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1、长沙市圭塘河湘府路至香樟路段底泥重金属污染治理工程可行性研究报告长沙奥邦环保实业有限公司(证书编号：A243005135)二O一一年三月编制单位：长沙奥邦环保实业有限公司编制人员：熊 昂 宫学会 莫建炎罗国平 康冠军目 录1. 总 论61.1项目名称及拟建地61.2项目建设单位61.3可行性研究报告编制单位61.4编制依据和编制范围61.5工程建设内容及规模71.6投资估算和资金筹措82. 项目背景及建设的必要性82.1项目背景82.2项目建设的必要性93. 区域内自然和社会经济现状113.1区域内自然状况113.2区域内社会经济状况124. 河道疏浚方案124.1方案选择原则124.2河道疏
2、浚施工方案134.2.1.1挡水围堰144.2.1.2清淤清障疏挖工程145. 底泥处置方案175.1国内外底泥处置工艺介绍175.2底泥处置方案选择215.3干化后填埋225.4 EHC-M法填埋255.5方案取选305.6主要构筑物及工艺设备305.7总图设计395.8道路及运输395.9建筑设计（临时建筑）405.10电气设计（临时用电）415.11给排水426. 劳动安全与卫生426.1设计原则426.2设计依据426.3职业危害因素分析426.4卫生安全措施437. 环境保护与节能437.1主要污染物来源447.2环境保护措施447.3节能措施448. 组织机构及劳动定员448.1组
3、织机构458.2工作制度458.3劳动定员459. 项目实施进度及招标计划469.1实施原则与步骤469.2建设实施计划469.3主要履行单位的选择479.4项目招标4710. 投资估算及资金筹措4710.1投资估算4710.1.1编制范围4710.1.2材料及设备价格选定：4710.1.3费用及费率：4810.2资金筹措4911. 社会评价5011.1项目对生态的影响5011.2项目对居民生活质量的影响5011.3项目对不同利益群体的影响5011.4项目与所在地互适性分析5011.5结论5012.效益分析5112.1河道疏挖与输送规模5112.2项目计划实施进度5112.4资金筹措5112.
4、5结论5113. 风险评价5113.1风险因素5113.2风险因素分析及防范措施5214. 结 论521. 总 论1.1项目名称及拟建地1.1.1项目名称长沙市圭塘河湘府路至香樟路段底泥重金属污染治理工程1.1.2项目地址长沙市雨花区圭塘河1.2项目建设单位长沙市雨花城市建设投资有限责任公司1.3可行性研究报告编制单位长沙奥邦环保实业有限公司证书编号：A243005135发证机关：湖南省住房和城乡建设厅1.4编制依据和编制范围1.4.1编制依据a）中华人民共和国环境保护法（1989）b）中华人民共和国水污染防治法（2008）c）中华人民共和国国水法（2002）d）中华人民共和国固体废物污染环境
5、防治法（2004）e）地表水环境质量标准（GB3838-2002）； f）污水综合排放标准（GB8978-1996）；g）危险废物储存污染控制标准（GB18597-2001）；h）危险废物鉴别标准（GB5085-2007）；i）危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）；j）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB 18599-2001）；k）土壤环境质量标准（GB 15618-1995）；l）长沙市“一江、四河、一港”道路、防洪堤、绿地系统规划；m）长沙市圭塘河生态景观区项目修建性详细规划；n）圭塘河底泥分析结果报告（湖南省环境监测中心站）；o）圭塘河底泥中重金属含量分析结果
6、报告（湖南省环境科学研究院）。1.4.2编制范围根据圭塘河湘府路至香樟路段底泥重金属的种类、含量和污染现状，国家关于重金属污染治理的有关标准和规范，结合圭塘河生态景观区项目修建性详细规划，论证底泥重金属治理的必要性；参照国内外同类工程治理经验，提出底泥处理和处置的推荐技术方案，并对建设方案进行技术设计; 提出项目投资估算、资金筹措及实施计划; 对项目进行可行性分析和经济评价分析；提出可行性分选结论。1.5工程建设内容及规模1.5.1工程建设内容本工程主要是对圭塘河湘府路至香樟路段底泥重金属超标河段进行清理和疏浚，并对清理出来的底泥进行脱水、固化、稳定化及最终处置。主要建设内容包括：a）圭塘河湘
7、府路至香樟路段底泥重金属超标河段的疏浚和清淤；b）底泥处置场、包含场地内的处理设施、设备以及相关的辅助设施；1.5.2工程建设规模根据现场调查测得圭塘河湘府路至香樟路段总长约3.2公里，河道水流方向自湘府路流向香樟路，最终流入浏阳河，河底宽度约17m19m，底泥深度约0.70m，底泥量约3.5万m。本工程针对圭塘河该河段清掏上来的河道底泥进行重金属污染治理。1.6投资估算和资金筹措1.6.1投资估算项目工程总投资： 934.04万元1.6.2资金筹措申请政府补助资金： 200万元银行贷款： 300万元自筹资金： 43 4.04万元2. 项目背景及建设的必要性2.1项目背景圭塘河是长沙市唯一一条
8、城市内河，本工程处理河段南起湘府路，北至香樟路，东沿万家丽路和新河路，西至规划支路地籍红线和西界线，正好是长沙市政府规划的圭塘河风光带。根据长沙市圭塘河生态景观区项目修建性详细规划，该风光带以圭塘河为轴心，沿河两岸展幅200米，全长约3.2公里，加上洞井镇天华村、板塘村部分地块，总面积约2000亩。规划内容包括风光带、风情休闲区、历史文化展示区、餐饮购物街市、游乐区、体验式民俗民风旅游区和基础设施建设等，被称为“城市绿肺”、“天然氧吧”，被列为长沙市政府重点工程。圭塘河具有泄洪、景观、灌溉等多项功能，对长沙市雨花区的环境和人民生活有着重要的影响。可是，长期以来长沙市雨花区圭塘河部分地区的工业废
9、水（包括冶炼、电镀、屠宰厂等）和生活污水未经处理直接排入圭塘河，随着雨花区经济的迅猛发展，城市人口急剧增多，向圭塘河的排污量大幅度增加，使圭塘河水污染日趋严重，水环境状况日益恶化，河水变黑发臭，鱼虾不生，工业废水中含有的重金属离子在河底累积，目前水质状况为类水体，主要的超标因子有氨氮、溶解氧、生化需氧量、重金属离子（如Cu、Cd、Hg等）。圭塘河河道的水质污染严重影响着城市居民的生存环境，阻碍了长沙市雨花区的经济可持续发展和现代化建设进程。因此，圭塘河河道的综合整治已经到了刻不容缓的地步。湖南省建筑设计院于2010年6月编制了长沙市圭塘河生态景观区项目修建性详细规划（以下简称规划），规划整治范
10、围包括从湘府路至香樟路整个圭塘河河道流域，整治计划完成后，能使圭塘河河道实现河水清、交通畅、无洪涝、两岸美的环境要求。规划中的项目包括道路与绿地系统、工程管网及管线、竖向规划、水处理规划及建筑设计等建设工程。为了加快圭塘河河道综合整治工程建设步伐，解决历史遗留问题，从根本上改善圭塘河的水质，长沙市雨花区政府决定实施长沙市圭塘河湘府路至香樟路段河床底泥处理工程建设。2.2项目建设的必要性2.2.1圭塘河河道水污染现状长期以来，由于大量未经处理的工业、生活污水排入圭塘河河道，致使圭塘河河道的水质受到严重污染，沿岸环境质量明显下降。正常水位时，河水浑浊、垃圾漂浮于水面；枯水低潮时水体发黑发臭，岸边脏
11、泥显露，垃圾成堆，居民望河生畏。根据湖南省环境监测中心站编制的圭塘河底泥分析结果报告，在圭塘河河道流域内上、中、下游各断面采样，对3个底泥采样点的底泥进行分析测定，发现底泥中的有机质、铜、铬、镍、锌、铅等因子出现超标，说明圭塘河底泥已被重金属离子污染。2.2.2圭塘河河床底泥重金属污染治理的必要性圭塘河是长沙市重要的城市河流，集纳污、灌溉、泄洪、景观和气候调节等多种功能于一身，积淀了悠久和沉重的历史文化。廿世纪七十年代后期，随着圭塘河流域城市化进程的推进和沿岸产业经济的迅猛发展，城市生活和工业排放的水污染物总量不断增加，使进入圭塘河的污染物总量远远超出河流自身的环境容量，使圭塘河水环境功能遭到
12、严重破坏，水质指标有时处于国家V类水质标准，与市政府确定的圭塘河水质保护目标为类水质标准的要求有一定差距，水体长期处于发黑发臭的状态。随着人民群众环保意识、可持续发展意识的提高，广大人民群众要求整治圭塘河黑臭的呼声越来越大，圭塘河河道污染治理已经成为全市人民和人大政协长期关注的重大环境问题。随着圭塘河河道“不黑不臭”工程的开展，圭塘河河道清淤疏浚的的实施是对广大市民诉求的最好答复。该工程治理河段位于圭塘河下游，根据监测分析结果可知，圭塘河下游河道底泥已经受到较为严重的重金属污染，其中汞、铜、隔含量超标严重，高出土壤环境质量标准（GB 156181995）中三级标准几倍。重金属是很难消除的累计性
13、污染物，可通过食物链逐级传递富集，对人体和其他生物的潜在威胁极大，而圭塘河流入浏阳河，河水携带污染物进入其中，如底泥中重金属离子不进行清除、处理和处置，将影响圭塘河的水质，影响圭塘河景观项目实施的效果；同时随着迁移，将对浏阳河造成潜在的重金属污染风险。圭塘河底泥分析结果报告如表2-1所示。 表2-1 样品全量分析结果 单位：mg/kg （pH无量纲）样品编号样品类型pH汞铜铅隔锌砷圭塘河上游底泥5.970.10225334.1475.137.3圭塘河中游底泥6.190.59762.655.11.3312.920圭塘河下游底泥6.334.378612.991.12.6412.729综上所述，圭塘
14、河河道的疏浚及底泥处置工程建设刻不容缓，对河床底泥重金属污染的治理非常必要。3. 区域内自然和社会经济现状3.1区域内自然状况3.1.1地理位置本项目所在地位于湖南省长沙市雨花区。雨花区地处长沙市的东南方向，是长沙市的东南门户，占据了长沙市东南两个方向出城口的主通道，是长、株、潭三市融城的接合部、桥头堡。区内有长沙汽车南站、火车货运南站和“五纵五横”的道路交通网络，交通十分便利。3.1.2地质地貌长沙市雨花区东北侧为花岗岩低山丘陵地带，地表发育的土壤多为沙土，山势较陡峭，山脊多不相连。东侧和东南侧为红岩丘岗，海拔一般 100米左右。雨花区探明储量的矿产3种，矿产地23处，已探明的矿产有粘土、石
15、灰、矽砂等，主要矿产探明的储量：矽砂386万吨、石灰石392万吨、红砖粘土1048万吨。雨花区内植被覆盖面广，全区实有绿地面积867公顷，人均公共绿地面积17.74平方米。2005年新增绿地73.55公顷，其中公共绿地31.18公顷；森林覆盖率达36.03%。3.1.3气象、气候条件本区域属中亚热带季风湿热气候区，冬寒夏热，四季分明，春秋短促，冬夏绵长，具有春季多雨、秋季晴朗多旱的特点。多年平均气温在16.817.3之间，最冷期（一般为一月份）平均气温4.55.4，最热期（一般为七月份）平均气温28.829.3，历年最高气温达43，最低气温-12。年日照时数16101750小时，年平均无霜期2
16、80天，年平均雾天26.4天，多年平均降雨量为1483.6mm，降水主要集中在47月份，多年平均地表径流深5508506mm，多年平均地表径流总量82.65亿m3，年平均相对湿度为80%，多年年蒸发量为1206.9mm。3.1.4水文条件圭塘河西流经本区域，是浏阳河的一级支流，发源于长沙县跳马乡鸭巢冲。流经长沙县，雨花区，于雨花区花桥村的老鸭咀汇入浏阳河。圭塘河洪塘段长约2km，河道宽约10m。圭塘河为季节性河流，全长26.1km，流域面积102.48km2，年径流量为0.87亿m3，丰水期最大流量10.0m3/s，枯水期最小流量为0.86 m3/s，平均流量为1.8 m3/s。平均河宽17.
17、6m，平均水深0.65m，平均流速0.17m/s。3.2区域内社会经济状况长沙市雨花区地处长沙市的东南方向，下辖7个街道办事处、1个乡、1个镇，总面积115.2平方公里，人口50万。该区企业林立，工业基础扎实，以湖南环保科技产业园为龙头的工业园区和以银河信息、亿利达中央空调、九芝堂药业、海利化工、长沙卷烟厂、浦沅机械、美的三湘汽车等知名企业为代表的企业集群正在加速发展；商贸发达，具有高桥、红星等29家专业市场、14家大型集贸市场和友谊、通程、沃尔玛等大型商业集团、连锁超市。4. 河道疏浚方案4.1方案选择原则圭塘河底泥重金属污染治理工程河道疏浚方案将遵循以下原则进行选择：a）疏浚方案既要考虑工
18、程实施中技术上的可行性及经济上的合理性，又要满足环境保护的要求，在实施过程中不造成二次污染。b）疏浚方案要考虑圭塘河的实际情况：河道不能断流，因此施工期应选择在枯水期进行；河道底泥厚度差别大，而且底泥厚度较薄，不太适宜用抓斗挖泥。c）河道清淤设备尽量利用现有的一般疏浚设备，并针对圭塘河实际情况，对清淤设备加以改进，以达到高效、方便、经济合理的原则。d）清淤设备选择应进行多方案筛选和比较，既要考虑圭塘河清淤工程的施工条件，又要考虑污染底泥清淤与处置的化学、生态等环境保护方面要求，比选出技术上先进可行，施工成本低，效果好的环保清淤设备。e）在确保清淤效果和满足环境保护要求的前提下，选择技术先进、工
19、程投资少、运行成本低、操作管理简单、低能耗的环境清淤工艺和清淤设备，力求取得较好的经济效益、社会效益和环境效益。进行多目标综合评价，筛选最佳方案。f）尽量采用现代化施工手段，实现高科技科学施工，改善劳动条件，提高管理水平，降低工程造价。g）工程的目标值应符合国家有关标准，工程设计执行国家规范和标准。4.2河道疏浚施工方案河道疏浚的目的是疏浚去除河道中的底泥，圭塘河河道的底泥中含有大量的有机污染物和重金属等有毒有害物质，清除了底泥即清除了污染水体的内源，减少底泥中的污染物向水体中释放。国内外河道底泥疏浚技术发展已趋成熟。根据圭塘河河道的实际情况，底泥的清淤施工期应选择在枯水季节进行，选择围堰清淤
20、作为本项目的河道底泥疏浚方案。围堰清淤施工也分多种施工方法，针对圭塘河的实际情况，本可研选定推荐两种切实可行的施工方法，具体方案如下：4.2.1方案一4.2.1.1挡水围堰考虑本工程水流量、水位标高、施工工期、以及淤泥的运输问题。因此，采用土石围堰。土石围堰顶宽2.5m，临水侧坡比1：2，背水侧坡比1：1.5，长30.0m。土石围堰填筑所用土料全部从附近土料场取料。采用1m3反铲挖掘机挖装，10t自卸汽车运输直接填筑部位，推土机压实。围堰拆除采用1m3反铲挖掘机挖装，10t自卸汽车运至附近弃碴场。4.2.1.2清淤清障疏挖工程河道清淤沿河道中心线设置隔水围堰，将河道一分为二，先从西边开挖，处理
21、完西边河道底泥后再至东边开挖。首先在河道淤泥外边一侧挖一条纵向排水沟使河水归槽。用土方堆在槽边形成土埂，使少量的河水通过水槽排水。然后至河道中间设置袋装沙土围堰，设置围堰时应注意底泥深度。在疏掏底泥时应采用自上而下依次清理的顺序。河道清淤断面宽度在17m至19m之间，将河道一分为二的施工，刚好可以满足一次将河道中央的淤泥挖至围堰或装载车上，故河道中央的淤泥不需经过2次倒运方能至河道两侧，同时由于不采用水中清淤，而采用了上游围堰，干式施工，故淤泥含水量不大，运输过程可用带盖自卸汽车运输即可，但仍需注意沿途滴漏和臭气问题。清淤过程中由于河底标高无法清楚的检测到，故需准备探杆一套，在一定区域内清淤完
22、成后，检测人员立即用探杆检测清淤深度，避免出现漏挖或开挖深度不够的区域。清淤清障疏浚工程具体施工方法如下：1）首先由测量人员进行测量定线放样，测量开挖原始断面，测放开挖轮廓线，施工过程中随时控制边线。土方开挖时，为保证施工正常进行，必须做好排水工作。排水采用潜水泵明排的方法，在局部基床一侧设置排水沟和集水坑，使渗出的地下水和流入的地表水汇至集水坑，用水泵抽出基床外，坡顶设截水沟拦截地表水。2）清淤前，先将河道开挖线范围内的表层树木、垃圾等清理干净，人工集料，挖掘机装车，10t自卸汽车运至指定的弃渣场内。3）机械直接开下河道内进行淤泥疏掏,然后用抓斗挖泥机把临时堆放点的淤泥装到10t自卸汽车上，
23、然后由汽车转运到指定处理场。运输淤泥的车辆应科学调度和加强管理，采用密闭车厢以严防沿途跑冒滴漏，并定点倾倒于处理场所内。土方开挖和回填，采取“就近堆放、就近借土、就近回填”的原则。4.2.2方案二4.2.2.1疏浚施工前准备工作开工时对河道实施截流，围堰施工前应与河道管理部门协调，核对围堰时的河水断面流量、流速，根据现场实际状况确定河道截流、围堰方案，对围堰长、宽、深进行具体的设计，以防河流断面被压缩后，水流对堰身的冲击，保证围堰的稳定；在清运围堰区内底泥前，对两岸的排污口要截流处理，将排污口的污水引入到排水渠，不影响清运河道底泥，避免产生二次污染。4.2.2.2围堰布置剖面示意图说明：围堰利
24、用河道自然走向设置，沿西岸留出过水渠道；围堰呈东宽西窄，即东岸围堰内为第一作业区。待第一作业区施工完毕，再将围堰移位，形成西岸第二作业区，而第一作业区变成过水渠道，再对第二作业区进行施工。4.2.2.3围堰施工及抽水环保要求围堰采用袋装砂土叠筑，迎水面铺编织布防渗并用袋装砂土压盖，袋装砂土叠筑时须做到排列密实、整齐。围堰顶宽0.6m，两侧边坡1：0.75，围堰高度应比正常高水位高出0.5m1.0m。围堰后派专人对堰体随时进行观察、测量，发现问题及时采取加固措施；挖掘底泥施工面围堰内，要用木桩进行加固处理，以防底泥挖掘完成后向作业区倾倒（具体桩距根据实际情况决定）；在挖掘底泥前，将围堰内水抽干时
25、，不能搅动河道表层淤泥，避免重金属释放进入水体，造成二次污染。4.2.2.4底泥挖掘和运输清理底泥过程中，机械设备挖掘搅动底泥，会使底泥中沉积的重金属重新释放进入底泥残留的污水中。所以，需要设置一条排水沟使水汇入围堰内设置的集水井，采用潜污泵将污水送至运输车辆。底泥全部清除至原状土，但必须保证将底泥清走，不留残土。运输车辆内设置塑料膜，有效解决了运输过程中渗漏、洒落等问题，避免产生二次污染。运输底泥全部清运完毕，应及时拆除围堰，确保河道畅通。根据圭塘河湘府路至香樟路段实际情况，靠近湘府路往北约1.6公里的河道被3个拦水坝分割成2部分，不适宜采用将机械直接开下河道内进行淤泥疏掏处理，因此本可研拟
26、采用两种施工工艺对河道进行疏浚施工。香樟路往南1.6km河段采用方案一施工工艺，湘府路往北约1.6公里的河段采用方案二施工工艺。5. 底泥处置方案5.1国内外底泥处置工艺介绍底泥处置无论采取何种处置工艺，都是以稳定化、减量化、无害化和资源化为原则。一般来讲，不同的底泥处置都需进行不同的预处理，预处理已经成为该种处置方法的组成部分。就处置方法而言，虽然世界各国根据自己的国情和历史的沿袭而各有侧重，但归纳起来国内外底泥最终处置方式主要有以下几种：综合利用（包括农田林地利用、焚烧利用、低温热解利用、制造建筑材料等）、土地填埋和投海。5.1.1综合利用 土地利用底泥脱水后堆肥农用是一种较佳的最终处置方
27、法。这种利用和处置方式可以使底泥含有的有机物重新进入自然环境，从而改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。底泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素（Ca、Mg、Cu、Fe）及土壤改良剂（有机腐殖质）。但是，底泥中也含有大量对植物、土壤及水体有危害作用的病菌、寄生虫（卵）、难降解有机物、重金属离子以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解有毒有害物质等，这些物质会造成对土壤、地表水和地下水的严重污染，重金属离子等甚至可能产生致癌物质。一般而言，在泥水分离的过程中，当水中含有重金属离子时，水中50以上的重金属离子都会转移到底泥中，底泥中的重金属离子含量较高。因此，底泥在作农田林
28、地利用前，应首先对底泥进行检测分析，用堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，采取物理化学方法去除重金属离子等有害物质。但目前普遍存在的问题是：检测手段跟不上要求，处理成本根本无法与经济效益相平衡，处理不当会产生不良后果，化肥的普遍应用造成底泥堆肥销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚在研究开发当中，未得到普遍的推广。 焚烧回收热能焚烧是底泥最彻底的处理方法，焚烧最大优点是可以迅速和较大程度地使底泥减容，并且在恶劣的天气条件下不需存储设备。底泥中含有一定量的有机成分，经脱水干燥的底泥可用焚烧处理，焚烧可以迅速降低底泥的体积并降低其有害性。焚烧使有机物完全燃烧，最终产物是CO2、H2O、N2等气体及焚
29、烧灰。底泥焚烧废气中可以获得剩余能量，用来发电；所产生的焚烧灰可用于改良土壤、作为砖瓦和水泥等的原料等。底泥在焚烧之前无需进行堆肥、消化等处理，但是需进行脱水干燥来降低其含水率。底泥的焚烧操作很复杂，而且其有机成分含量直接影响其燃烧热值，焚烧效果很不稳定，有可能需要辅助燃料以提高焚烧的质量，焚烧时动力消耗也较大。底泥经过燃烧后，含水率可降到0%，质量与体积会大大降低，但焚烧残渣为有害物质，仍需进行运输和最后处理。另外，底泥焚烧废气可能含有致癌物质二恶英，故需要配备去除二恶英的装置，价格较高。因此底泥焚烧所需的基建投资和运行费用较高，工艺操作复杂。 低温热解回收热能将底泥进行热化学处理可制取可燃
30、物。因热解的无害化和减量化彻底，地位已逐渐升高。底泥低温热解是一种发展中的能量回收型底泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥底泥至一定温度（500）、由干馏和热分解作用使底泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于底泥组成和催化剂的种类，正常产率为200300L（油）/t（干泥），其性质与柴油相似。这是一个新兴的课题，有着很好的发展前景，目前正在探索和试验阶段。 用作建筑材料利用底泥制砖是一种变废为宝的处理方法，不但减少了因堆放而侵占耕地，同时缓解了砖瓦厂土源紧张和对农田的取土破坏，社会效益显著。底泥制砖的方法有两种。一种是用干化底泥直接制砖，另一种是用底泥焚烧
31、灰渣制砖。用干化底泥直接制砖时，应对底泥的成分作适当调整，使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当底泥与粘土按一定重量比配料时，底泥砖可达普通红砖的强度。利用底泥焚烧灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的，制坯时只需添加适量粘土与硅砂。无论采取哪种制砖方法，对底泥的预处理要求较高，由于所制作的是与人有较密切接触的地砖或墙砖，在制砖前必须对底泥进行彻底地除臭除毒，用消化等方法将底泥中极易发臭腐败的有机物腐殖质分解成二氧化碳、氮和水，并采取措施杀灭各种病原体，然后用物理化学方法把底泥中的铬、镉、铅等重金属转化为水不溶物实现稳定化，再通过脱水使底泥含水率尽可能地降低。最后，这些除臭除
32、毒灭菌脱水后的底泥方可用来制成人行道地砖或墙体用红砖。并且砖瓦行业做为一种夕阳产业，要充分分析砖的销售渠道，并考虑到采用先进的制砖工艺以节省成本和提高质量以提高砖的销量。5.1.2填埋底泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内外常采用的方式。其优点是投资少、容量大、见效快。填埋始于上个世纪60年代，经过四十多年的发展其处理技术已臻成熟。底泥经过简单消化灭菌和自然干化脱水后，有机物含量降低，总体积减少，性能稳定，可以直接送到生活垃圾填埋场填埋；或者设置专用的填埋场，根据底泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋。底泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。填埋场四周设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施。为防止二次
33、污染和地下水污染，底泥的填埋较之普通的垃圾填埋有更高的防渗要求，应铺设符合标准的防渗层。为使填埋底泥稳定，对填埋作业亦有相应的要求：未经干燥焚烧处理的底泥宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应0.5m，消化污泥泥层厚度应不大于3m，泥层上面铺砂土层为0.5m，彼此交替进行填埋，并设置排液、通气装置。底泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。底泥的土地填埋需要大面积的场地和一定量的运输费用，需做防渗处理以免污染地下水，并且考虑到填埋底泥的稳定性，这就需要对底泥的脱水、填埋场的防渗层和填埋作业有较高要求。5.1.3投海沿海地区可采用的低成本处理方式，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把底泥、脱水泥饼或焚烧灰
34、渣投海，投海底泥最好是经过消化处理的底泥。投海方式可用管道输送或船运，其中管道输送较为经济。在底泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10km以外，水深25m左右），以保证海水的稀释与自净作用。但现由于全球一体化的观念增强，再加上其潜在的危险性及不可预见性因素，底泥的投海处置已受到强烈的反对，目前在美、欧共体等已被明文规定禁止，处置方法已转向脱水后的土地填埋、焚烧和资源化利用。5.1.4底泥处置方案的优缺点底泥处置工艺的优缺点见下表：处置工艺主要优点主要缺点土地利用可以改良土壤结构，提供植物生长必需肥分和微量元素，增加土壤肥力、促进作物的生长。检测手段跟不上要求，处理成本无法与经济效益
35、平衡，处理不当可能产生危险的后果，销售市场难以开发。焚烧回收热能含水率可降至0%，迅速和较大程度地使底泥减容。焚烧产物既可用作新的产品原料，又可回收热能。工艺操作复杂，运行不稳定，会产生巨大危害性的烟尘，基建及运行费用高昂，是其它处置方法的24倍。低温热解回收热能无害化、减量化和资源化彻底，可通过干馏提取油、气等工艺和设备还需改进，总体还在试验和探讨阶段。用作建筑材料减少占用土地，减少了对自然资源的消耗，而且可以使资源得到循环利用，社会和经济效益显著。由于与人密切接触，除臭除毒灭菌等预处理工序严格，安全性受到怀疑；还需考虑制砖工艺和砖的销售渠道。填埋工艺成熟，经验丰富，操作和管理简单，经济节能
36、不耗电，具有投资少、容量大、见效快的特点。占地面积大，对底泥的脱水、填埋场的防渗层和填埋作业有较高要求。5.2底泥处置方案选择5.2.1处置方案的选择原则（1）以稳定化、减量化、无害化和资源化为主要原则。（2）根据圭塘河河道底泥的物理化学性质，采用工艺技术成熟、管理简单方便的技术方案。（3）综合分析各个方案，优先选择节省投资，运行费用较低的方案。（4）结合实际情况，因地制宜，符合当地要求和条件。5.2.2推荐方案底泥的若干种处置方式各有其优缺点，采用何种处置方案最主要的根据就是底泥的物理化学性质。由湖南省环境监测中心站分析结果报告，圭塘河该河段内重金属及有机物等含量较高，尤其是Cu、Cd、Hg
37、超标率均为100以上。由此，可以看出圭塘河河道底泥中的重金属污染较为严重。根据圭塘河河道底泥污染的特征氮磷有机型和重金属型，以及处置方案的选择原则，本着以保护环境、安全经济和人民健康为原则，考虑到圭塘河的特点，经过综合分析，推荐采用填埋法进行处理。其理由有：填埋法工艺技术成熟，经验丰富，能对底泥进行安全的处置，二次污染少，基建投资和运行费用低，操作和管理简单，管理和服务人员少，能耗低，是最为合理的底泥处置方法。底泥的土地填埋法又分为干化后填埋和采用EHC-M技术填埋，分别说明以下：5.3干化后填埋干化后填埋就是将底泥从河道挖掘出来后运送至专用干化场脱水，脱水后的底泥再运至防渗填埋场进行土地填埋
38、，干化场的底泥渗滤液经治理后外排。根据底泥填埋技术的特殊要求，处理工艺为充填、推平、覆土和压实等操作过程。填埋过程中布设排液系统，排出渗滤液，导出底泥中有机物分解产生的气体，并及时进行排放。5.3.1填埋工艺汽车每日运输干化后的底泥至填埋场，人工在当日的底泥层上喷洒除臭剂和消毒剂，并喷洒液态膜形成隔离层，并且做好职工的劳动安全保护，以避免疫情的发生。底泥填埋场首先要对填埋场底进行整平处理，整平后的库底和侧壁上铺设防渗层以防止渗沥液渗漏。场内内设置导流系统（排液管道和集液井），将渗沥液收集后用潜污泵提升至渗滤液处理站进行处理。为了防止底泥产生的渗沥液污染地下水和周边地表水，填埋池必须采取严格的防
39、渗措施。按照强制性规定，填埋场必须进行防渗处理，防止对地下水和周围农田的二次污染，同时还应采用人工防渗防止地下水进入填埋区。人工防渗材料采用高密度聚乙烯薄膜（HDPE），以土工布为防渗保护层。库底防渗层结构如下（由下至上）：（1）铺设GCL天然钠基膨润土毯 4800g/m2；（2）铺设1.5mmHDPE土工膜；（3）铺设200g/土工布；（4）300mm卵石导流层；侧壁防渗层结构（由下至上）：（1）铺设GCL天然钠基膨润土毯 4800g/m2；（2）铺设1.5mmHDPE土工膜；（3）铺设200g/土工布；底泥渗沥液收集与处理底泥渗沥液的性质及水量变化较复杂，一般与下列因素有关：（1）气候、季
40、节条件（包括降雨量及蒸发量等）；（2）填埋底泥的数量和性质；（3）填埋方法；（4）填埋场地水文地质情况；（5）日覆盖情况。底泥渗沥液的收集系统应能有效的排除渗沥液，避免填埋层内积水。本底泥填埋工程中渗沥液的收集系统包括卵石导流层，卵石盲沟，碎石土导流层，石笼碎石，渗沥液收集管等。底泥渗沥液经下渗至卵石导流层、石笼碎石或碎石土层后，经重力作用流入HDPE渗沥液排液管，将渗沥液导排收集至集液井后，用潜污泵提升至渗滤液处理站进行处理。（1）卵石导流层前述防渗层中的300mm卵石导流层即为渗沥液收集的导流层。（2）卵石盲沟卵石盲沟布设在场区整平的沟谷中，沟宽0.4m。盲沟上铺设粒径为15-25mm的砾
41、石导流层。（3）碎石土导流层用于底泥覆盖的0.3m厚的碎石土具有一定粒径，也起到渗沥液导排的作用。渗沥液经过碎石土层渗入盲沟后进入渗沥液收集管。（4）石笼碎石导气井中导气花管周边的石笼碎石，不但起到导排填埋气体的作用，而且可将渗沥液经重力作用导流到库底卵石导流层中。（5）排液管道（渗沥液收集管）排液管道为HDPE（De31521.1mm,PN1.0Mpa）穿孔花管。主管布设在卵石盲沟中，其中主管布设在场区纵向最低的卵石盲沟中。渗沥液经主管流入渗滤液集水坑中。（6）集液井及渗沥液的收集处理集液井位于排液主管的顶端部位，用袋装沙土垒成过水隔墙。渗沥液经排液管收集至集液井中，用潜污泵抽到渗滤液处理设
42、备进行处理。填埋气导排：填埋后的底泥，经微生物分解后产生的废气主要成份为CH4、CO2和N2， CH4可以作为能源回收利用，但本底泥填埋场容量较小， CH4的回收利用意义不大。因此本底泥填埋场对填埋气只考虑安全导排措施，不再考虑回收利用。导气系统应该安全有效地将填埋产生的气体进行导排。本设计中导气系统包括水平排气层、碎石土导气层和导气竖井。底泥填埋所产生的气体，通过水平排气层和碎石土层进入导气井，由导气井中HDPE导气花管（伸入最终覆盖粘土层时取消花孔）排入大气中。底泥填埋场封场封场设计应考虑到填埋场的稳定性、地表水径流、排水防渗、填埋气体的收集和植被要求等。填埋最终封场覆盖层结构（由下到上）
43、：（1）铺设厚度300mm的粘土做为膜下保护层；（2）铺设厚度1.0mmHDPE土工膜；（3）铺设200g/土工布做为膜上保护层；（4）覆盖厚度200mm的营养土层。封顶后在营养土层上种植适合当地气候特点的植被，以防止水土流失并绿化环境。场外排水：为确保填埋场外排水畅通，拦截及排放周围山坡及填埋场坡面的地表径流，减少渗入填埋场的水量，从而减少填埋场渗沥液的产生量，在工程措施上采用填埋场外作一道截水沟以拦截地表径流，并最终导出场外。临时生产辅助管理区底泥进行填埋处置的运行时间约为3个月，为保障底泥填埋处理工程正常的作业，需在填埋场旁设置一座临时辅助管理区，主要有日常作业管理、停放机械设备，后勤生
44、活服务等功能。5.4 EHC-M法填埋ECH-M法是一种国外技术，主要是投加复合药剂，使污泥中的重金属离子和其他污染物固化。将河道底泥输送至底泥调节中转池，然后将配制好的药剂（EHC-M）均匀加入中转池中，通过机械搅拌将药剂EHC-M和底泥混合均匀后，即时输送至防渗固化填埋场进行填埋。EHC-M药剂是针对重金属污染底泥治理而研发的，该药剂价廉、使用方便，利用该药剂治理底泥重金属污染的技术称之为EHC-M技术。该方法是通过强化沉淀和吸附反应来控制和固化溶解性的重金属离子，使重金属的浸出减少到低于毒性浸出方法（TCLP）（US EPA）标准。它是由控制释放的食用碳和零价铁、一定比例的营养和食用有机
45、物组成，另还含有加速重金属稳固的硫粉末和pH缓冲剂。结合物理、化学、生物处理机制于一体，使污染物迅速沉淀和吸附。其原理是控制释放的零价铁与重金属的接触，发生氧化还原反应，氢氧化物中的金属离子被还原出来。铁腐蚀(如磁铁矿)提供了重要的活性表面面积来直接加速化学还原和氧化还原势的降低，同时，铁腐蚀产物如铁的氧化物和氢氧化物有很强的吸附能力来稳固金属阳离子。控制释放的碳和有机物成分理想地支持本地非自养微生物的生长，从而消耗大量的电子接受者如溶解氧、NO3-，SO42-等而降低氧化还原势，同时发酵过程释放的脂肪酸和营养物质可支持其它微生物的生长，来降低氧化还原势。碳源发酵持续释放的挥发性脂肪酸防止了零
46、价铁成分的表面钝化。生物刺激作用还能促进铁腐蚀和氢气的形成, 氢气还可作为微生物生长的能量剂。以上作用共同导致极度低的氧化还原势形成，从而加速治理的完成，并无新陈代谢中间产物的积累。控制释放的食用碳和零价铁延长了产品的使用寿命(1-5年)，并扩大了影响的范围。在下图中，氧化还原势(Eh)与pH的关系展示了在有溶解性铁和硫的情况下重金属的化合物种类的形成。当pH值升高时这些种类的氧化还原势下降，当Eh降到一定范围，一种较活跃的物质就转化为另一种更稳定的物质。最后形成最稳定的不溶性沉淀。这个从活跃到中间状态再到稳定的过程使重金属的消除过程有吸附和沉淀两种机制的存在。EHC-M法修复底泥有如下优势: 根据底泥的污染程度、污染密度和污染深度可以灵活地调整药剂的使用量； 被稳固后的重金属离子不会因开挖和氧气的介入而逆转, 因为有铁和其它物质形成的胶状物对污染物的强烈吸附和保护，和耗氧生物活动来保持还原条件的迅速恢复形成； 可在短期内达到治理效果，比植物吸附法更加快捷和灵活，因为植物吸收法要经过好几代植物的吸附才能达到效果。5.4.1 EHC-M治理工艺技术流程图5.4.2EHC-M治理工艺技术流程说明
