【摘要】對廣州市河道淤泥的物化性質(zhì)和固化處置技術進行了簡要的介紹,在此基礎上,分析討論了城市河道淤泥的固化處置標準,提出了河道淤泥固化處置的檢測項目、限值及檢測方法。
【關鍵詞】城市河道; 淤泥固化;處置標準
引言
城市河道淤泥含水率高,成分復雜,且大部門含有重金屬等污染物,如處理不善,不僅會造成嚴重的二次污染,而且也會占用大量土地資源。目前,國內(nèi)外淤泥最終處理與資源化利用的主要方法是填埋、土地利用、熱能利用、建材利用等。但是由于河道淤泥的含水率高、工程性質(zhì)差,并含有多種污染物,使得上述淤泥處理和利用手段均受到了不同程度的限制。而河道淤泥固化技術則能夠?qū)⑹芪廴镜摹⒘魉軕B(tài)、結構松散的淤泥固化為整體,能最大程度的減少有害物質(zhì)的二次污染,同時也使淤泥的土工力學性質(zhì)大大提高,實現(xiàn)淤泥的無害化處理與資源化利用。
由于河道淤泥固化處理的工程實踐在國內(nèi)尚處于起步階段,對淤泥固化處理的研究大多仍處于試驗研究階段,因此,在實際的城市河道淤泥固化處理工程中,還尚未有相應的檢測標準或規(guī)范做參考。因而推進淤泥固化處置標準的標準化進程具有重要的現(xiàn)實意義。
1 廣州市河道淤泥的物化性質(zhì)及固化處置技術
1.1 廣州市河道淤泥的物化性質(zhì)
相關文獻表明廣州市河道均受到不同程度的污染,其中的有機物、植物營養(yǎng)鹽、石油類和重金屬等污染比較嚴重,其它污染物,如硫化物、氰化物、氟化物、揮發(fā)酚等以及難降解有毒有機物,包括DDT、六六六、PCBs、PAHs 等污染并不嚴重。工業(yè)活動是造成污染的主要原因。
。1)廣州市河涌淤泥的物理力學數(shù)據(jù)
① 廣州市河涌淤泥的粒徑范圍
廣州市河涌淤泥的粒徑組成的變幅較大,但絕大部分位于0.05~2.0mm范圍內(nèi),淤泥質(zhì)地總體上屬偏砂土。
、 廣州市河涌淤泥的含水率
廣州市的河涌淤泥的含水率范圍在15~88%之間,一般處于基本飽和狀態(tài)。含水率的差異主要受淤泥的顆粒組成及淤泥有機質(zhì)含量等因素的影響,淤泥顆粒質(zhì)地越輕或有機質(zhì)含量越高時,則含水率越高。
、 廣州市河涌淤泥的密度
總體而言,廣州市河涌淤泥密度較低,屬較疏松類型,密度范圍在0.57~1.55 g/cm3之間。
。2)廣州市河涌淤泥的化學成分及化學特性
、 酸堿度(pH值):廣州市河涌淤泥的pH值范圍在5.07~9.46之間,屬中性至弱堿性水質(zhì)。
② 有機質(zhì):廣州市河涌淤泥的有機質(zhì)含量在1.6~191.4g/kg之間。老城區(qū)(如荔灣、東山、越秀等)的污染程度高于郊區(qū)和新城區(qū)(如開發(fā)區(qū)、從化等),污染來源為大量含有機質(zhì)的工業(yè)和生活污水。
、 植物養(yǎng)分與營養(yǎng)鹽:植物養(yǎng)分與營養(yǎng)鹽含量反映淤泥富營養(yǎng)化的程度,主要指氮、磷、鉀三種元素。廣州市河涌淤泥的總氮含量在0.38~16.49g/kg之間,總磷含量在0.17~13.7g/kg之間,總鉀含量在0.28~4.43g/kg之間,說明總體上淤泥的營養(yǎng)鹽含量已經(jīng)較高。
④ 無機礦物質(zhì)和硫化物:無機礦物質(zhì)是指按氧化物形態(tài)的Fe、Al、Ca、Si等。廣州市的河涌淤泥中這些無機礦物質(zhì)含量各不相同,且變幅很大。其中,SiO2含量在441~871 g/kg之間,F(xiàn)e2O3含量在10~146 g/kg之間,Al2O3含量在47~251 g/kg之間,CaO含量在3.5~50.0 g/kg之間。對比于相關標準,表明廣州市河涌淤泥中富含鐵鋁氧化物的聚積,鈣元素含量較低。
、 氰化物:氰化物是含有-CN基一類化合物的總稱,為有毒污染物。氰化物的毒性來自游離氰基-CN,如含氰的電鍍廢水。廣州市河涌淤泥的氰化物含量在0.042~0.659 mg/kg之間,大部分高于我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中規(guī)定的Ⅴ類水氰化物標準限值(0.2 mg/L),說明廣州市的河涌淤泥已經(jīng)受到氰化物一定程度的污染。
、 氟化物:廣州市河涌淤泥中的氟化物含量大多在0.204~30.26 mg/kg范圍內(nèi),與廣東和全國土壤氟化物普查的背景值相比,河涌淤泥沒有明顯受到氟化物的污染。但既便如此,河涌淤泥中的氟化物含量也大部分高于我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中規(guī)定的Ⅴ類水氟化物標準限值(1.5mg/L)。
1.2 廣州市河道淤泥的固化技術
廣州市河道淤泥固化技術是利用物理化學方法將淤泥中有毒有害廢物摻和并包容在密實的惰性基材中,使其穩(wěn)定化、固定化,從而達到無害化和資源化利用的目的。固化所用的惰性材料稱為固化劑。固化產(chǎn)物成為固化體。
2 河道淤泥固化處理處置標準的分析
2.1 檢測項目的選擇
河道淤泥固化處置后目前是作為工程填土來達到資源化利用的目的,因而從其用途來考慮,處理之后的淤泥固化土檢測項目的選擇應結合無害化處理和資源化利用兩方面的指標。從無害化利用角度考慮, 處理之后的淤泥應不會對環(huán)境構成威脅,無臭、無毒、無害,根據(jù)工程實際情況和操作可行性,臭氣濃度,糞大腸桿菌、重金屬等污染物浸出毒性等項目宜作為檢測的項目。
而從資源化利用角度考慮,作為工程填土來使用,河道淤泥經(jīng)過淤泥固化技術處理后,承載比(CBR)、壓實度、耐水性(抗浸泡性)等土工力學性能宜作為檢測項目。
2.2 檢測限值的確定
檢測限值的確定,應根據(jù)國家和行業(yè)的相關規(guī)范和標準來進行。淤泥固化處理無害化的判定主要體現(xiàn)在對重金屬等有害物質(zhì)的固化固封上,因此,檢測限值主要應依《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3―2007);《危險廢物鑒別技術規(guī)范》(HJ/T 298-2007)等中規(guī)定的限值來進行評價。2.3 檢測方法規(guī)程的選用
檢測方法規(guī)程的選擇應根據(jù)被檢測物的物化性質(zhì)來確定。根據(jù)《疏浚巖土分類標準》(JTJ/T 320-96)等資料知:淤泥土類系指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,或伴有生物化學作用形成的粘性土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.0 。淤泥不同于污泥,淤泥及其固化處置產(chǎn)物都屬于土。因此,對于城市河道淤泥及其固化產(chǎn)物相關項目的檢測,也應按照土工類的檢測規(guī)程來進行。
3、結語
利用固化技術處理城市河道淤泥既能緩解日益嚴峻的疏浚淤泥處置問題,又能解決當前很多地區(qū)工程用土緊缺的難題。淤泥處置是當前城市河道及湖泊水庫清淤所面臨的突出問題,推廣淤泥固化技術,實現(xiàn)淤泥的資源化利用,經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益顯著,具有重大示范意義和推廣前景。因而推進淤泥固化處置標準的標準化進程具有重要的現(xiàn)實意義和價值。
參考文獻
[1]《固體廢物 浸出毒性浸出方法》(HJ/T299-2007)。
[2]《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3-2007)。
[3]《城市污水處理廠污泥檢驗方法》(CJ/T 221-2005)。
[4]《公路土工試驗規(guī)程》(JTG E40-2007)。
[5]《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)。
【關鍵詞】城市河道; 淤泥固化;處置標準
引言
城市河道淤泥含水率高,成分復雜,且大部門含有重金屬等污染物,如處理不善,不僅會造成嚴重的二次污染,而且也會占用大量土地資源。目前,國內(nèi)外淤泥最終處理與資源化利用的主要方法是填埋、土地利用、熱能利用、建材利用等。但是由于河道淤泥的含水率高、工程性質(zhì)差,并含有多種污染物,使得上述淤泥處理和利用手段均受到了不同程度的限制。而河道淤泥固化技術則能夠?qū)⑹芪廴镜摹⒘魉軕B(tài)、結構松散的淤泥固化為整體,能最大程度的減少有害物質(zhì)的二次污染,同時也使淤泥的土工力學性質(zhì)大大提高,實現(xiàn)淤泥的無害化處理與資源化利用。
由于河道淤泥固化處理的工程實踐在國內(nèi)尚處于起步階段,對淤泥固化處理的研究大多仍處于試驗研究階段,因此,在實際的城市河道淤泥固化處理工程中,還尚未有相應的檢測標準或規(guī)范做參考。因而推進淤泥固化處置標準的標準化進程具有重要的現(xiàn)實意義。
1 廣州市河道淤泥的物化性質(zhì)及固化處置技術
1.1 廣州市河道淤泥的物化性質(zhì)
相關文獻表明廣州市河道均受到不同程度的污染,其中的有機物、植物營養(yǎng)鹽、石油類和重金屬等污染比較嚴重,其它污染物,如硫化物、氰化物、氟化物、揮發(fā)酚等以及難降解有毒有機物,包括DDT、六六六、PCBs、PAHs 等污染并不嚴重。工業(yè)活動是造成污染的主要原因。
。1)廣州市河涌淤泥的物理力學數(shù)據(jù)
① 廣州市河涌淤泥的粒徑范圍
廣州市河涌淤泥的粒徑組成的變幅較大,但絕大部分位于0.05~2.0mm范圍內(nèi),淤泥質(zhì)地總體上屬偏砂土。
、 廣州市河涌淤泥的含水率
廣州市的河涌淤泥的含水率范圍在15~88%之間,一般處于基本飽和狀態(tài)。含水率的差異主要受淤泥的顆粒組成及淤泥有機質(zhì)含量等因素的影響,淤泥顆粒質(zhì)地越輕或有機質(zhì)含量越高時,則含水率越高。
、 廣州市河涌淤泥的密度
總體而言,廣州市河涌淤泥密度較低,屬較疏松類型,密度范圍在0.57~1.55 g/cm3之間。
。2)廣州市河涌淤泥的化學成分及化學特性
、 酸堿度(pH值):廣州市河涌淤泥的pH值范圍在5.07~9.46之間,屬中性至弱堿性水質(zhì)。
② 有機質(zhì):廣州市河涌淤泥的有機質(zhì)含量在1.6~191.4g/kg之間。老城區(qū)(如荔灣、東山、越秀等)的污染程度高于郊區(qū)和新城區(qū)(如開發(fā)區(qū)、從化等),污染來源為大量含有機質(zhì)的工業(yè)和生活污水。
、 植物養(yǎng)分與營養(yǎng)鹽:植物養(yǎng)分與營養(yǎng)鹽含量反映淤泥富營養(yǎng)化的程度,主要指氮、磷、鉀三種元素。廣州市河涌淤泥的總氮含量在0.38~16.49g/kg之間,總磷含量在0.17~13.7g/kg之間,總鉀含量在0.28~4.43g/kg之間,說明總體上淤泥的營養(yǎng)鹽含量已經(jīng)較高。
④ 無機礦物質(zhì)和硫化物:無機礦物質(zhì)是指按氧化物形態(tài)的Fe、Al、Ca、Si等。廣州市的河涌淤泥中這些無機礦物質(zhì)含量各不相同,且變幅很大。其中,SiO2含量在441~871 g/kg之間,F(xiàn)e2O3含量在10~146 g/kg之間,Al2O3含量在47~251 g/kg之間,CaO含量在3.5~50.0 g/kg之間。對比于相關標準,表明廣州市河涌淤泥中富含鐵鋁氧化物的聚積,鈣元素含量較低。
、 氰化物:氰化物是含有-CN基一類化合物的總稱,為有毒污染物。氰化物的毒性來自游離氰基-CN,如含氰的電鍍廢水。廣州市河涌淤泥的氰化物含量在0.042~0.659 mg/kg之間,大部分高于我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中規(guī)定的Ⅴ類水氰化物標準限值(0.2 mg/L),說明廣州市的河涌淤泥已經(jīng)受到氰化物一定程度的污染。
、 氟化物:廣州市河涌淤泥中的氟化物含量大多在0.204~30.26 mg/kg范圍內(nèi),與廣東和全國土壤氟化物普查的背景值相比,河涌淤泥沒有明顯受到氟化物的污染。但既便如此,河涌淤泥中的氟化物含量也大部分高于我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中規(guī)定的Ⅴ類水氟化物標準限值(1.5mg/L)。
1.2 廣州市河道淤泥的固化技術
廣州市河道淤泥固化技術是利用物理化學方法將淤泥中有毒有害廢物摻和并包容在密實的惰性基材中,使其穩(wěn)定化、固定化,從而達到無害化和資源化利用的目的。固化所用的惰性材料稱為固化劑。固化產(chǎn)物成為固化體。
2 河道淤泥固化處理處置標準的分析
2.1 檢測項目的選擇
河道淤泥固化處置后目前是作為工程填土來達到資源化利用的目的,因而從其用途來考慮,處理之后的淤泥固化土檢測項目的選擇應結合無害化處理和資源化利用兩方面的指標。從無害化利用角度考慮, 處理之后的淤泥應不會對環(huán)境構成威脅,無臭、無毒、無害,根據(jù)工程實際情況和操作可行性,臭氣濃度,糞大腸桿菌、重金屬等污染物浸出毒性等項目宜作為檢測的項目。
而從資源化利用角度考慮,作為工程填土來使用,河道淤泥經(jīng)過淤泥固化技術處理后,承載比(CBR)、壓實度、耐水性(抗浸泡性)等土工力學性能宜作為檢測項目。
2.2 檢測限值的確定
檢測限值的確定,應根據(jù)國家和行業(yè)的相關規(guī)范和標準來進行。淤泥固化處理無害化的判定主要體現(xiàn)在對重金屬等有害物質(zhì)的固化固封上,因此,檢測限值主要應依《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3―2007);《危險廢物鑒別技術規(guī)范》(HJ/T 298-2007)等中規(guī)定的限值來進行評價。2.3 檢測方法規(guī)程的選用
檢測方法規(guī)程的選擇應根據(jù)被檢測物的物化性質(zhì)來確定。根據(jù)《疏浚巖土分類標準》(JTJ/T 320-96)等資料知:淤泥土類系指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,或伴有生物化學作用形成的粘性土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.0 。淤泥不同于污泥,淤泥及其固化處置產(chǎn)物都屬于土。因此,對于城市河道淤泥及其固化產(chǎn)物相關項目的檢測,也應按照土工類的檢測規(guī)程來進行。
3、結語
利用固化技術處理城市河道淤泥既能緩解日益嚴峻的疏浚淤泥處置問題,又能解決當前很多地區(qū)工程用土緊缺的難題。淤泥處置是當前城市河道及湖泊水庫清淤所面臨的突出問題,推廣淤泥固化技術,實現(xiàn)淤泥的資源化利用,經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益顯著,具有重大示范意義和推廣前景。因而推進淤泥固化處置標準的標準化進程具有重要的現(xiàn)實意義和價值。
參考文獻
[1]《固體廢物 浸出毒性浸出方法》(HJ/T299-2007)。
[2]《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3-2007)。
[3]《城市污水處理廠污泥檢驗方法》(CJ/T 221-2005)。
[4]《公路土工試驗規(guī)程》(JTG E40-2007)。
[5]《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)。