浅谈淤泥固化在河道清淤中的应用

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现在人们生活水平质量不断提高，对于疏浚行业提出的要求也是越来越高。发达国家对疏浚污泥进行处理的时候使用的最佳方法是化学固化和排水固结之类的方法，这样的方法可以将淤泥变成能够进行再次利用的土木工程材料，进而有效的节约资源并减少环境污染，这就给河道清淤过程中与淤泥处理模块产生了良好的借鉴作用。

1、工程概况

珠江口海域围绕着广州、东莞、中山、珠海、深圳、香港和澳门等重要城市，是广东围填海最多的区域。珠江口西岸的建设了多项大规模围海工程，如广州番禺区围海造地工程、中山横门岛围垦种植和养殖工程、万顷沙种植和养殖工程以及龙穴岛港口填海工程等。根据统计结果，近十年间广州、东莞、深圳、珠海、中山等城市沿海围垦总面积达6600公顷。广州番禺龙穴岛陆地最远向海里延伸了7.2公里，最大的填海面积达到了18.3平方公里，新垦十九涌的海岸线最远延伸了2.85公里。常年大规模围垦造地导致珠江顺流而下的泥沙淤积造成了内伶仃洋海域减小，珠江口变窄，珠江口河道疏浚治理刻不容缓。

疏浚淤泥质土处理需要一定的场地，而目前工程周边区域用于存放建筑弃土，没有土地存放疏浚土，部分河道疏浚土的处理不得不选择更远的区域，必然导致河道工期延长，成本增加。

2、淤泥固化方法

河道清淤过程中如果能够进行有效的减水处理则可以提高工程质量，提高强度并减少压缩性。

2.1 自然风干的脱水固结

河道清淤过程中一般会使用机械开挖和水力吹填的方法，这一过程完成了清淤之后一般都会有着比较高的含水量但是渗透性不足，工程特性表现差的原因在于含水量太高了。如果在实际施工过程中能够有效降低含水量则可以有效的减少压缩性并提高强度，因而优化淤泥工程特性过程中首先要采取的措施就是减水处理。自然风干脱水固结过程中首先将淤泥摊开，然后用蒸发的方式进行晾晒。使用这种脱水方法能够有效的节约资金，但是与此同时也面临一些问题：首先该种方法会占用大量的土地面积，其次如果在潮湿多雨的环境下进行晾晒就会导致耗时过长，最后这种方法仅仅脱去了孔隙当中含水的部分而没有去除杂质和污染。

2.2 高温熔融烧结

烧结处理是指使用高温处理的方式来让土壤当中有机成分进行分散，随后将疏浚淤泥进行脱水处理，进而粘结颗粒之间的间隙并溶解无机物。冷却完成之后无机物和淤泥之间形成了具有足够强度的固体颗粒。烧结之后的淤泥可以制作成为建筑材料，因而该种方法具有良好的经济效益，可以节省资源，能够进一步生产水泥和玻璃等。但是该种方法因为成本问题和制成产品的流通问题，依然没有得到更广泛的应用。该种方法最大的优点在于去除污染部分，能够溶解有机污染物并提高无机污染物的惰性，但是运输起来较为麻烦。

2.3 化学固化技术

化学固化技术就是指在淤泥当中添加一定量的固化材料并搅拌混合，进而让水分和固化材料之间发生水解水化反应，让强度不高的淤泥变成具有一定力学性能且能够良好应用的固化土。化学固化的过程利用了固化材料的吸水作用，同时包含了淤泥颗粒的凝结硬化壳层也能够有效的减少污染物的扩散和活动，进而有效减污。

3、处理方法及原理

实际进行河道清淤的过程中经常是根据当地实际情况而综合使用方法进行清淤处理。在珠江口海域空气较为潮湿的地方，考虑使用自然风干脱水固结和化学固化相结合的技术进行处理。通常来说堆积的淤泥含水量都在120%到185%之间的，如果对这种淤泥直接进行固化处理就会大量增加投资量的同时大幅度增加施工难度，所以固化之前最好想办法降低淤泥的含水量。所以淤泥堆场的时候使用排水系统来引水出沉淀地，沉淀之后排除余水。场内施工过程中在堆泥场当中挖一条主垄沟并相应配备集水井四个，主垄沟将水引导到集水井，然后泵将集水井当中的积水排到蓄水池道中，这样以来逐步降水过程就进行了自然的倾泻，如果下雨，则雨水也会自动的进入到垄沟当中，进而场地就不会出现积水问题。淤泥的含水量在搁置的过程中逐渐降低，等到降低至80%左右的含水量之后就可以在淤泥当中添加按照固定配置的固化剂材料，制作成淤泥固化土。淤泥当中添加了固化剂所以会和水发生水化反应，淤泥通常含有大量的直径小于0.005毫米的土壤颗粒，因而属于多相散布体，和水进行结合之后形成了胶体分散系，所以之后会表现出来胶体特有的性质。淤泥和化学固化及进行水化，形成氢氧化钙，其中的钙离子会进行等价的交换来减薄扩散层，然后土壤颗粒形成较大的团粒，进而提高土壤的强度。固化剂进行了水化之后形成凝胶粒子其表面积远远大于水的表面积，所以其产生的额外产生十分强烈的吸附活性，让颗粒结合形成固化土团粒进入封闭的土壤空隙并形成十分坚硬的体系。

4、结束语

疏浚污泥具有较高的含水量和较低的强度，其中经常会含有较多的有害污染物，如果随意丢弃的话不仅仅会大量占用土地，还会导致环境二次污染。而对淤泥进行固化处理就可以有效解决这一问题，常用的固化处理包括自然风干脱水处理、高温熔融烧结以及化学固化。三种技术各有优劣，实际进行处理的过程中应当充分考虑当地实际情况，灵活的运用不同方法进行处理，以获得较高的资源利用率和经济效益。