土工管袋技术在污泥处理中的应用

土工管袋技术在污泥处理中的应用

1土工管袋材料特性geotub是用聚丙烯线织成的过滤结构的黄褐色产品。直径可以根据需要改变（1.10m），长度可以达到200m，强度、过滤性能和长期抗紫性能非常高。土工管袋最初用于围堤工程中,已被广泛应用于环境保护、水利、工业、农业等领域。国外在环境保护领域也有许多方面在应用。2土木工程管袋脱水技术2.1固体颗粒的固结与利用土工管袋脱水步骤分为3个阶段,分别是充填、脱水、固结阶段。(1)充填:把淤泥或污泥充填到土工管袋中,为加速脱水,必要时可投加絮凝剂促进固体颗粒固结。(2)脱水:清洁的水流从土工管袋中排出,其脱水原理主要是土工管袋材质所具有的过滤结构和袋内液体压力两个动力因素,同时还可以添加脱水药剂促进脱水速率。经脱水后超过99%的固体颗粒被存留在土工管袋中;渗出水可以进行收集并再次在系统中循环利用。(3)固结:存留在管袋中的固体颗粒填满后,可以把土工管袋及其填充物抛弃到垃圾填埋场或者将固结物移走,并在适当的情况下进行利用。见图1。2.2管袋的设计类型土管管袋是土工织物包容体的一种。根据形状与容积,一般将土工织物包容体分为三种基本类型:土工袋(geocontainer)、土工管袋(geotube)、土工包(geobag)。土工袋单体容积通常为100~700m3,最大可达1000m3;土工管袋的容积可根据外形尺寸调节,其直径可根据需要变化(1~10m),长度最大可达到200m,容积一般在10~2000m3;土工包形状多为枕形、箱形,容积在0.05~5m3,其体积较小的特点使得土工管袋可以根据应用布设为不同形状。总体而言,在环保工程中土工管袋由于具备容积调节范围大,运输安装简便,可塑性强的特点应用相对较多。3劳动监察袋用于环境保护目前,土工管袋脱水技术在污泥态废物脱水方面得到了广泛应用。以下对土工管袋脱水在环境保护中的应用做简单介绍。3.1土工管袋技术市政污泥主要来自污水处理厂的污泥,其含水率很高,一般在85%以上。目前国际上大多数国家采用厌氧消化—脱水的方式来实现大规模减量,并将脱水后的污泥用于建材、农用肥等方面。土工管袋技术为污泥处理问题的解决提供了一条新途径,把高含水量的淤泥充填到土工管袋里,加上荷载进行预压,能使淤泥快速排水固结。固结后的土既可作为回填土,也可直接堆叠土工管袋修筑污泥坑围堤,有效地将污泥处理和筑围堤结合起来,具有废物循环利用、脱水效率高、处理成本低的优点。3.2政府干部来研磨法处理污泥工业污泥是指各种工业生产所产生的固体与水油化学污染有机质的混合物。工业污泥随着来源不同而有着非常大的差异,与市政污泥比较,具有粘度大、含油率高、无机物比例高等特点,使得其处理难度更高。20世纪80年代国外就已经在不同方面应用土工管袋技术对工业污泥进行减量处理,如核电厂的冷却水处理,可以有效去除水循环系统中大量的重金属;造纸厂的沉淀池污水处理大大降低了待处理的污水沉淀物的体积,有效节约时间和成本;另外皮革厂、化工厂等的工业污染也可使用该项技术。3.3土工管袋排水过去的很多年中,河流、海湾、海港、码头、港口和船坞聚集了大量的受污染底泥。通常,这些污染底泥会造成巨大的环境风险,而对其进行治理非常困难且代价高昂。利用土工管袋排水技术可以简便的容纳这些污染底泥并进行排水。在现场或附近利用一个可以堆放土工管袋容器的排水低地,土工管袋容器能叠放几层,以最大化的利用土地。土工管袋可大可小,甚至危险废弃物也能容纳,它能极大的减小废弃物的体积,节约大量的处理费用。在美国威斯康星州福克斯河有用土工管袋处理污染电镀的案例。3.4废石、尾矿的堆积和排放在矿山和选矿厂的生产过程中都会产生大量废石和尾矿,据报道每生产1t矿石将产生1.25t废石和0.92t尾矿,我国每年产生尾矿近7780万t,利用率低仅6%,占地近8000hm2。废石、尾矿的堆积不仅占用大量土地和农田,而且还会严重破坏土地资源的自然生态环境,破坏自然景观,并且因其成分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,任意排放会严重影响水源和土壤,污染矿区和周边环境。国外报道过一些小型铅锌矿和金矿生产企业利用土工管袋回收采选矿过程中的废料,经过土工管袋过滤脱水截留有价金属,获得了较好的环境经济效益。国内原平市鲁能晋北铝业也于2009年已经开展了赤泥土工管袋脱水处理的相关试验,结果表明6天后的赤泥泥样检测含固量由处理前的25%~30%上升至65%以上,基本能够回收综合利用。3.5土工管袋技术近年来城市周围兴建了许多规模化畜禽养殖场,由于城市周边没有足够的耕地来消纳如此大量的畜禽粪,使种植和养殖严重脱离。目前中国规模化禽畜养殖的污染规模已达到惊人的程度。由于大量养殖场采用水冲式清理,使畜禽粪直接进入水中,固液混合,难以分离,无法成为有机肥原料,污水处理也成为养殖污染处理中成本很高的项目。土工管袋技术能够很好地解决固液分离的问题,通过袋体材料的滤水作用,或在充填时加入絮凝剂,很容易将固体物截留并滤出符合排放标准的水,待固体物固结后再送到有机肥料厂进行加工处理。这种方法操作简单,成本经济,有较好的发展前景。3.6地铁、地铁的灌浆处理城市建设活动中会产生大量的污泥态废物,如水泥浆、注浆处理软基时的浆液、地铁采用盾构施工时的泥浆处理等。但是污泥态废物运输困难,很难避免运输过程中的二次污染,而且直接填埋含水率高的废物对填埋场的边坡稳定运行安全存在不利印象,所以运输前对污泥进行脱水预处理非常必要。3.7pili湾地区的评价土工管袋固液分离的优良特性使其还能应用在近海沉降物的处理上。作为意大利最重要的工商业港口之一,马尔盖腊港地处一个海拔很低的进潮口,过去是一个倾倒工业废料的地方。重金属、有机化合物和辐射性物质从垃圾中渗出,进入到了Pili湾和威尼斯礁湖的沉积海床上。现在这块地区要进行治理开发,沿着Pili湾周边50m宽的条形范围内,约80000m3的污染底泥均需开挖出来,而其中的沉积物要进行提取和再利用。这些沉积物的排水工艺使用的就是土工管袋排水技术,排水后的固体物质在附近的垃圾填埋场进行处理,而排出的水在回排至威尼斯礁湖之前要进行再处理。4中国的应用实例4.1污水预处理2009年2月15日下午,下坪场垃圾堆体内的3号污泥坑发生了污泥污水外涌。部分污泥和污水混合物冲破上层垃圾覆盖体,再沿垃圾堆体坡面顺流而下,填满下游沉沙池和4万m3污水调节池,淹没污水处理厂近1m深,部分混合物经排水通道进入原大坑水库和布吉河及深圳河。大量残留在垃圾体中污泥(粗估约11万m3)对垃圾堆体的安全稳定构成极大的威胁,同时已涌出的污泥加重了市内布吉河、深圳河的水体污染。事情发生后,工作人员启动了应急预案,采用土工管袋排水固结处理污水调节池的污水污泥。具体实施过程为:在调节池下游布置一块场地,采用污泥泵将调节池内含水率在95%~99%的污泥泵送至土工管袋内,脱水后排出沥清液,固结后的污泥连同管袋一起送往垃圾填埋场处置。见图2。4.2采用“土工管袋+脱水药剂”技术深圳福永河道淤泥处理场需要修筑分隔围堰形成许多分区以满足河道淤泥轮流吹填、落淤的工序,设计人员在设计中采用了“土工管袋+脱水药剂”技术,以河道淤泥为原料充入土工管袋,经过填充、脱水、固结的过程,达到使用标准后用作围堰堤身。该设计使围堰建设大大降低成本,且达到以废治废的目的,既避免了大量开挖土石来筑围堰,又消纳了近34.12万m3的河道淤泥,节省围堰造价约1400万元,经济效益可观。4.3污泥治理及施工“土工管袋+脱水药剂”技术在污泥处理的项目中,获得了广泛的应用。例如,天津国际生态城400万m3污泥库处理场采用“土工管袋+脱水药剂”技术,处理含已污染的大面积水库的底泥,目前已开工,总投资约:1.2亿元;昆明滇池污泥治理采用土工管袋+脱水药剂技术吹填湖底淤泥修筑10km长的围堰;江苏省太湖无锡段湖泥处理采用土工管袋+脱水药剂技术吹填湖