[发明专利]淤泥利用方法和应用

说明书

本发明公开了一种淤泥利用方法和应用，涉及自然水体淤泥综合利用技术领域。淤泥利用方法包括以下步骤：将泥质符合GB/T 23486‑2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》中污染物指标要求的淤泥进行无害化处理后用作绿化用土，无害化处理包括将堆放在绿化带土壤上并加有淤泥发酵菌剂的淤泥进行土壤翻耕和熟化，熟化后的土壤用于种植园林绿化植物。本发明缓解了目前淤泥的土地利用处理过程繁琐，方式单一，环境、经济、社会效益并不突出的缺陷，本发明方法将符合指标的淤泥用作绿化带用土，能充分利用淤泥中的有效组分，改善岸边土壤，减少园林种植中化肥、腐殖土的用量，保护种植环境，减少面源污染，实现淤泥资源化。

技术领域

本发明涉及自然水体淤泥综合利用技术领域，具体而言，涉及一种淤泥利用方法和应用。

背景技术

淤泥是江河、湖泊、水库和海湾等水体底部长期积存的沉积物，是水体多相生态系统的重要组成部分，是环境污染物在广泛空间和长久时间内的聚集处。淤泥是指粘土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。河道淤泥中的主要污染物质可以分为：(1)营养物质，包括经各种途径进入水体的N、P等营养元素；(2)重金属；(3)难降解有机物，包括多氯联苯(PCBs)和有机氯农药等有机物。

目前，工程上，淤泥的主要利用方式分为以下几种：

(1)固化/稳定化

淤泥固化/稳定化处理技术是指通过添加特有的固化/稳定化材料对淤泥进行改性，使淤泥的物理性质、化学性质趋于稳定的方法。固化是指通过提高淤泥的强度、降低透水性来改变淤泥的物理性质的过程。稳定化是指转化淤泥中含有的重金属污染物的形态，构建内封闭系统而改变淤泥化学性质的过程。固化剂分为有机类和无机类，有机类包括多元胺、酸酐、多元酚、聚硫醇、环氧乙烷等，无机类有玻磷石膏或特兰水泥等。固化处理处置淤泥，是一种优于直接填埋的处理方式，在资源利用淤泥的同时，将有害物质与环境隔绝，起到保护的作用。固化后的淤泥可以用作填方材料，代替砂石和土料用于填土工程、堤防工程、道路工程等。该方法的优点是能较为快速地改变淤泥的形态，便于运输、利用或处置。其缺点在于固化处理后，淤泥对环境仍然具有一定风险，不能从根本上实现无害化。

(2)建材利用

制备建筑材料是淤泥资源化利用的途径之一。淤泥可用于生产陶粒、砖、生态水泥等。当前中国陶粒主要以粘土陶粒为主，粘土原料的来源绝大部分取自于耕地，不符合可持续发展战略，而以河湖淤泥为主要原料，加以一定量的辅料、添加剂可制成具有一定强度的轻质陶粒，不仅成本低而且避免了焚烧法对大气造成的污染。疏浚淤泥也可用于制砖，利用淤泥，外加粉煤灰或粘土，经过严格配料，烧结出来的砖与普通粘土烧出来的砖相比，外观光滑、平整、不弯曲、无缺棱掉角的现象，颜色、音质优良，其质量比粘土砖轻0.13～0.17kg/块，其抗压和抗折的强度达到100～200标号，强度值比粘土砖要高，其他性能优于粘土烧结砖，此外，烧结过程使得淤泥中的As和重金属元素变得稳定，不会造成环境影响。另外，淤泥中含有大量的Al₂O₃、SiO₂，是生产水泥的基本原料，所以淤泥可以替代水泥原料中的粘土来配料，同时淤泥具有一定的发热值，可以降低水泥熟料煅烧的燃料消耗。该方法的优点是，制备建筑材料时，淤泥中的无机硅酸盐矿物会熔融，可将重金属等污染物包裹在建筑材料的玻璃基质中，很大程度地降低重金属等污染物向环境释放的风险，减少对环境的危害。缺点在于热处理过程中可能会有二噁英类物质的产生，污染环境，此外，这种处理方法成本较高。

由于河湖淤泥中含有大量植物生长所必需的肥份、微量元素及土壤改良剂，因此可以将淤泥进行土地利用，尤其是富含氮磷钾的淤泥。包括在农田、林地、绿化用地上施用，进行土壤改良；建设湿地，并进一步作为动物的栖息地；修复严重扰动的土地(如各种采矿后残留的矿场、建筑取土废用的深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等)，增加这类土地土壤养分，改良土壤特性，促进地表植物的生长。