CN108164106B - 一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法 - Google Patents

一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法 Download PDF

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Abstract

一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，步骤如下：1、采用普通黏土夯实后做基底，厚度依据河道底泥含水率确定；2、选择粉碎后的稻杆或者麦秸秆平铺在基底层上，平铺层直径至少小于基底层直径1cm；3、将不同含水率的河道污染底泥平铺在稻杆或者麦秸秆上，底泥平铺直径至少小于基底层直径1cm；4、将平铺好的底泥与下层稻杆或者麦秸秆充分搅拌均匀，并集中堆放于基底层中央位置；5、覆盖一层黏土并夯实，覆盖的黏土层厚度以全部包裹好底泥与稻杆或者麦秸秆的混合物后并留有至少1cm的厚度为宜；6、如果想要提高固化体系的总体高度，亦可在基底层上铺一层砂石；7、为了提高固化体系的稳定性，在整个体系外围堆放一圈块石。

Description

一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法
技术领域
本发明涉及黑臭河道治理领域，具体涉及一种河道污染底泥资源化利用的固化方法。
背景技术
河道底泥的处置方式包括：传统化处置方式和资源化利用处置方式。传统处置方式包括：堆放、吹填、海洋抛泥和焚烧等，这种方式将造成二次污染，也是对资源的浪费。资源化利用处置方式包括：土地利用、建筑材料、填方材料、污水处理材料。土地利用是指把疏浚底泥用于农田、林地、草地、湿地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等方面。这种方式底泥将重新进入自然界的物质循环和能量流动。并且由于土地利用能耗低，如果处置得当，非常适合我国人多地少的国情。但是如果遇到河道底泥污染严重的情况，这种方法的应用将受到限制。
当河道底泥受到严重污染时，可采用淋洗、化学修复、生物修复、固化稳定化技术等方法对污染底泥进行处理。淋洗可以使用的药剂包括EDTA、柠檬酸(中等污染时使用)、聚天冬氨酸(Cu污染严重时使用)，但是这种方法目前土壤用的多，底泥用得少。化学修复可以使用的化学药剂包括FeCl2、Al盐、CaO、CaO2、NaNO3、Ca(NO3)2,但是这种方法一旦使用药剂量超标，将造成二次污染。生物修复可以选择植物，不同植物加了不同底泥和络合剂后植物可以吸收底泥中的重金属，例如铜草，也叫海州香香薷，是很好的去除金属Cu的植物，但是这种方法实施起来周期较长，见效较慢。固化稳定化技术其实是两种不同的技术，固化是将污染物包裹起来，稳定化是使得污染物和其他物质发生化学反应在形态上发生变化，稳定化时可以使用的药剂包括斜发沸石、EDTA、含量大于5％的Na2S，金属Cu的稳定效果最好的药剂是膨润土。
综合比较以上几种技术，淋洗、化学修复、生物修复、稳定化等技术都需要事先知道污染物的种类及成份及含量，而且一旦控制不好很容易带来新的污染物，有的更是需要很长的周期才能完成，只有固化技术，不需要知道详细的污染物信息，不引进新的药剂，且在很短的时间内就能完成。
目前使用较多的固化剂有：普通硅酸盐水泥、生石灰、钙基膨润土、粉煤灰等。普通硅酸盐水泥和生石灰对植物生长不利；钙基膨润土价格相对较高；粉煤灰为炉渣，取回来时粒径分布不均，灰渣较多，需过筛后才能使用。南方种植水稻为主，因此稻杆容易获得，北方种植小麦，麦秸秆也很容易获得，且这两种物质的柔韧性很好，在北方农村建造房屋时就曾经使用麦秸秆和泥做土墙，但是稻杆和麦秸秆在底泥资源化利用中还未见报道。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，使用稻杆或者麦秸秆实现底泥的固化，既实现了底泥的资源化利用，也便于因地制宜，而且不会对环境造成任何污染。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，使用普通黏土做基底，使用稻杆或者麦秸秆来固化河道底泥，最后包裹一层普通黏土即可，具体包括如下步骤：
步骤1：采用黏土夯实后做基底层，基底层厚度依据河道底泥含水率确定；
步骤2：选择粉碎后的不同直径的稻杆或者麦秸秆平铺在基底层上中央位置形成平铺层，平铺层最小厚度取决于河道底泥含水率，平铺层直径至少小于基底层直径1cm；
步骤3：将不同含水率的底泥平铺在稻杆或者麦秸秆上，底泥平铺层高度视底泥含水率而定，底泥平铺层直径至少小于基底层直径1cm；
步骤4：将平铺好的底泥与下层稻杆或者麦秸秆充分搅拌均匀，并集中堆放于基底层中央位置；
步骤5：覆盖一层黏土并夯实，覆盖的黏土层厚度以全部包裹好底泥与稻杆或者麦秸秆的混合物后并留有至少1cm的厚度为宜。
步骤6、如果想要提高固化体系的总体高度，亦可在基底层上铺一层砂石，砂石高度视固化体系所需的总体高度而定；
步骤7、为了提高固化体系的稳定性，在整个体系外围堆放一圈块石。
步骤1所述的黏土为普通黏土。
步骤2所述的稻杆或者麦秸秆，南方使用稻杆，北方使用麦秸秆，稻杆或者麦秸秆的长度为0.2～5cm。
步骤3所使用的底泥含水率为40％～80％。
如果想要提高固化体系的总体高度，亦可在基底层上铺一层砂石，砂石直径为0.5～5cm，砂石高度视固化体系所需的总体高度而定。
步骤7为了提高固化体系的稳定性，在整个体系外围堆放一圈块石，块石直径为5～30cm。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
(1)无需事先检测河道底泥的污染程度，污染物种类及成份。
(2)所采用的稻杆或者麦秸秆是南方或者北方常见的废弃生物质，容易实现因地制宜，且没有引进新的化学药剂，因而不会造成二次污染。
(3)技术简单，操作方便，成本低，时间短见效快。
附图说明
图1为河道污染底泥资源化利用固化效果断面图。
图2为实施例1河道污染底泥资源化利用固化方法步骤图。
图3为实施例2制作的为1g不同长度稻杆所能承受的不同含水率的河道污染底泥的最大量。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例一种简单易行的河道污染底泥资源化利用固化方法，采用普通黏土为基底，稻杆或者麦秸秆为辅料，固化河道污染底泥，如图2所示，包括如下步骤：
(1)采用普通黏土做基底，基底直径13cm，基底层厚度1.5cm；
(2)将黏土夯实；
(3)选择粉碎后的长度为0.5cm的稻杆平铺在基底上，平铺层厚度1cm；平铺层直径11cm；
(4)将含水率为60％的污染底泥平铺在稻杆上，底泥平铺层厚度0.5cm，底泥平铺直径9cm，将平铺好的污染底泥与下层稻杆充分搅拌均匀，并集中堆放于基底层中央位置，直径9cm；
(5)覆盖一层黏土并夯实，覆盖的黏土层厚度为2厘米。
采用本实施例河道污染底泥资源化利用固化方法的效果断面图如图1所示。
实施例2
1g不同长度稻杆所能承受的不同含水率污染底泥最大泥量是不同。含水率为45％时，1g重长度为0.2cm稻杆所能承受的最多底泥量为16g，1g重长度为0.5cm稻杆所能承受的最多底泥量为14g，1g重长度为1cm稻杆所能承受的最多底泥量为12.2g，1g重长度为2cm稻杆所能承受的最多底泥量为10g；含水率为50％时，1g重长度为0.2cm稻杆所能承受的最多底泥量为14g，1g重长度为0.5cm稻杆所能承受的最多底泥量为12g，1g重长度为1cm稻杆所能承受的最多底泥量为10g，1g重长度为2cm稻杆所能承受的最多底泥量为7.8g；含水率为55％时，1g重长度为0.2cm稻杆所能承受的最多底泥量为7.2g。图3为1g不同长度稻杆所能承受的不同含水率的河道污染底泥的最大量。

Claims (6)

1.一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：使用黏土做基底层，使用稻杆或者麦秸秆来固化河道底泥，最后包裹一层黏土即可，具体包括如下步骤：
步骤1：采用黏土夯实后做基底层，基底层厚度依据河道底泥含水率确定；
步骤2：选择粉碎后的不同长度的稻杆或者麦秸秆平铺在基底层上中央位置形成平铺层，平铺层最小厚度取决于河道底泥含水率，平铺层直径至少小于基底层直径1cm；
步骤3：将不同含水率的河道污染底泥平铺在稻杆或者麦秸秆上，底泥平铺层高度视底泥含水率而定，底泥平铺层直径至少小于基底层直径1cm；
步骤4：将平铺好的底泥与下层稻杆或者麦秸秆充分搅拌均匀，并集中堆放于基底层中央位置；
步骤5：覆盖一层黏土并夯实，覆盖的黏土层厚度以全部包裹好底泥与稻杆或者麦秸秆的混合物后并留有至少1cm的厚度；
步骤6、如果想要提高固化体系的总体高度，则在基底层上铺一层砂石，砂石高度视固化体系所需的总体高度而定；
步骤7、为了提高固化体系的稳定性，在整个体系外围堆放一圈块石。
2.根据权利要求1所述的一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：步骤1所述的黏土为普通黏土。
3.根据权利要求1所述的一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：步骤2所述的稻杆或者麦秸秆，南方使用稻杆，北方使用麦秸秆，稻杆或者麦秸秆的长度为0.2～5cm。
4.根据权利要求1所述的一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：步骤3所使用的底泥含水率为40％～80％。
5.根据权利要求1所述的一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：步骤6所述砂石的直径为0.5～5cm。
6.根据权利要求1所述的一种基于废弃生物质和河道污染底泥资源化利用的固化方法，其特征在于：步骤7所述块石的直径为5～30cm。
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