1 广州市河道淤泥的物化性质及固化处置技术
1.1 广州市河道淤泥的物化性质
相关文献表明广州市河道均受到不同程度的污染,其中的有机物、植物营养盐、石油类和重金属等污染比较严重,其它污染物,如硫化物、氰化物、氟化物、挥发酚等以及难降解有毒有机物,包括DDT、六六六、PCBs、PAHs等污染并不严重。工业活动是造成污染的主要原因。
(1)广州市河涌淤泥的物理力学数据
① 广州市河涌淤泥的粒径范围
广州市河涌淤泥的粒径组成的变幅较大,但绝大部分位于0.05~2.0mm范围内,淤泥质地总体上属偏砂土。
② 广州市河涌淤泥的含水率
广州市的河涌淤泥的含水率范围在15~88%之间,一般处于基本饱和状态。含水率的差异主要受淤泥的颗粒组成及淤泥有机质含量等因素的影响,淤泥颗粒质地越轻或有机质含量越高时,则含水率越高。
③广州市河涌淤泥的密度
广州市河涌淤泥密度较低,属较疏松类型,密度范围在0.57~1.55 g/cm3之间。
(2)广州市河涌淤泥的化学成分及化学特性
① 酸碱度(pH值):广州市河涌淤泥的pH值范围在5.07~9.46之间,属中性至弱碱性水质。
②有机质:广州市河涌淤泥的有机质含量在1.6~191.4g/kg之间。老城区(如荔湾、东山、越秀等)的污染程度高于郊区和新城区(如开发区、从化等),污染来源为大量含有机质的工业和生活污水。
③植物养分与营养盐:植物养分与营养盐含量反映淤泥富营养化的程度,主要指氮、磷、钾三种元素。广州市河涌淤泥的总氮含量在0.38~16.49g/kg之间,总磷含量在0.17~13.7g/kg之间,总钾含量在0.28~4.43g/kg之间,说明总体上淤泥的营养盐含量已经较高。
④无机矿物质和硫化物:无机矿物质是指按氧化物形态的Fe、Al、Ca、Si等。广州市的河涌淤泥中这些无机矿物质含量各不相同,且变幅很大。其中,SiO2含量在441~871g/kg之间,Fe2O3含量在10~146 g/kg之间,Al2O3含量在47~251 g/kg之间,CaO含量在3.5~50.0g/kg之间。对比于相关标准,表明广州市河涌淤泥中富含铁铝氧化物的聚积,钙元素含量较低。
⑤氰化物:氰化物是含有-CN基一类化合物的总称,为有毒污染物。氰化物的毒性来自游离氰基-CN,如含氰的电镀废水。广州市河涌淤泥的氰化物含量在0.042~0.659mg/kg之间,大部分高于我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的Ⅴ类水氰化物标准限值(0.2mg/L),说明广州市的河涌淤泥已经受到氰化物一定程度的污染。
⑥ 氟化物:广州市河涌淤泥中的氟化物含量大多在0.204~30.26mg/kg范围内,与广东和全国土壤氟化物普查的背景值相比,河涌淤泥没有明显受到氟化物的污染。但既便如此,河涌淤泥中的氟化物含量也大部分高于我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的Ⅴ类水氟化物标准限值(1.5mg/L)。
1.2 广州市河道淤泥的固化技术
广州市河道淤泥固化技术是利用物理化学方法将淤泥中有毒有害废物掺和并包容在密实的惰性基材中,使其稳定化、固定化,从而达到无害化和资源化利用的目的。固化所用的惰性材料称为固化剂。固化产物成为固化体。