疏浚污泥的表征及其作为垃圾覆盖材料的可行性研究.pdf

固 废 处 理 疏浚污泥的表征及其作为垃圾覆盖材料 的可行性研究 ＊ 赵爱华 秦 峰 上海市环境工程设计科学研究院, 上海 200232 摘要 比较系统地研究了疏浚污泥的各种参数, 如渗透系数、浸出毒性、重金属含量等, 以及作为垃圾覆盖土的可行 性。 研究结果表明, 用该污泥作垃圾填埋场覆盖土的边坡稳定性能较好, 基本上满足作为覆盖土的技术要求, 使用后 不会给垃圾渗滤液的处理增加负担。 因此, 以疏浚污泥作为生活垃圾填埋场覆盖土, 可同时解决平原型填埋场缺土和 疏浚污泥的最终出路问题。 关键词 疏浚污泥 覆盖材料 研究 ＊国家“863”计划项目资助 1 前言 生活垃圾填埋场在按照卫生填埋工艺标准作业 时,需要大量的覆盖材料对垃圾表面进行及时覆盖, 以避免地表径流的污染、减少雨水下渗量 、 控制有害 废气的扩散和蚊蝇孳生等 。传统的覆盖材料是粘土, 但来源比较困难 ,占用大量库容 [ 1～10] 。 近年来国内外有关填埋场覆盖层材料出现了两 个趋势 ,一是在满足环境保护要求的前提下 ,覆盖层 组成状况越来越简单 ,二是越来越注重非自然表层土 的利用 ,通过各种实验室和现场长期运行研究 ,挖掘 新的替代品 [ 2～10] 。 上海河道治理过程中 ,每年均有上百万 t 疏浚污 泥通过河道运输送往东海局的指定排放地点进行废 弃处置,远远超过允许处置量 。不仅造成长江口的污 泥淤积 , 影响通航能力, 还可能造成许多不必要的 纠纷 。 本研究结合上海市实际情况, 对苏州河清淤污泥 进行了全面的测试、分析研究 ,包括样品颗粒分析 、 固 结实验 、 渗透试验、击实试验、固结快剪试验 、 浸出试 验、 样品及浸出液重金属含量试验等, 为河道污泥作 为填埋场覆盖土利用提供技术依据 。 2 实验 污泥测试方法全部采用有关国家标准或规范 ,如 水利部土工试验规程等 [ 10～12] 。疏浚污泥来自江浦 路口的抚顺路泵站。其液限为 34, 塑限 20,塑性 指数 I 14,有机质含量 0. 7 有机质与干土的质量 比 ,按塑性图归类 水利部土的工程分类 SL237- 001- 1999 , 属于低液限粘土。 3 结果与讨论 3. 1 颗粒分析 图1 是疏浚污泥的粒径分布图, 图中百分比含量 是指小于对应粒径的颗粒所占的质量百分比。由图 可得 d600. 031, d100. 010, 不均匀系数 CU d60 d10 0. 031 0. 010 3. 1 1. 30, 在出现地表径流的情况下 , 斜坡也是安全的。 可见, 在各种不同的情况下 ,用苏州河淤泥作防渗层 的边坡稳定性能都很好。 3. 6 浸出试验 由于是河里的淤泥, 长时间受河水的浸泡, 所以 57 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 浸出液的情况很稳定。土 换算成干土 与水的质量 比1∶ 9. 2。 CODCr 浸泡 2、4、10 d 后分别为 16. 3、16. 3、 13. 0 mg L 。 氨 氮 浸 泡 2、10 d 后 分别 为 0. 47、 0. 51 mg L 。 pH 浸泡 2、 4 d 后为 6. 27、 6. 79。 土样的CODCr、氨氮 、 pH 浸出性质稳定, 这与有机 质含量测定的结果 0. 7 相吻合。浸出液的 CODCr、 氨氮含量非常低 ,对由防渗层渗漏到填埋垃圾里的雨 水的性质的影响可以忽略 。并且由于渗透系数低 ,在 降雨条件下 ,渗到下层填埋垃圾的雨水量少 ,对最终 渗滤液的体积和性质的影响也可以忽略 。 3. 7 浸出液的重金属含量 测定重金属含量的浸出液试样是经高速搅拌器 搅拌 20 min 后过滤获得的滤液。泥 换算成干泥 与 水的质量比为 1∶ 34。重金属浓度如表 3 所示 。 表 3 浸出液中重金属浓度mg L 项目CrNiCuPbCd 浸出液0. 01580. 00960. 03890. 02080. 0004 排放标准1. 51. 00. 5 一级1. 00. 1 注 排放标准为污水综合排放标准 GB8978 -88 。 表 4 浸出液中重金属浓度mg L 项目CrNiCuPbCd 浸出雨水0. 180. 110. 440. 240. 0045 排放标准1. 51. 00. 5 一级1. 00. 1 由表 4 可以看出浸出液的重金属含量远远低于 排放标准。假设在自然降雨条件下 ,3 倍于泥土质量 的雨水即可把泥土中可浸出的重金属冲淋出 即泥与 水的质量比为 1∶ 3 。此时 , 浸出雨水的重金属含量 如表 4 所示 。不难看出,经过苏州河淤泥防渗层渗漏 到填埋垃圾中的雨水的重金属含量低于排放标准 ,不 会给垃圾渗滤液的处理增加负担。 3. 8 疏浚污泥重金属含量 表5 是疏浚污泥中重金属的含量。从表中可以 看出, 无论哪一项重金属指标, 苏州河淤泥的含量都 远远低于标准的要求, 所以 ,苏州河淤泥还可以被用 作表层复垦土 。但是, 由于淤泥的有机质含量仅为 0. 7,若使用时不另外添加肥料,复垦植被就得不到 充足的营养。 表 5 疏浚污泥中重金属含量mg kg 干泥 项 目CrNiCuPbCd 疏浚污泥54. 6626. 8717. 5812. 680. 0229 控制标准 酸性 碱性 600 1 000 100 200 250 500 300 1 000 5 15 注 控制标准是指农用污泥中污染物控制标准 GB4284 -84 , 酸性是 在酸性土壤 pH≤6. 5 上污染物的最高允许含量, 碱性是在中性或碱 性土壤 pH≥6. 5 上污染物的最高允许含量。 4 结论 疏浚污泥在压力达到 0. 5 kg cm 2 时 ,渗透系数已 经可以达到 10 -7 cm s 的数量级, 因而具有较好的防 水效果。该污泥含水率和有机质含量较低,边坡稳定 性较好,无浸出毒性 ,属于一般废物 ,经适当预处理后 脱水 、 加压 ,可作为填埋场终场覆盖系统的防水层。 参考文献 1 K. Tresselt ,Harbour Sludge As BarrierMaterial in Landfill CoverSystems, Wat. Sci. Tech. , 1998. 37 6～ 7 307～ 313. 2 赵由才主编. 实用环境工程手册 固体废物污染控制与资源 化. 北京 化学工业出版社. 3 赵由才, 龙燕, 张华主编. 固体废物处理与资源化丛书 生活垃 圾卫生填埋技术. 北京 化学工业出版社, 2004. 2. 4 赵由才, 朱青山主编. 城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册. 北京 化学工业出版社,1999. 8. 5 赵由才, 黄仁华主编. 生活垃圾卫生填埋场现场运行指南. 北京 化学工业出版社, 2001. 2. 6 赵由才主编. 环境工程化学. 北京 化学工业出版社, 2003. 7. 7 Zhao Youcai, Wang Luochun, Huang Renhua , Xu Dimin, and Gu Guowei, A comparison of refuse attenuation in laboratory and field scale lysimeters, Waste Management USA , 2002. 22 29～ 35. 8 Zhao Youcai, Chen Zhugen, Shi Qingwen, and Huang Renhua, Monitoring and Long-term Prediction for the Refuse Compositions and Settlement in Large-scale Landfill, Waste Management Research Denmark , 2001. 19 2 160～ 168. 9 Zhao Youcai, Liu Jiangying, Huang Renhua , and Gu Guowei, Long-term Monitoring and Prediction for Leachate Concentrations in Shanghai Refuse Landfill,Water, Air, and Soil Pollution The Netherlands , 2000. 122 3～ 4 281～ 297. 10 陈仲颐等. 土力学. 北京 清华大学出版社, 1994. 11 王锺琦等. 岩土工程测试技术. 北京 中国建筑工业出版社,1986. 12 杨熙章. 土工试验与原理. 上海 同济大学出版社,1993. 作者通讯处 赵爱华 200232 上海石龙路 345 弄 11 号 上海环境 工程设计研究院 2004- 07-15 收稿 58 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 Keywords air oxidation, NOX, ratio of oxidation and absorptivity DENITRIFICATION OFNO IN WASTE GASSTREAMS USING AGED -REFUSE -BASED BIOREACTORZhang Hua et al 39 Abstract Stabilized or aged refuse is a good media for bioreactor and can be used to treat NOXinwaste gas streams. Laboratory study shows that an aged -refuse -based bioreactor can effectively remove NO fromwaste gas streams. The empty bed retentiontime EBRTis the key parameter effecting the removal efficiency of NO which decreases with the shortening of EBRT. The removal efficiency of NO is 90with the EBRT of 3. 8 min and 96at 7. 5min. The removal efficiency of NO under anaerobic condition is better than that of aerobic condition. Denitrification of NO is preferable to the biological nitrification of NO. Keywords aged refuse, nitrogen oxides, nitric oxide, biofiltration and denitrification TREATINGVOLATILE ORGANIC COMPOUNDS-BEARINGEXHAUSTGAS IN PACKING PRINTING HOUSEQiaoHuixian et al 42 Abstract The paper introduced that VOCs exhaust gas in packing printing house was treated by FCJ organic gas purification equipment, which is based on adsorption and catalytic combustion principle. The technical process and detecting result on treating VOCs exhaust gas were described in detail. The results showed that it is efficient to treating VOCs exhaust gas in packing printing house by FCJ technique and equipment. The treating result meets the second-order of the national emission standard. Keywords printing, VOCs, adsorption, catalytic combustion and treatment of exhaust gas NEW EXPLORATION OF CLEANING TECHNIQUE FOR CATERING OIL FUME Zhang Jinping et al 45 Abstract On the basis of comparing conclusionof various cooking oil fume decontaminationtechnology, a new cleaning technique combined an atomization wet witha filtration adsorptionisdeveloped and a cooking fume decontamination is searchedaccording to cooking oil fume constituents and contamination characteristics of catering. The results in the laboratory showed that the removing efficiency of oil fume by the new cleaning technique is above 92. The released cooking fume consistency by the technique can meet the national standard. The new technique is suited to medium and small restaurants. Keywords oil fume cleaning, atomization wet , filtration adsorption and removal efficiency INVESTIGATION OF TRAFFIC NOISE ATTENUATION PROVIDED BY GREEN BELTS Zhou Jingxuan et al 48 Abstract This study investigates the noise attenuation of 8 green belts, and a quantitative relationship between the total noise attenuation, excess attenuation, width and visibility is obtained. The spectrum analysis of the noise attenuation is also done, which provides a basis for the design of forest belts of highway for noise reduction. Keywords traffic noise, green belts, effect of noise attenuation and design of forest belts RESEARCH ON ACOUSTIC DESIGN AND CALCULATION OF RESISTANCE LOSS OF NOISE CONTROL FOR COLLIERY AIR SHAFTZhang Chi 52 Abstract Due to a high air flow rate and a strong moise radiation in a colliery air shaft, it is the key to controlling noise successfully that the right and reasonable acoustic design for muffler and the calculation of resistance loss. Keywords colliery air shaft, centrifugal fan, noise control, acoustic design and resistance loss CHARACTERIZATION OFRIVER DREDGING SILTAND ITS FEASIBILITY STUDYAS COVERING MATERIALS FOR REFUSE LANDFILLZhao Aihua et al 56 Abstract It is studied systematically that various parameters, such as penetration coefficient, leaching toxicity and the content of heavy metals etc of river dredging silt, aswell as its feasibility of a covering material for refuse landfill. The results show that it possesses of better slope stability when used as a covering material for refuse landfill, which can basically meet the technical requirements of the covering material. There is no extra burden to the treatment of the leachate. So this sort of use can not only solve the problem of lackings of soil for a plain type landfill, but also make a way out for the dredging silt. Keywords dredging silt, covering material and research EXPERIMENTALSTUDYONPRODUCINGMASONRYCEMENTBYFLY-ASHOF CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILERZhao Ming et al 59 Abstract Because circulating fluidized bed combustion CFBis the advanced technology of combustion, it is developing widely at home 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23, No. 2,Apr. ,2005