專利名稱：河道淤泥就地資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程和生態(tài)工程領(lǐng)域，尤其涉及一種就地利用河道淤泥生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價值的水生農(nóng)產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)末起，我國將“三湖(太湖、巢湖、滇池)三河(淮河、海河、遼河)”的富營養(yǎng)化整治問題納入日程，表明我國水體富營養(yǎng)化治理已到了刻不容緩的境地。河湖周邊河網(wǎng)地區(qū)的河道是污染物匯入河湖的最后通道，污染物在河道中經(jīng)年累月地沉積下來，引起河道中雜草的非控制性生長，在秋季枯萎后因無人收割而腐爛在河道中，逐漸形成營養(yǎng)豐富的淤泥，一方面加劇了河道的污染狀態(tài)，惡化河道水生態(tài)環(huán)境，容易因厭氧環(huán)境產(chǎn)生臭氣，另一方面抬高了河床，阻塞了航道。因此，河道淤泥需要定期清理才能保持原有的生態(tài)景觀和良好的居住環(huán)境，當(dāng)前，國內(nèi)外廣泛采用挖泥、外運(yùn)或吸輸淤泥、填圍墾地或低洼地或雜亂地等方法來解決清淤問題。近年來，由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展特別是城市化進(jìn)程的加快，河道淤泥的清理周期不斷縮短。例如，太湖周邊河網(wǎng)地區(qū)近年來的河道淤泥清理周期從建國前的10年以上急劇縮短至3年左右。
目前世界上已有某些專利技術(shù)可應(yīng)用于河道淤泥的隔離處理，如申請?zhí)枮?1132079.6，名稱為治理城市及周邊河流的污染淤泥的方法，公開號為1344841A的發(fā)明專利公開了一種將污染淤泥就地掩埋的方法，它在河道中建立大壩，用水泵抽干河水，將河內(nèi)雜物、植物埋入污染淤泥中，弄平其表面的坑坑洼洼，用隔離介質(zhì)把弄平緩的污染淤泥封蓋于河底后再從河上游放進(jìn)河水。然而，既然淤泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和無機(jī)營養(yǎng)，更多的淤泥處理專利技術(shù)就側(cè)重于淤泥的再利用工藝方面。例如申請?zhí)枮?9100149.2，名稱為利用淤泥物的方法，公開號為1034357A的發(fā)明專利將脫水的淤泥與蓄水的和吸水的介質(zhì)以及對植物生長和保護(hù)所必需的成分和微生物一起裝入一種袋包中，再將其埋入植物穴，利用淤泥中的植物養(yǎng)分促進(jìn)植物的生長。申請?zhí)枮?6100711.7，名稱為將海底淤泥改良為種植土的方法，公開號為1155371A的發(fā)明專利申請就公開了一種土源的改良方法，它對吹填或組合吹填后加固、淋洗的海底淤泥順序進(jìn)行如下改良深耕曬垡、平整、中耕松土；在表層0-0.3m處施混用于鹽堿地改良的肥料；種植耐鹽堿的先鋒植物，并于一個或一個以上的生長期后拔除或翻耕，種植一般植物。該發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以節(jié)約大量耕地，解決了沿海地區(qū)土地資源緊張的問題，同時可以改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。申請?zhí)枮?9113460.5，名稱為淤泥處理方法，公開號為1262242A的發(fā)明專利公開了一種以淤泥為對象經(jīng)凈化、壓濾、烘干、高溫消毒制成天然有機(jī)肥的淤泥處理方法，它具有淤泥就地處理、不會占用土地、安全高效等優(yōu)點(diǎn)。而申請?zhí)枮?1120962.3，名稱為處理淤泥成復(fù)合機(jī)肥生產(chǎn)線，公開號為1393427A的發(fā)明專利公開了一種由多種設(shè)備與設(shè)施(包括堆放場、輸送帶、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)、滾筒烘干機(jī)、破碎機(jī)等)組成的處理淤泥成復(fù)合機(jī)肥的生產(chǎn)線。綜合來看，當(dāng)前淤泥再利用專利技術(shù)主要以淤泥剝離為基礎(chǔ)，通過不同制作工藝或異地利用工藝實(shí)現(xiàn)淤泥的資源化，專利內(nèi)容主要指后期淤泥加工工藝。
我國河湖數(shù)量眾多，河道星羅棋布，尤其是這些淤塞河道基本上位于農(nóng)村地區(qū)，操作面積巨大，全面清淤工程成本較高，所得有機(jī)肥差異較大，淤泥脫水、烘干工藝成本較高等，所有這些無疑增大了常規(guī)的“清淤+淤泥再利用”工藝的實(shí)施范圍和難度。因此，利用河道淤泥中的營養(yǎng)成分就地生產(chǎn)具有一定經(jīng)濟(jì)價值的水生農(nóng)產(chǎn)品，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)就地資源化，而且最終能夠降低淤泥中的富營養(yǎng)化污染物累積總量。該技術(shù)容易調(diào)動廣大河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)積極性，變被動的清淤過程為主動的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，使污染控制得以在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)了我國人口密集、用地緊張的現(xiàn)實(shí)國情，具有較強(qiáng)的可操作性和較廣泛的應(yīng)用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決當(dāng)前河道淤泥資源化再利用技術(shù)采用“清淤+淤泥加工+異地利用”模式的不足，提供一種河道淤泥就地資源化利用的方法，通過改造河道已有植被，利用淤泥作為經(jīng)濟(jì)水生農(nóng)作物的營養(yǎng)源供其生長，并在河道中養(yǎng)殖水生動物，將淤泥中的富營養(yǎng)化污染物最終轉(zhuǎn)化為植物產(chǎn)品或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為魚類等水產(chǎn)品，同時使淤泥中的污染物得以去除。
本發(fā)明的特征在于，所述河道淤泥就地資源化利用方法不含清淤工藝，它在清除河道中原有植被后改種具有一定經(jīng)濟(jì)價值的水生植被類型，并基于水生植物類型的設(shè)計確定淤泥資源化的途徑，利用植物系統(tǒng)或植物-水生生物系統(tǒng)轉(zhuǎn)化去除淤泥中的富營養(yǎng)化污染物成分，通過水生生物的捕撈和水生經(jīng)濟(jì)植物的收獲帶走原淤泥中的污染物成分。該方法不需要構(gòu)建處理構(gòu)筑物或管網(wǎng)，不影響原有河道的泄洪作用，因而可應(yīng)用于不同流域的廣大河網(wǎng)地區(qū)。
本發(fā)明提供了一種河道淤泥資源化利用的方法，它首先清除河道中原有植被，然后在淤泥中種植新的經(jīng)濟(jì)植被類型，并輔以水生生物加速淤泥中營養(yǎng)質(zhì)的資源化轉(zhuǎn)化。根據(jù)植被類型其資源化途徑包括如下兩種情形(1)挺水植物型植物株高與水深相適應(yīng)，主要用于收獲果實(shí)類水生農(nóng)產(chǎn)品；(2)沉水植物型要求相應(yīng)河道水深在1m以內(nèi)，并投放一定數(shù)量的水生動物，主要以水生動物作為最終產(chǎn)品；所述河道淤泥資源化利用方法即主要包括上述兩種途徑。挺水植物如蓮藕、茭白等可種植在1-2m水深河道中，而種植水稻、慈菇等時水深不應(yīng)超過0.5m；沉水植物包括苦草、金魚藻、魚樂草等均可種植在1m以下水深的河道中，并投放草魚、鏞魚等草食性魚種。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說明本發(fā)明的工作原理和實(shí)施方式本發(fā)明所述的河道淤泥資源化利用方法以植物作為污染物去除的主體，通過植物的吸收作用將淤泥吸附的營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為植物的生物量，收獲植物的同時減少了淤泥中的污染物總量，或者以水生動物攝食水生植物，將植物生物量進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為水生動物的生物量，通過水生動物捕撈減少淤泥中吸附的污染物總量。
因此，在河道淤泥資源化利用方法實(shí)施時，應(yīng)首先清除河道中原有植被，代之以新的具有經(jīng)濟(jì)價值的植被，并投放水生生動物，最終形成能夠?qū)崿F(xiàn)河道淤泥資源化利用的淤泥-水生植物-水生動物系統(tǒng)。
實(shí)施例1某河道長300m，寬11m，由于長年未清淤已經(jīng)淤塞，于冬季枯水期施工，筑壩后抽去河水，人工拔去河道內(nèi)的雜草，種植蓮藕，當(dāng)年種植，年末挖藕600斤，經(jīng)檢測，底泥TN、TP量較之年初分別下降了30％和10％。
實(shí)施例2某河道長890m，寬15m，深1m，于春季施工，清除原有植被后混合種植金魚藻和魚樂草，放養(yǎng)草1000尾，年末該河道共捕撈成魚500斤，經(jīng)檢測，底泥中TN、TP量較之年初分別下降了50％和15％。
權(quán)利要求
1.一種河道淤泥就地資源化利用方法，其特征在于它不含清淤工藝，在清除河道中原有植被后改種具有一定經(jīng)濟(jì)價值的水生植被類型，并基于水生植物類型的設(shè)計確定淤泥就地資源化的途徑，利用植物系統(tǒng)或植物-水生生物系統(tǒng)轉(zhuǎn)化去除淤泥中的富營養(yǎng)化污染物成分，通過水生生物的捕撈和水生經(jīng)濟(jì)植物的收獲帶走原淤泥中的污染物成分。
2.如權(quán)利要求1所述的河道淤泥就地資源化利用方法，其特征在于采用挺水植物時，植物株高與水深相適應(yīng)，主要用于收獲水生植物產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求1所述的河道淤泥就地資源化利用方法，其特征在于采用沉水植物時，要求相應(yīng)河道水深在1m以內(nèi)，并投放一定數(shù)量的水生動物，主要以水生動物作為最終產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于解決當(dāng)前河道淤泥資源化再利用技術(shù)采用“清淤+淤泥加工+異地利用”模式的不足，涉及一種就地資源化利用河道淤泥生產(chǎn)水生農(nóng)產(chǎn)品的方法，它基于河道特征和水生植被、水生動物的設(shè)計，利用河道淤泥作為營養(yǎng)源，將其中的富營養(yǎng)化污染物轉(zhuǎn)化為具有一定經(jīng)濟(jì)價值的水生生物產(chǎn)品，在獲取一定經(jīng)濟(jì)回報的同時削減了淤泥中的污染物總量。該技術(shù)容易調(diào)動廣大河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)積極性，使污染控制得以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)我國人口密集、用地緊張的現(xiàn)實(shí)國情，具有較廣泛的應(yīng)用性。
文檔編號C02F3/32GK1631822SQ20051000000
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者鄭少奎, 楊志峰 申請人:北京師范大學(xué)