底 泥 处 理
MSC工法
和从前工法的比较
恶臭防止技术
恶臭和臭气
底泥中包含的恶臭物质
恶臭防止技术
疏浚施工时恶臭发生的场所
利用MSC工法防止恶臭
MSC添加量
施工例
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MSC底泥疏浚/污泥处理 NEW!

 底泥处理

悪臭防止技術

  MSC工法可以解决水边恶臭的问题。

恶臭和臭气

  恶臭是指给人带来不愉快感觉的臭气,一般是由恶臭物质导致,(日本)恶臭防止法根据恶臭物质的种类制定了大气中恶臭浓度的容许限度。(表-1)
  臭气是可通过人类的嗅觉感知的臭味,关于室内空气、供水、下水道等虽然有各种各样臭气,但利用分析仪器可准确直读的测定技术还没有被确立。
  臭气很多是基于成分和浓度等的复合作用,就算将恶臭物质的浓度一一进行分析,也有很多不合实际的情况,根据专业调香师的嗅觉试验将臭气的强度表示为6阶段的臭气强度表。(表-2)
  在(日本)恶臭防止法中将大气中的恶臭限度作为对于臭气强度范围2.5~3.5的浓度。

●臭气的分类
 1)芳香型臭气 2)植物型臭气 3)土臭・霉臭 4)鱼介臭 5)药品性臭气 6)金属制臭气 7)腐败性臭气 8)不快臭

表-
恶臭物质 臭味的感觉 容许限度(ppm
下限 上限
NH 刺激臭 1 5
甲硫醇 CHSH 烂洋葱臭 0.002 0.01
硫化氢 烂鸡蛋臭 0.02 0.2
二甲基硫醚 (CH)2S 烂卷心菜臭 0.01 0.2
二硫化二甲基 (CH)2S 大蒜臭 0.009 0.1
三甲胺 (CH)3N 烂鱼臭 0.005 0.07
乙醛 CHCHO 麦秆刺激臭 0.05 0.5
亚甲基 CH 橡胶臭 0.4 2
臭气强度 2.5 3.5

表-
臭气强度 臭气刺激
0 无臭
1 勉强能感觉出来有气味
2 较难闻出来是什么气味
3 轻松能闻出来的气味
4 较强气味
5 强烈气味

底泥中包含的恶臭物质

  底泥堆积的原因除了直接性的土砂的流入之外,还因为含有有机物和营养盐类的污染水的流入等。有机物和营养盐类流入后重复着流动、稀释·扩散,其中一部分沉淀到水底堆积。另外,从底泥中溶出或受到卷扬的作用,污浊物质的一部分会回归到水中。这期间,水中的有机物被水底生息的好氧性细菌分解,无机化变为营养盐(无机态氮·无机态磷)等。然后无机化产生的营养盐和二氧化碳被浮游植物摄取,使蓝藻类大量繁殖,并造成水质污浊。死的浮游生物将沉淀堆积在水底,成为底泥。
  大量有机物的流入和浮游植物的增加会消费水中的氧气,导致溶解氧的降低。特别是在氧气无法循环的水底部,呈厌氧状态,厌氧性细菌会大量繁殖。通过厌氧性细菌的作用,流入的有机物被变成恶臭物质的硫化氢(H2S)和氨(NH3)。
  水底部如果呈厌氧状态,从有机物中会生成硫化氢(H2S),包在堆积的底泥中。它易溶于水,带弱酸性,是一种像臭鸡蛋一样的有特征性强刺激臭的特定恶臭物质。底泥在静置状态下,被封入在内部,难以扩散到大气中,但是如果受到外部冲击时就会一下子扩散出去。
  氨(NH3)除了会从有机物分解中产生之外,如有未处理污水流入的话,也会以氨氮(NH3NH4)直接流入。水中存在溶解氧时氨氮会通过好氧性细菌被硝化,再从亚硝酸(NO2)变为硝酸(NO3),但是在溶解氧很少的水底部因无法被硝化,所以会继续以氨的形式存在。
  恶臭物质的硫化氢(H2S)和氨(NH3)只要存在于水底的底泥中,就会被水封起来,不会扩散到大气中,但是由于疏浚施工受到冲击时,就会被释放到大气中成为恶臭。

恶臭防止技术

  现在实施的消臭处理技术有以下方法。

1.液体中恶臭物质的去除
 科学处理 氧化处理 NaClO、H、ClO
金属盐处理 Zn塩、Fe
酸碱处理 SO、NaOH
 物理处理 吸着法
冷却法
稀释法
 生物处理 氧微生物处理
杀菌剂处理

2.气体中恶臭物质的去除
 科学处理 吸收法 酸碱处理 SO、NaOH
氧化剂处理 NaClO、ClO、O
烧却法 直接消去、触媒燃烧
 物理处理 吸着法 活性炭、沸石
离子交换 离子交换树脂
 感官处理 掩蔽法 香油等
臭气中和法 植物精油、绿茶抽出物等
 生物处理 活性淤泥法
土壤除臭法
微生物除臭法

3.处理方法
・直接添加方式 向发生物中直接添加除臭剂,在水中使其直接反应的方法
・散布方式 使用散布器向发生源直接散布的方法
・喷雾方式 将除臭剂以细小雾状的微粒子向大气中喷雾的方法

疏浚施工时恶臭发生的场所

  底泥疏浚+搬运的方法,具有代表性的有泵疏浚+排泥管压送方式,反铲挖掘疏浚或抓斗疏浚+载驳船运输方式或空气压送方式。
  在水面上的疏浚船作业过程中,用泵疏浚时,从水底的泵到排泥管都被密封着,所以不会发生恶臭,但是用反铲挖掘疏浚或抓斗疏浚时,底泥从水中到大气中出现的一刻起就会发生恶臭,载驳船装载时和搬运中也都会发生臭气。
  通过载驳船或排泥管被运送到排泥地的底泥,将在排泥地脱水·干燥至一定的含水率。但是,底泥中的土粒子和水都带有负电荷所以难以脱离,如要自然干燥则需要很多时间,而且这期间也会持续发生恶臭。


利用MSC工法防止恶臭

  底泥中包含的硫化氢(H2S)和氨(NH3)会给人们带来不快感,是恶臭防止法所规定的代表性恶臭物质。这些恶臭物质是由有机物通过厌氧性细菌变成的,有机物越多的底泥中硫化氢和氨就产生越多。因此,有机物量越多的水域底泥堆积量越多,恶臭的发生概率也就越高。水的有机物量是根据化学需氧量(COD)或生化需氧量(BOD)判定的,所以通过测定这些指标,就可以确认是否是有机性底泥。
  MSC是以铁盐(主要是氯化铁(III)(也叫三氯化铁):FeCl3)和金属盐(硫酸铝:Al2(SO4)3)为主要成分的强酸性物质,所含成分会与恶臭物质反应,防止恶臭的发生。
1.方法
  对于底泥疏浚,恶臭发生场所较少的泵疏浚比较适合,用泵疏浚船吸引的底泥被水(疏浚区域水:海水、河水等)稀释,通过排泥管运送至处理地。MSC是从这个排泥管中途安装的搅拌装置直接向底泥添加混合。
  因为用的是向排泥管直接添加的管注工法,所以处理到填埋地的情况当然不用说,即使是在添加后用载驳船搬运的情况下,也可以防止在各个工序中恶臭的发生。


2.原理
  MSC的成分是主要是由铁盐(主要是三氯化铁:FeCl3)和金属盐(硫酸铝:Al2(SO43)构成的。这些成分会与恶臭物质发生反应,防止恶臭发生的原理如下。

●硫化氢(H2S
  硫化氢具有和含金属离子的水溶液反应,产生金属硫化物沉淀的性质。硫化氢易溶于水,水溶液为弱酸性,硫化物沉淀物的生成依存于pH及硫化物的溶度积。根据这些化学性质,要去除硫化氢,氧化和金属盐处理较为有效。
  MSC为酸性物质且含有金属离子,所以通过氯化铁(III)的氯离子(Cl)的酸化作用可酸化分解硫化氢,铁离子(Fe3+)和硫化氢的硫离子(S2)反应,形成不溶性的硫化铁(FeS)沉淀。通过这些化学反应可分解去除底泥中的硫化氢,防止恶臭的发生。

●氨(NH3
  氨易溶于水,水溶液呈碱性,根据存在物质的pH不同浓度会发生变化。在pH7~8的中性区域为1~2mg/L,但在pH10时则上升至20~30mg/L
  氨在水中会和水反应,如此式NH3+H2O→NH4+ +OH 一样离解,如果以酸性将碱性中和的话就可以抑制氨的发生。
  MSC具有强酸性,所以在泥水中添加后就会酸碱反应而被中和,防止氨臭的发生。

●霉臭
  在水质恶化水域的恶臭物质里,其中有由蓝藻产生的霉臭。产生霉臭的主要物质是土臭素和2MIB2-甲基异莰醇),由蓝藻类和放线菌产生。藻类以水中的氮和磷作为营养源,并通过光合作用繁殖,所以去除营养盐类防止发生藻类,可防止恶臭发生。
  利用MSC工法进行疏浚,通过去除含有营养盐的底泥,可抑制从底泥溶出营养盐类。由于疏浚是底泥连同浊水一起被吸引处理,所以也可以去除水中的营养盐类。另外,水中的原因物质的蓝藻类和浮游物质可直接被吸引去除,以清澈的水返流回去。在用MSC工法去除恶臭原因物质的水域中,透明度变高,再生为没有恶臭的水环境。

MSC添加量

  MSC工法最大的优点在于除了可以疏浚并改良含有机污泥的底泥土质,还可以净化处理水,通常要根据土量及有机物的含量决定MSC添加量。
  疏浚施工的情况,要针对吸引的泥水中所含泥分(含泥率、浮游物质量SS)的容积()计划MSC添加量()。
  一般的疏浚施工的情况,MSC添加量相对泥量添加[1.0~3.0kg/㎥MSC原液,含泥率10%的泥水的情况,以[100~300g/㎥]的微量,就有改良土质、净化分离水的效果,同时也确认了恶臭防止效果。

MSC工法
和从前工法的比较
施工例
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