淤泥无害化处理方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，具体而言，涉及一种淤泥无害化和绿色种植处置的方法。

背景技术：

我国是一个淡水资源总量位居世界前列的大国，同时也是一个人均水资源极为匮乏的“穷国”，随着中国工业化和城镇化进程的不断深入，环境污染日趋严重，尤其是城区内的河道污染尤为严重。河道污染主要分为水污染和淤泥污染两种。

淤泥污染主要由于河道、湖泊等环境水体受水土流失影响会在水底逐渐形成淤泥，并随着水体水质的恶化污染物大量转移到底泥中。目前治理淤泥主要的方式是采取自然干化和机械脱水，必要时采用人工强化加快这一自然过程，再运输至淤泥处理厂对淤泥集中污染物质处理，但是，处理时需要添加特殊物质并且需要机械器材等进行特殊的化学处理方式，因此现有处理方法处理复杂，成本高耗费久。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种淤泥无害化处理方法，旨在解决现有处理方法复杂成本高的问题。

一个方面，本发明提出了一种淤泥无害化处理方法，该方法包括如下步骤：预处理步骤，现场取样淤泥内待检测项目的初始值，将所述淤泥固化处理后得到固化淤泥，将所述固化淤泥排出并运输所述固化淤泥至待处理场地；有害物质降解步骤，将所述固化淤泥放置于水池内且向水池内注水得到淤泥水混合物，将氧化剂注入所述水池内以便对所述淤泥水混合物内的有害物质降解至预设有害物质含量；重金属分离步骤，反复搅拌所述淤泥水混合物至第一预设时间，停止搅拌静置至第二预设时间；淤泥隔离步骤，将所述水池积水排出，将重金属含量未达到预设重金属含量的淤泥排出水池得到待烘干淤泥；淤泥烘干步骤，将所述待烘干淤泥进行处理降低所述待烘干淤泥的水分含量得到水分含量为标准水分含量的淤泥种植土。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述重金属分离步骤之前包括如下步骤：酸碱度检测步骤，搅拌时检测所述淤泥水混合物的酸碱度；酸碱度调和步骤，如果所述淤泥水混合物的酸碱度未达到预设酸碱度标准，将调和所述淤泥水混合物的酸碱度至所述淤泥水混合物的酸碱度达到预设酸碱度标准。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述淤泥隔离步骤后还包括如下步骤：重金属固化隔离步骤，将所述淤泥水混合物内重金属含量大于或等于预设重金属含量的淤泥进行处理，将淤泥和重金属取出水池放置预设区域隔离以便防止重金属外渗。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述淤泥烘干步骤后还包括如下步骤：淤泥降解步骤，将所述淤泥种植土上种植植物对所述淤泥种植土内的有害物质进行进一步降解。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述预处理步骤进一步包括如下子步骤:淤泥检测子步骤，现场取样，检测所述待检测项目的初始值；判定子步骤，根据所述初始值确认所述淤泥的水分处理厚度；淤泥水分处理子步骤，将所述淤泥上层积水排出，将所述凝结剂喷洒至所述淤泥内并将所述淤泥水分含量降低得到水分含量为预设水分含量的固化淤泥。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述淤泥隔离步骤排出的积水用于在有害物质降解步骤中注入所述水池。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述预设酸碱度标准根据所述淤泥种植土使用地区确定。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述现场取样采用抽芯取样。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述淤泥水分处理步骤中通过在所述淤泥内开挖相连通的排水沟和集水井排水。

进一步地，上述淤泥无害化处理方法，所述氧化剂包括高锰酸钾、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐。

本发明提供了的处理方法可以将淤泥污染物经过重金属和有害物质处理后得到无害化的淤泥，该处理后的淤泥可以直接运用于填埋土或绿化用土。该处理方法无需专用的机械机构和特殊的化学制剂，节省了大量的成本而且实用性强。另外，该处理方法操作简单方便，大大地简化了淤泥污染物处理过程，提高了处理效率。同时，该处理方法对处理场地要求低，因此，该处理方法还进一步节省了运输时间和成本，进一步提高了处理效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的又一流程图；

图3为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的又一流程图；

图4为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的又一流程图；

图5为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中预处理步骤的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中，现场取样的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中，淤泥内排水沟和集水井的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中，淤泥有害物质降解的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中，淤泥酸碱度调和的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法中，重金属分离不厚后水池内污染物的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1和图8至图10，该处理方法包括如下步骤：

预处理步骤s1，现场取样淤泥1内待检测项目的初始值，将所述淤泥固化处理后得到固化淤泥，将所述固化淤泥排出并运输所述固化淤泥至待处理场地。

具体地，首先现场含有大量重金属和有害物质的淤泥1内取样，检测取样样件中待检测项目的初始值并记录待检测项目和对应的初始值，然后，将淤泥1进行固化处理得到水分含量为预设水分含量的固化淤泥5，最后将固化淤泥5排出或挖出运送至待处理场地。

有害物质降解步骤s2，将固化淤泥5放置于水池6内且向水池6内注入水9得到淤泥水混合物7后，将氧化剂8注入水池6内以便对淤泥水混合物7内的有害物质降解至预设有害物质含量。

具体地，如图8所示，可以通过运输车将固化淤泥5运输至处理场地并放置于水池6内，向水池6内注水，边注入水9边搅拌，使得固化淤泥5由固体或半固体变化为液体的淤泥水混合物7，当然，水池中在倒入固化淤泥5前可以已放置预设含量的水，此时只需将固化淤泥5注入水池6中搅拌即可。以便降解淤泥水混合物内的有害物质，搅拌的同时向水池6的淤泥水混合物内注入氧化剂，使得淤泥水混合物7内有害物质含量降低至预设有害物质含量。为进一步确保处理后的淤泥无害化，处理后还可以再次对淤泥水混合物7进行有害物质含量验证。其中，向水池6中注入的水的含量可以根据实际情况确定例如固化淤泥5的含量和固化淤泥5内的水分含量，本实施例中对其不做任何限定。另外，氧化剂可以为高锰酸钾、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐。当然，氧化剂还可以为其他降解有害物质的物质，本实施例中对其不做任何限定。其中，氧化剂中各部分高锰酸钾、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐的注入顺序和用量可以根据淤泥检测步骤中淤泥1污染物的检测结果确定，本实施例中对其不做任何限定。另外，预设有害物质含量可以根据相关规定标准和实际情况确定，本实施例中对其不做任何限定。需要注意的是，为防止固化淤泥5内污染物外泄，水池5的底壁和侧壁需要与外界区域隔离无外泄。

重金属分离步骤s3，反复搅拌淤泥水混合物7至第一预设时间后，停止搅拌静置至第二预设时间后。

具体地，如图10所示，为了使重金属10离子与淤泥分离充分，首先对淤泥水混合物7反复搅拌至第一预设时间。然后停止搅拌，为了使重金属10沉淀，将淤泥水混合物7静置第二预设时间，此时，重金属10由于自身重力作用沉淀，重金属10将集中沉淀至水池6底部形成重金属层，同时，淤泥水混合物7内水和淤泥也将分离，根据自身重力的作用，重金属10、重金属处理后淤泥11和水9分离自水池的底部向上(相对于图10的位置而言)分别叠放于水池内，中上层淤泥和表层水体中重金属10含量急剧减少，对淤泥的处理难度也大为减小。其中，第一预设时间和第二预设时间可以根据淤泥水混合物的量和水池6的大小确定，本实施例中对其不做任何限定。

淤泥隔离步骤s4，将水池6积水排出，将重金属含量未达到预设重金属含量的淤泥排出水池得到待烘干淤泥。

具体地，将淤泥水混合物7内分离出来的积水，该积水根据重力作用主要集中在水池6的中间和顶部，将该积水排出水池6。为节省水资源，排出的积水可以在下次淤泥处理中有害物质降解步骤中作为水9注入水池内以便进行重复使用。重金属分离步骤s5对重金属10、重金属处理后淤泥11和水9进行沉淀分离，但是，分离沉淀可能不彻底，重金属处理后淤泥11的底部可能还混杂有重金属10。因此，为确保处理后的淤泥无害化，可以首先检测水池6内各层淤泥的重金属10含量，确定重金属10在淤泥内的分布情况，将重金属10含量未达到预设重金属含量的重金属处理后淤泥11剥离排出或挖出水池6，以便得到待烘干淤泥。

淤泥烘干步骤s5，将待烘干淤泥进行处理降低待烘干淤泥的水分含量得到水分含量为标准水分含量的淤泥种植土。

具体地，可以将待烘干淤泥放置于阳光充足并且有风的地方对待烘干淤泥进行自然晒干的方法。优选地，为进一步加速得到淤泥种植土，可以不断地挖翻待烘干淤泥。当然也可以通过人为的烘干方法进行处理以便更快地得到待淤泥种植土。淤泥种植土的水分含量为标准水分含量，其中，标准水分含量可以根据淤泥种植土待种植的植物确定，一般地，标准水分含量为30％左右为最优种植水分含量，当然也可以为其他值或范围，本实施例中对其不做任何限定。

可以看出，本实施例中提供的处理方法可以将淤泥污染物经过重金属和有害物质处理后得到无害化的淤泥，该处理后的淤泥可以直接运用于填埋土或绿化用土。该处理方法无需专用的机械机构和特殊的化学制剂，节省了大量的成本而且实用性强。另外，该处理方法操作简单方便，大大地简化了淤泥污染物处理过程，提高了处理效率。同时，该处理方法对处理场地要求低，因此，该处理方法还进一步节省了运输时间和成本，进一步提高了处理效率。

参见图2和图8至图10，该方法包括如下步骤：

预处理步骤s1，现场取样淤泥1内待检测项目的初始值，将所述淤泥固化处理后得到固化淤泥，将所述固化淤泥排出并运输所述固化淤泥至待处理场地。

有害物质降解步骤s2，将固化淤泥5放置于水池6内且向水池6内注水得到淤泥水混合物7后，将氧化剂8注入水池6内以便对淤泥水混合物7内的有害物质降解至预设有害物质含量。

酸碱度检测步骤s6，搅拌时检测淤泥水混合物7的酸碱度。具体地，有害物质降解步骤s4搅拌的同时检测淤泥水混合物7的酸碱度(ph值)。当然，也可以在有害物质降解步骤之后进行检测，本实施例对其不做任何限定。

酸碱度调和步骤s7，如果淤泥水混合物7的酸碱度未达到预设酸碱度标准，将调和淤泥水混合物7的酸碱度至预设酸碱度标准。

具体地，如图9所示，检测的酸碱度未达到预设酸碱度标准，可以通过向水池6中加入酸碱调和剂14调和淤泥水混合物7的酸碱度，直至淤泥水混合物7的酸碱度达到预设酸碱度标准。其中酸碱调和剂14可以为醋酸或盐酸，当然也可以为其他物质，本实施例中对其不做任何限定。当然，调和淤泥水混合物7的酸碱度的方法也可以通过其他方式处理，本实施例中对其不做任何限定。其中，预设酸碱度标准可以根据淤泥种植土使用地区确定，本实施例中对其不做任何限定。本领域技术人员应当理解的是，一般北方地区所需淤泥种植土的酸碱度较大，南方地区所需淤泥种植土的酸碱度较偏小。

重金属分离步骤s3，反复搅拌淤泥水混合物7至第一预设时间后，停止搅拌静置至第二预设时间后。

淤泥隔离步骤s4，将水池6积水排出，将重金属10含量达到预设重金属含量的淤泥排出水池得到待烘干淤泥。

淤泥烘干步骤s5，将待烘干淤泥进行处理降低待烘干淤泥的水分含量得到水分含量为标准水分含量的淤泥种植土。

本实施例提供的方法可以在淤泥污染物的酸碱度不满足淤泥种植土使用场地要求时，进一步利用简化的方法调和淤泥污染物的酸碱度，处理后的得到的淤泥种植土可直接满足植物种植所需的酸碱度，以进一步保证得到的淤泥种植土的酸碱度适宜种植植物。

参见图3，图3为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

预处理步骤s1，现场取样淤泥1内待检测项目的初始值，将所述淤泥固化处理后得到固化淤泥，将所述固化淤泥排出并运输所述固化淤泥至待处理场地。

有害物质降解步骤s2，将固化淤泥5放置于水池6内且向水池6内注水得到淤泥水混合物7后，将氧化剂8注入水池6内以便对淤泥水混合物7内的有害物质降解至预设有害物质含量。

酸碱度检测步骤s6，搅拌时检测淤泥水混合物7的酸碱度。

酸碱度调和步骤s7，如果淤泥水混合物7的酸碱度未达到预设酸碱度标准，将调和淤泥水混合物7的酸碱度至预设酸碱度标准。

重金属分离步骤s3，反复搅拌淤泥水混合物7至第一预设时间后，停止搅拌静置至第二预设时间后。

淤泥隔离步骤s4，将水池6积水排出，将重金属含量达到预设重金属含量的淤泥排出水池得到待烘干淤泥。

重金属固化隔离步骤s8，将淤泥水混合物7内重金属含量大于或等于预设重金属含量的淤泥进行处理，将前处理后的淤泥和重金属10取出水池放置预设区域隔离以便防止重金属外渗。

具体地，经过重金属分离步骤s5处理后的淤泥水混合物7内重金属含量大于或等于预设重金属含量的淤泥仅仅为水池6内淤泥层底部部分，可以经过烘干、自然晒干、自然风干或机械烘干等前处理。优选地，可以将重金属含量大于或等于预设重金属含量的淤泥放置于阳光充足并且有风的地方对其进行自然晒干的方法，为尽快减小其水分含量，可以不断地挖翻该淤泥。当然也可以通过人为的烘干方法进行处理以便更快地进行前处理。并将前处理后的淤泥和重金属10挖出水池6放置于预设区域隔离，可将之储存至特定地点或容器中，可防止其中重金属外泄污染。优选地，预设区域隔离为封闭区域。

淤泥烘干步骤s5，将待烘干淤泥进行处理降低待烘干淤泥的水分含量得到水分含量为标准水分含量的淤泥种植土。

本实施例中提供的方法可以避免重金属向外渗透造成二次污染，同时高含量重金属污染物形成规模后亦可作为化工产业的生产原料，进而对其进行二次利用。

参见图4，图4为本发明实施例提供的淤泥无害化处理方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

预处理步骤s1，现场取样淤泥1内待检测项目的初始值，将所述淤泥固化处理后得到固化淤泥，将所述固化淤泥排出并运输所述固化淤泥至待处理场地。

有害物质降解步骤s2，将固化淤泥5放置于水池6内且向水池6内注水得到淤泥水混合物7后，将氧化剂8注入水池6内以便对淤泥水混合物7内的有害物质降解至预设有害物质含量。

酸碱度检测步骤s6，搅拌时检测淤泥水混合物7的酸碱度。

酸碱度调和步骤s7，如果淤泥水混合物7的酸碱度未达到预设酸碱度标准，将调和淤泥水混合物7的酸碱度至预设酸碱度标准。

重金属分离步骤s3，反复搅拌淤泥水混合物7至第一预设时间后，停止搅拌静置至第二预设时间后。

淤泥隔离步骤s4，将水池6积水排出，将重金属含量达到预设重金属含量的淤泥排出水池得到待烘干淤泥。

重金属固化隔离步骤s8，将淤泥水混合物7内重金属含量未达到预设重金属含量的淤泥进行处理，将前处理后的淤泥和重金属10取出水池放置预设区域隔离以便防止重金属外渗。

淤泥烘干步骤s5，将待烘干淤泥进行处理降低待烘干淤泥的水分含量得到水分含量为标准水分含量的淤泥种植土。

淤泥降解步骤s11，将淤泥种植土上种植植物对淤泥种植土内的有害物质进行进一步降解。

具体地，可以将淤泥种植土放置于平坦区域，并在淤泥种植土可以种植植物。为进一步快速降解有害物质，优选的是，待淤泥种植土种植的植物为绿色植物例如数目等。

本实施例中提供的方法种植植物的同时还可以对淤泥中有毒物质进行二次降解，不仅提供了种植植物的土壤，而且进一步对淤泥进行无害化处理。

参见图5至图7，该预处理步骤进一步包括如下子步骤：

淤泥检测子步骤s11，现场取样，检测待检测项目的初始值。

具体地，如图5所示，首先在现场的淤泥1内取样，然后检测取样的淤泥1内污染物内待检测项目的初始值。为进一步精确地确定淤泥1内待检测项目的初始值，优选地，现场通过取样件2取样采用抽芯取样的方法，即在现场的淤泥1随机选取位置，可以沿水平面竖直向下(相对于图6所示的位置而言)抽取淤泥样件，以便对各层淤泥1进行检测。进一步优选地，现场取样采用多次抽芯取样检测的方法。其中，待检测项目包括淤泥1内的重金属、有害物质和酸碱度，待检测项目的初始值指的可以为淤泥1内的重金属和有害物质与淤泥的百分比和酸碱度值。

判定子步骤s12，根据初始值确认淤泥1的水分处理厚度。具体地，根据抽芯取样的淤泥样件查看淤泥样件内水分含量较高的淤泥厚度进而确定淤泥1需要进行水分处理的厚度。另外，根据淤泥样件检测的初始值还可以确定淤泥1内需要处理的项目即待处理项目以及处理过程中加入淤泥内物质的用量等。

淤泥水分处理子步骤s13，将淤泥1上层积水排出，将凝结剂喷洒至淤泥1内并将淤泥1内水分含量降低得到水分含量为预设水分含量的固化淤泥5。

具体地，如图7所示，可以在淤泥1内开挖排水沟3和集水井4，淤泥1内水分可以通过排水沟3集中至集水井4进而排出，排水沟3可以为多个并列设置，并且，多个排水沟可以均与集水井4相连通。然后在水分处理厚度之间的淤泥1内每层淤泥内均可以喷洒凝结剂使得淤泥1与凝结剂混合后其水分含量降低，直至淤泥1的水分含量降至预设水分含量得到固化淤泥5。其中，预设水分含量可以根据实际情况确定，主要确保实际运输时固化淤泥5不分散，具体含量值本实施例中对其不做任何限定。喷洒凝结剂的含量和厚度可以根据凝结剂的种类和水分处理厚度确定，本实施例中对其不做任何限定。为减小处理成本，优选地，凝结剂为生石灰。

可以看出，本实施例中利用凝结剂对淤泥进行固化处理，防止了淤泥在运输过程过程中松散及散落，提高了运输的便利性。

综上所述，本实施例提供的处理方法可以将淤泥污染物经过重金属和有害物质处理后得到无害化的淤泥，该处理后的淤泥可以直接运用于填埋土或绿化用土。该处理方法无需专用的机械机构和特殊的化学制剂，节省了大量的成本而且实用性强。另外，该处理方法操作简单方便，大大地简化了淤泥污染物处理过程，提高了处理效率。同时，该处理方法对处理场地要求低，因此，该处理方法还进一步节省了运输时间和成本，进一步提高了处理效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。