泥中污染物的溶出速率，减小对周围环境的二次污染，但其处理效率不高，且处理成本较高，处理后仍有二次污染的可能性。加热处理法是通过加热、烧结，将淤泥脱水，转化成建筑材料。加热处理法可以实现淤泥的再生资源化，但对淤泥有一定要求，而且要建造固定的处理工厂，处理大规模淤泥的能力不足。真空电渗及动力挤密联合处理法处理淤泥，是将传统真空预压的成熟技术与新近发展起来的电渗技术相结合，在对淤泥真空电渗降水的基础上施加动力载荷，有效排出淤泥中的水分和污染物，降低淤泥的孔隙比，增加淤泥强度。具有性价比高、施工工期短等特点，对生态疏浚产生的高污染疏浚泥尤为适用。

CN 101081716A公开了一种淤泥处理方法，包括前处理，后处理，所述的后处理包括热解工序、喷瀑工序、脱水工序、固氨工序，制肥工序；所述的热解工序为先将泥饼用工业硫酸调节到pH值为3-5，加入有机填充物，催化剂，在1.1-1.5Mpa的压力下，于190-220℃保温2-4小时，冷却至室温即可，泥饼∶有机填充物∶催化剂的重量比为4∶0.5-1∶0.001-0.005。该发明与现有技术相比，能够将城市淤泥与无机肥混合，制成可用于播种机播撒的有机无机复合颗粒肥，对提高农作物产量、保护土壤有明显效果，是具有较大发展潜力的农业肥料品种。

淤泥固化技术涉及到生态修复、资源再生利用、环境保护等众多领域，是一项环保型新技术。它按照“以废治废”的创新思路，通过向淤泥中加入固化材料来固结疏浚淤泥，并将固化处理后的淤泥作为市政工程、堤坊加固工程、道路工程、填方工程的良好原料，使其变废为宝。

申请人前期申请过一项公开号为CN 101851052A，名称为“一种处理淤泥的方法”发明专利，通过下述技术方案予以实现：将淤泥进行分离处理，分出砖、瓦、贝壳类以及塑料垃圾类，并将两类分离开，将分离出的淤泥进行加热处理至其含水率为35％以内，将经过处理的淤泥制成砖坯、烘干、烧结；将分离出的砖、瓦、贝壳类用对辊机进行破碎，破碎后的物料与分离后的游沙进行混合，然后制成砖坯、加工成砖。通过本方法，一方面改善了河道污染，另一方面不会制造新的污染，且可以变废为宝，节约土地资源，带来较高的附加值。但是，利用淤泥制砖过程中还是需要焙烧，浪费大量能源，生产出的成品砖性能一般，与其他建筑用砖差别不大，抗压性能不够强，抗裂强度差，因此使用寿命并没有得到较大延长，也存在二次污染的可能性。

另外，随着社会的快速发展，工业废水及生活污水不断排入河流湖泊中，废水中含有的大量有机物、重金属也不可避免的进入底泥中，有时甚至还有放射性污染物。如果将含有大量污染物的淤泥进行固化处理，作为建筑领域的材料，必然存在较大的安全隐患，会产生严重的二次污染。

发明内容

本发明针对现有的淤泥处理方法存在的一系列问题，提出了一种充分利用淤泥、操作性强、节能效果好、处理彻底不会产生二次污染的淤泥处理方法，该方法生产的淤泥砖性能也优于普通建筑用砖，抗压、抗裂性能好，并且淤泥中的污染物经过封闭固化处理，不会产生二次污染，消除了安全隐患。

本发明的技术方案为：

一种河湖淤泥的处理方法，包括以下步骤：1)提取淤泥；2)分离淤泥；3)调节淤泥水分含量；4)加入骨料充分搅拌；5)真空固化成形；6)干燥制得成品砖。

本发明所述的分离淤泥是指将提取的淤泥中的杂物去除，将淤泥与杂物分离开。目的是为了得到成分较为单一的淤泥原料，保证后续工序的有效进行。

本发明所述的分离淤泥步骤后任选进行：对淤泥进行化学分析。对淤泥进行化学分析主要是进行有机物检测、重金属检测以及放射性污染物检测。上述检测不需要测定具体含量数值，只需检测淤泥中是否含有有机物、重金属或放射性污染物。由于工业废水以及生活污水的大量排放，大部分河道湖底淤泥中都含有较多的有机物，有些污染较严重的河段湖泊甚至会有重金属、放射性污染物。

本发明所述的调节淤泥水分含量是指在淤泥中加入生石灰添加剂，生石灰与淤泥中的水反应生成熟石灰，熟石灰再与空气中的二氧化碳反应成坚硬的碳酸钙，可以调节淤泥水分含量至30～60％，更优选30～40％，进一步优选35％。物料含水量为35％左右时，成型性最好。

本发明所述的调节淤泥水分含量步骤后任选进行：对淤泥进行封闭固化处理。

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类，有关专家指出，重金属对土壤的污染具有不可逆转性，已受污染土壤没有治理价值，只能调整种植品种来加以回避。因此，底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的。

放射性元素的原子核在衰变过程放出α、β、γ射线的现象，俗称放射性。由放射性物质所造成的污染，叫放射性污染。放射性污染的来源有：原子能工业排放的放射性废物，核武器试验的沉降物以及医疗、科研排出的含有放射性物质的废水、废气、废渣等。环境中的放射性物质可以由多种途径进入人体，他们发出的射线会破坏机体内的大分子结构，甚至直接破坏细胞和组织结构，给人体造成损伤。高强度辐射会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖技能，严重的能在短期内致死。少量累积照射会引起慢性放射病，使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害，发病过程往往延续几十年。

重金属以及放射性污染物目前很难找到合适的方法进行去除，但是如果不去除，仍然存在于成品砖中，当用于建筑物或者路面工程时，就很有可能散发出来，对人体造成严重危害。因此，本发明采用封闭固化处理的方式将污染物封闭起来，防止散发到空气中危害环境。

本发明所述的骨料为石子、沙子或其混合物。另外，也可以选择一些工业废物作为骨料，不但可以节省费用，还能够更好地体现本发明废物资源化的优势。

本发明所述的真空固化成形是指在物料中加入水泥混合搅拌，输送至制砖成型机挤出成形。水泥作为固化剂不但可以把砂、石等材料牢固地胶结在一起，使淤泥最终成型，同时还可以将各种污染物封闭固化，进一步防止污染物散发，消除安全隐患。挤出设备挤出的泥条经自动切条机、自动切坯机切割成需要规格的砖坯，经砖坯输送机输送到机械码坯处，自动化码坯机将砖坯码放到托盘上。

本发明所述的干燥是指将成形的淤泥砖自然晾干至少15小时得到成品砖。干燥是不烧结砖工业非常重要的生产环节，干燥环境直接关系到整条生产线的产品产量和质量，关系到企业的生产经营成本和经济效益。本发明所述的干燥热介质主要来源于自然风，冬季再配备其它的供热设备，如供热风机等。

与已有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：本发明的工艺流程设计合理，容易操作，普通工人经过短暂培训即可熟练掌握；对含有重金属、放射性污染物的淤泥进行封闭固化处理，将难以去除的污染物质封闭在砖内，不会散发到环境中，避免了二次污染，消除安全隐患，安全环保性更高；制成的淤泥成品砖各方面性能优于传统建筑用砖，抗压抗磨性能好，延长了使用寿命，也就相应地降低了建筑成本，市场前景广阔。本发明技术实现了淤泥减量化、资源化、无害化，既保护了环境又节约了大量的土石资源，可以产生巨大的经济效益与社会效益。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

一种河湖淤泥的处理方法，包括以下步骤：

1)提取淤泥

本发明所述的淤泥取自河流湖泊底部经自然沉积，并经生物化学作用形成的天然底泥，或对河流湖泊进行清淤疏浚，修复、治理污染河流湖泊时产生的疏浚泥。

2)分离淤泥

本发明所述的分离淤泥是指将提取的淤泥中的杂物去除，将淤泥与杂物分离开。目的是为了得到成分较为单一的淤泥原料，保证后续工序的有效进行。

3)对淤泥进行化学分析

本发明所述的对淤泥进行化学分析主要是进行有机物检测、重金属检测以及放射性污染物检测。上述检测不需要测定具体含量数值，只需检测淤泥中是否含有有机物、重金属或放射性污染物。由于工业废水以及生活污水的大量排放，大部分河道湖底淤泥中都含有较多的有机物，有些污染较严重的河段湖泊甚至会有重金属、放射性污染物。

4)调节淤泥水分含量

本发明所述的调节淤泥水分含量是指在淤泥中加入生石灰添加剂，生石灰与淤泥中的水反应生成熟石灰，熟石灰再与空气中的二氧化碳反应成坚硬的碳酸钙，可以调节淤泥水分含量至30～60％，更优选30～40％，进一步优选35％。物料含水量为35％左右时，成型性最好。

5)对淤泥中的重金属以及放射性污染物进行封闭处理

重金属以及放射性污染物目前很难找到合适的方法进行去除，但是如果不去除，仍然存在于成品砖中，当用于建筑物或者路面工程时，就很有可能散发出来，对人体造成严重危害。因此，本发明采用封闭固化处理的方式将污染物封闭起来，防止散发到空气中危害环境。

6)加入骨料充分搅拌

本发明所述的骨料为石子、沙子或其混合物。也可以为一些工业废料。

7)真空固化成形

本发明所述的真空固化成形是指在物料中加入水泥混合搅拌，输送至制砖成型机挤出成形。水泥作为固化剂不但可以把砂、石等材料牢固地胶结在一起，使淤泥最终成型，同时还可以将各种污染物封闭固化，进一步防止污染物散发，消除安全隐患。挤出设备挤出的泥条经自动切条机、自动切坯机切割成需要规格的砖坯，经砖坯输送机输送到机械码坯处，自动化码坯机将砖坯码放到托盘上。

8)干燥制得成品砖

本发明所述的干燥是指将成形的淤泥砖自然晾干至少15小时得到成品砖。干燥是不烧结砖工业非常重要的生产环节，干燥环境直接关系到整条生产线的产品产量和质量，关系到企业的生产经营成本和经济效益。本发明所述的干燥热介质主要来源于自然风，冬季再配备其它的供热设备，如供热风机等。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的处理流程，但本发明并不局限于上述处理流程，即不意味着本发明必须依赖上述处理步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用的具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种河湖淤泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提取淤泥；2)分离淤泥；3)调节淤泥水分含量；4)加入骨料充分搅拌；5)真空固化成形；6)干燥制得成品砖。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的分离淤泥是指将提取的淤泥中的杂物去除，将淤泥与杂物分离开。

3.如权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述的分离淤泥步骤后任选进行：对淤泥进行化学分析。

4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述的对淤泥进行化学分析主要是进行有机物分析、重金属分析以及放射性污染物分析。

5.如权利要求1-4之一所述的处理方法，其特征在于，所述的调节淤泥水分含量是指在淤泥中加入生石灰添加剂，调节淤泥水分含量至30～60％，更优选30～40％，进一步优选35％。

6.如权利要求1-5之一所述的处理方法，其特征在于，所述的对淤泥进行化学分析步骤后任选进行：对淤泥进行封闭固化处理。

7.如权利要求1-6之一所述的处理方法，其特征在于，所述的骨料为石子、沙子或其混合物。

8.如权利要求1-7之一所述的处理方法，其特征在于，所述的真空固化成形是指在物料中加入水泥混合搅拌，并输送至制砖成型机挤出成形。

9.如权利要求1-8之一所述的处理方法，其特征在于，所述的干燥是指将成形的淤泥砖自然晾干至少15小时得到成品砖。