科创中国

行业领域

节能环保产业

需求背景

针对城市河湖多年运行带来的泥沙淤积问题，传统的排干或围堰导流清淤作业与淤泥堆场消纳的处理方式不可避免地会带来水资源与土地资源的极大浪费，同时对水生态环境破坏严重，运输过程还容易造成二次污染，环保、文明施工等问题突出。在新的生态环境保护背景下，已无法满足实际工程要求。带水清淤作业虽然目前在国内有一定程度的应用，但在城市河湖的清淤施工中，仍然存在着系统匹配度低、整体运行效率低下、气候、场地适应性差等诸多问题，所以需针对城市河湖清淤的特点，在现有带水清淤与淤泥脱水干化技术的基础上进行优化改良与工艺匹配集成，以提高实际应用效果与施工效率。

国内外目前开展的清淤疏浚技术，包括有干挖清淤、水下清淤和环保清淤等几种主要形式。干挖清淤主要有两种途径，一种是是围堰抽水干塘后，采用挖机、推土机等机械设备直接进行挖掘的土石方工程施工，或者干塘后采用水力冲挖的方式进行清淤施工; 另一种是针对水深较浅的水域，采用两栖挖机进行挖掘底泥清淤。水下清淤即带水作业，不用砌筑围堰，直接在水中进行施工，清淤船和水下清淤机器等。清淤船的种类有水力冲挖式、耙吸式、绞吸式等。

环保清淤一方面指以水质改善为目标的清淤工程，另一方面则是在清淤过程中能够尽可能避免对水体环境产生影响。目前，完整意义上的环保清淤在国内开展还相对较少。

底泥的脱水干化技术有自然晾晒干化、预压法、土工管袋、电渗透脱水、机械脱水等。各种脱水干化工艺分别具有其自身的优缺点与适用条件，常见的用于河湖清淤工程的自然晾晒干化法、土工管袋等措施需要大面积的堆泥场作为淤泥的消纳场所，而城市河湖清淤由于其自身特点，不具备大面积堆场条件。

泥浆脱水后，目前较为常见的是将泥饼外运至专门的销纳场所进行填埋处理，而改种处理方式一方面会造成资源浪费，同时也可能对周边环境带来潜在的污染风险。淤泥的资源化途径目前已经有了一定的应用，主要包括园林种植土、烧制生态砖、制作陶粒、护坡应用等途径。但清淤后产生的泥饼由于河道底泥的理化性质差异，在资源化应用中容易出现产量、成分、形状等的不稳定与季节性波动，所以需要找到行之有效、稳定可靠的资源化途径，以解决清淤后泥饼的销纳问题。

需解决的主要技术难题

目前，城市河湖带水清淤与淤泥脱水干化技术经过多年的发展积累，已经形成一套可行的施工技术，但仍然存在地区气候适应性、工作效率与资源化途径模糊等实际问题。

1. 我国北方地区气候寒冷，春夏汛期可利用的施工时间较少，冬季进行清淤作业对河道的行洪、生态、景观等功能影响较小，具有一定的优势，然而由于温度较低，泥浆容易结冰，造成管道或设备的损坏，同时泥浆混凝过程的实际效果也随着温度的降低而下降，如何应对冬季施工的诸多困难是主要的技术难点之一。

2. 现有的技术，设备集成的匹配度不高，导致在实际应用场景的复杂工况下，系统运行效率低下，容易出现影响施工整体进度的工艺瓶颈。

3. 干化后底泥的资源化途径不明确，或不具备实际可操作性。

期望实现的主要技术目标

1. 成套施工技术或某个工艺环节的改良与提升；

2. 技术流程满足冬季施工温度较低的要求；

3. 满足城市河道施工区域狭窄的问题，场地布置灵活，适应性强；

4. 整体施工效率较高，能够满足连续不间断的泥饼生产；

5. 形成行之有效、稳定可靠的资源化途径。

处理进度