■MSC底泥疏浚/污泥处理
■MSC底泥疏浚/污泥处理
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MSC工法 - Miracle Sludge Clean Method -
让污染的河川・湖沼・海洋恢复美丽的水环境吧!!
河川・湖沼・海湾等水域由于经过多年流入砂土和生活排水,会在水底部堆积淤泥(底泥)。这样的淤泥不仅会使蓄水量·流量降低、妨碍船舶航行,而且到了夏天,随着水温的上升,会导致氮和磷的增加,产生富营养化现象,通过光合成作用,大量发生蓝藻类等,污染水质并发生恶臭。
采用MSC工法的底泥处理技术,利用很大的凝集能力和脱水分离作用,可以使淤泥在短时间内,大量且经济的改良成肥沃的土质,处理水不仅是对浮游物质,而且对COD、氮、磷等也会进行高度的处理。并且不会给生态系带来坏影响,所以可为鱼类和水生生物造就良好的生存环境。
■泵疏浚船施工模式图 |
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特征 |
1.处理后的水・土都已确认其安全性。
2.有除臭、杀菌的效果。
3.因为处理后的土是无害的,所以可再利用于栽植土。
4.因为处理速度迅速,所以可同时消减时间・成本。
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用途 |
・湖沼、河川、水库等的污泥处理
・海洋(内湾)疏浚污泥处理
・产业废弃污泥・污染水的处理
・畜产污泥・污染水的处理
・下水污泥・污染水的处理
施工例
高崎市城址公园护城河的环境整备工程
疏浚距离:413.8m、去除污泥量:1,081m3
施工:株式会社SO-EN 设计:(NGO)日本水生态协会
什么是MSC工法?
是指利用主要成分为铁盐、金属盐,并通过稀土类而构成的无机凝集剂“MSC”所进行的“底质污泥处理和浊水处理技术”的总称。
MSC作为疏水化脱水处理、土质改良剂,不仅可以迅速完成被疏浚的泥水中污泥的沉降、压密,同时又可以清化和净化分离水。
底质污泥是矿物粒子的集合体,由粗细不同的颗粒构成,颗粒之间的间隙部分充满着水和气体,而这些颗粒通常是带有负电荷的。而因为MSC是正离子物质,所以如果在这里添加MSC的话,就会和土粒子的负电荷电性中和。这时,使土粒子相互结合的毛管水就会被断开,间隙水、吸着水膜变为自由水,根据疏水化现象,土粒子之间相互吸着变成粒径很大的粗颗粒从而沉降。接下来再添加高分子凝集剂的话,粗颗粒就会变得更大,沉降速度会非常快。
由此得到的凝集沉淀土,利用的是土粒子的疏水化现象,所以透水系数大,底质污泥的脱水处理很有效率,脱水土质改良都很简单。
MSC工法的原理
① |
在底质污泥或泥水中添加MSC,通过疏水化的作用,破坏底质泥土中的吸着水膜,土粒子之间的毛管水被断开变成自由水。被断开的微细土粒子相互吸着然后结成粗粒子。 |
② |
被变成粗粒子的土粒子,再通过高分子凝集剂结合成更大的粒径,并以非常快的速度分离凝集。 |
③ |
被分离凝集的土粒子和水,由于不再泥流化,上面清澈的水可以直接排出。使用透水垫等过滤便可简单的分离。 |
④ |
凝集沉淀土利用了土粒子的疏水化现象,透水系数大,可以很简单的加压脱水,根据相互吸着作用,土粒子无需毛管水就可以连续结合,结合构造很结实并具有很大的压密强度,所以可作为优质的填土材料再利用。 |
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处理前的污水 |
添加MSC |
添加高分子凝集剂 |
脱水处理后 |
MSC工法的特点
1.沉降速度:
采用MSC的凝集沉淀速度,与以前的凝集剂相比,显示出数倍的沉降速度。
2.分离水的水质:
泥水中的浮游物质SS和有机物质,通过凝集沉淀分离,分离水变成了清净的处理水。
3.凝集分离土的含水比:
凝集分离土很快被疏水化,加速土粒子之间的排水,因此含水少并可搬运。
4.凝集分离土的压密特性:
凝集分离土被疏水化,促进间隙中的水的排水,土粒子框架本身变得较容易压缩,显示有很高的压密系数。
5.安全性:
因为不含有害物质,所以被分离的水、凝集沉淀土对生物、植物是无害的,比较安全。
在实际施工方面的优点
1.提高疏浚船的工作效率
因为MSC工法是在排泥管里进行MSC以及高分子凝集剂的自动供给~搅拌混合,所以可以快速完成固液分离。因此就算是容量小、排流沉淀距离短的贮泥池,也可以在短时间内使更多的底泥排入到贮泥池里,所以具有优越的施工性,并能消减疏浚施工成本。
2.填埋地的早期利用
与以前的工法相比,很短时间就可以完成疏浚分离土的初期沉淀、自重压密,因此可以早期利用自卸卡车进行搬运,因为填土可以很快得到很高的压密强度,所以不用特别实施地盘改良施工,在短时间内就可以进行疏浚填埋地的利用。
关于成分
是以铁盐(主要是三氯化铁)和金属盐(主要是硫酸铝)为主要成分,并且通过碱稀土族构成的无机凝集剂。
・三氯化铁
・硫酸铝
・碱稀土族
特长和效果
破坏构成底质污泥(淤泥)的土粒子内覆盖在微粒子表面的吸着水膜,释放被关闭在土粒子内的大量的自由水,具有卓越的疏水化功能。经过疏水化的微细土粒子之间互相吸着成团,变成粗颗粒并很快沉淀到底部,沉淀后整体逐渐缩紧,随着沉淀量的增加而增加压密。其结果,土粒子周围的水被分离,成为清净的上澄水。
1.土粒子的凝集沉淀迅速,特别是初期沉淀很快,可迅速使分离水清澈化。
2.由于提高了疏水性,压密系数大,因此在处理地里可以收容更多的分离土。
3.因为透水系数大,所以处理地干的很快、可以很快的着手第二次施工。
4.MSC所含有的成分不会影响环境,比较安全。
5.由于MSC包含的成分(铁、钾、钙),以及底质污泥中包含的富营养盐(氮、磷)和微生物,所以分离土有肥料和土壤改良剂的效果,可以作为农业用土有效的再利用。
6.MSC不仅对有机污泥(淤泥)有疏水化作用,而且对泥水中的有害物质等还有凝集沉降效果。
底泥处理的机制
分离土的有效利用
在内地的封闭性水域和水流缓慢的滞留性河川、近海内湾等,水底堆积的底质污泥(淤泥)使水质污浊,因此要改善这样的环境一般会进行淤泥除去(疏浚)。而且为了保证贮水量和船舶航行,也会进行疏浚。
像这样的疏浚工作在很多水域都有进行,产生大量的淤泥(疏浚土),有陆地上处理和水域内处理2种处理方法。
就现状来看,陆地上处理为了可以在陆地上搬运疏浚土,所以需要一定程度的脱水・固化处理,而且会发生搬运路线周围环境的恶化等问题。水域内处理要处理到临水填埋地,虽然利用搬运船可以一次性大量的搬运,但水域内处理地,也有环境问题和填埋遗迹地的利用方法等各种各样的问题,所以确保起来比较困难。
底泥由于在疏浚施工时被加入了一定水量成为泥水,所以这些以前的工法,不是仅仅将底质污泥的量搬入处理地,而是把这些加了水的泥水的量投入处理地,因为固液分离要花费时间,所以需要扩大处理地,既延长工期又增加施工费用等,有很多问题。
以前工法的问题点
1.很难决定处理地的收容土量,不能确定。
2.由于不能预料填埋期间由自重引起的沉降,收容土量减少,很不经济。
3.由于不能把握填埋完工后的沉降(自重),所以地盘改良的预料是很困难的。
4.由于使用水泥系固化剂,所以要作为产业废弃物进行搬运和处理。
使用MSC工法的场合
1.可以准确的确定处理地的收容土量。
2.可以把握填埋期间由自重引起的沉降,收容土量增大,很经济。
3.可以提高填埋完工后的压密强度,不需要地盘改良,很经济。
4.由于分离土是肥沃土,所以可以再利用。
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