[发明专利]一种生态清淤及淤泥固化处置一体化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水利及环保领域，特别是涉及河湖底泥的生态清淤、淤泥脱水固化和含泥污水净化领域。

背景技术

据有关部门统计，我国平均每年流失的土壤约50多亿吨，1厘米左右的地表土层大部分将缓缓流入江河湖泊，受江河泥沙淤积影响的土地面积高达100万亩。由于泥沙淤积导致水库缩小，全国水库的水量贮备损失达到了200亿立方米，航运里程由原来的14万公里缩小到现在的11万公里。就河湖具体情况而言，我国江河湖泊严重的泥沙淤积不仅仅限于湖面已经缩小近1／3的洞庭湖，黄河中下游河床、江苏的太湖以及云南的滇池等，都明显表现出“泥沙淤积非清不可”的趋势。太湖泥沙淤积严重，一遇大水，警戒线就居高不下，有关专家指出，泥沙淤积使调节水量减少，洪水发作河床水位就高，同一个流量，一到下游，防洪压力就大；水库蓄水能力的减弱，同样也使由洪水带来的可能压力比原来大得多；航运能力随泥沙淤积和航运长度缩短而逐渐减弱。港口、码头每年都因为清淤而花费严重。

此外，近年来由于湖泊水质污染，底泥沉积物中的污染物质累积严重，其中的氮、磷、有机质等含量相对较高，且在湖流的作用下输移、扩散、沉积，同时湖内开发利用和生物残体也对底泥产生一定的污染影响，从而为蓝藻和湖泛的爆发提供了必要的营养元素，所以对河湖底泥的清除就显得尤为迫睫。

  “生态清淤”是一种全新的概念，它以生态修复为最终目的，在最大限度地清除底泥污染物的同时，为后续生物技术的介入创造条件，是水资源保护中生态修复工程的一个重要环节，有别于传统意义上的“疏浚”和“挖泥”。“疏浚”和“挖泥”的目的是为了疏通航道或增加水库容量，而生态清淤的目的是为了去除沉积于湖底（河底）的富营养物质，包括高营养含量的软状沉积物（淤泥）和半悬浮状的絮状物（藻类残骸和休眠状活体藻类等）从而修复生态交换层的基础部分。在生态清淤的基础上，通过工程措施、环境治理、生态工程和管理等综合工程和非工程措施，修复生态系统，保障河湖生命健康和可持续发展。

从技术、设备及作业方式而言，当前仍以传统的疏浚、挖泥设备为主。这种简单的清淤方式虽然能够把淤泥从河湖中清除，但挖掘、绞吸等清淤方式由于旋转部件的存在，不可避免作业中淤泥在水体中的扩散与泛滥，特别是淤泥表面包含大量富营养物质的胶着层会散发，很难随淤泥被挖出，这样造成了清淤过程中的二次污染，使得清淤过程不彻底，有时还会进一步加重水体的富营养化。因此，如何实现“生态清淤”、“科学清淤”，避免清淤过程中的二次污染，是清淤治湖面临的第一个难题。

目前在河湖清淤中，对上岸泥浆的处置方法大多采用堆场。实践表明，堆场不仅占用大量土地资源，而且耗时很长，堆放长达三年的上岸泥浆，表面虽然干燥，但内部仍含有大量水分，呈流塑状，没有承载力，难以成堆，并且在堆放过程中会对空气、地下水资源造成二次污染。此外，类似太湖的大规模清淤，如此量大的淤泥依赖长达数年的堆放处置是不现实的。

针对沉淀浓缩构筑物而言，根据其进水方向，主要分为平流、竖流和幅流式沉淀池，这些沉淀池都需要刮渣设备；平流式沉淀池表面积较大，占地较大，不满足清淤场地小型化的需求；竖流和幅流式沉淀池结构复杂，造价高，施工周期长，不适合正常清淤处置需要转场的需求。 

申请号为201010242782.1的专利申请文献公开了一种水底淤泥脱水固化装置及方法，其主要采用的处理步骤和设备依次是：振动筛预处理、带式压滤机过滤得到脱水泥饼、净化塔和离心机串联净化带式压滤机排出的污水。

该对比文献存在的问题在于：经振动筛预处理后得到的泥浆直接进入了带式压滤机，该泥浆中包含的淤泥量和污水量都很大，导致在带式压滤机上处理时，同样的滤带进行压缩时产生的压力既要压缩淤泥、使其中的水分渗透出来，又要过滤大量的污水，这样便分散了滤带的有效压缩压力，使得从压滤机的出料口排出的泥饼含水量仍然较大，无法直接使用。同时，对比文献中一半的处理步骤和相关设备（即净化塔和离心机）均是针对振动筛处理后得到的污水进行的净化处理，从这里可以看出该对比文献的发明重点在于对淤泥脱水后剩余的污水进行净化，而对于淤泥脱水仅使用了振动筛和压滤机这两个环节，处理效果不足以使淤泥固化、硬化、重新利用。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种生态清淤及淤泥固化处置一体化工艺，包括河湖底泥的无扰动吸取、上岸泥浆的机械浓缩脱水、余水的二次净化及脱水泥饼的固化外运等步骤。本发明具有清淤效率高、成本低、占地面积小、作业全过程淤泥不落地、无需堆场、无二次污染、系统机动性强、可拆卸组装快速转场等优点。