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user: 3. 淤泥资源化建材利用 如清淤淤泥不进行处理，直接采取堆场堆存，一方面是长期占用大量土地资源；另一方面因含水率高，易对环境和人类生存带来威胁；而且随着雨水的冲刷，污染物易随雨水带入河湖，造成二次污染。早期常用的河湖淤泥处理处置方法有农用、焚烧或者填埋。其中，农用主要影响因素为淤泥中的重金属，焚烧的关键问题是一次性设备投资和运营成本高，而填埋易导致水污染并引起滑坡等填埋场的工程灾害， Table 1 Detection result of basic composition and heavy metal content of dredging silt in Taihu Lak 指标 分析方法 单位 检测限 1# 2# 3# GB4284-2018 水分 HJ613 % — 39.0 59.0 46.7 <60 pH NY/T 1377 — — 7.0 7.7 7.8 5.5~8.5 有机质 NY/T 1121.6 g∙kg −1 1.0 16.1 26.5 16.7 >20% 氨氮 HJ 634 mg∙kg −1 0.40 0.72 0.69 0.69 — 总磷 HJ 632 mg∙kg −1 5 573 603 510 — 全氮 LY/T 1228 mg∙kg −1 5 909 1270 978 — 有效硫 NY/T 1121 mg∙kg −1 4 390 412 364 — 硫化物 HJ 833 mg∙kg −1 0.04 31.8 65.4 20.0 — 六价铬 USEPA3060A&7196A mg∙kg −1 0.5 ND ND ND — 铅 GB/T 17141 mg∙kg −1 0.1 31.4 39.6 34.9 <300 镉 GB/T 17141 mg∙kg −1 0.01 0.25 0.24 0.26 <3 铬 HJ 491 mg∙kg −1 4 86 102 103 <500 铜 HJ 491 mg∙kg −1 1 39 44 40 <500 锌 HJ 491 mg∙kg −1 1 134 134 132 <1200 镍 HJ 491 mg∙kg −1 3 50 59 58 <100 砷 GB/T 22105.2 mg∙kg −1 0.01 10.3 12.2 11.3 <30 汞 GB/T 22105.1 mg∙kg −1 0.002 0.077 0.129 0.103 <3 苯并(α)芘 HJ 805 mg∙kg −1 0.17 ND ND ND <2 多环芳烃(PAHs) HJ 805 mg∙kg −1 0.17 ND ND ND <5 表1. 太湖清淤淤泥基本组成及重金属含量检测 这些方法或多或少存在一定的局限性 [ 9 ]。因此，淤泥资源化利用是从根本上解决解决淤泥出路的必然选择，目前常用的河湖淤泥资源化利用研究主要集中在土地利用、填方材料、建筑材料三个方向。 土地利用适用于污染程度较低的疏浚淤泥，目前已经得到应用；填方材料关键因素为固化预处理，目前国外淤泥固化技术已趋成熟，并在工程中得到了广泛应用，如日本固化后用于人工岛、印尼用于高速公路建设、新加坡用于机场等部分建设工程，而我国仍处于实验室研究阶段，暂无规模化工程应用。淤泥建材化利用方面已有较多研究与报道，适用于不同污染物程度的淤泥。已见报道的淤泥可制备的建材包括：陶粒轻集料、水泥熟料、多孔砖等。 3.1. 制陶粒轻集料 陶粒轻集料是一种重要的建筑基础原料，因其孔隙多，表观密度小，耐火性强，因而具有轻质、吸水、隔热、隔声和吸声等特点，广泛应用于建筑结构、楼地面垫层、生态缓冲区、建筑屋面等行业。陶粒的主要生产原料为粘土和页岩，属于不可再生资源，国家已出台相关管理办法，而淤泥的主要化学成分与黏土相近，同时高温烧结过程中，淤泥中的无机组分经烧结后提供特定筒压强度要求的骨架结构；有机物在烧结过程中产生孔洞，降低产品堆积密度，提升产品的保温节能和降噪性能；同时，原料烧结后，重金属等被固化在成品中，浸出率大大降低，符合相关国标要求。我国大部分河湖淤泥的成分配比(SiO 2 + Al 2 O 3 )/(Fe 2 O 3 + R 2 O + RO)均在3.5~10范围内，化学成分处于Riley三相图的膨胀区内 [ 10 ]。武胜萍 [ 10 ] 等采用南京市九龙湖淤泥直接烧制出了堆积密度为1005~1291 kg/m 3 ，筒压强度为4.85~16.22 MPa的陶粒；Zou J L等 [ 11 ] 研究了CaO、Fe 2 O 3 和MgO对陶粒性能的影响，结果发现在6%~8%范围内，增加Fe 2 O 3 含量可以得到更复杂的结晶相和较少孔隙的高强度陶粒；CaO含量的增加，使陶粒吸水性和筒压强度下降 [ 12 ]。目前，在广东、浙江等地区，已经有小型陶粒厂原料中掺入不同比例的当地河湖淤泥来生产轻质陶粒，处理成本约120~140元/吨，取得了较好的环境效益和经济效益。 3.2. 水泥窑协同制水泥熟料 淤泥主要成分为SiO 2 和Al 2 O 3 等氧化物，属于建材硅酸盐类原料，而生产水泥的基础原料主要为石灰质、黏土质、铁质材料与调节硬化速度与强度等的添加剂，所以从成分上，淤泥可以替代黏土来生产水泥熟料，而且淤泥中因含有部分有机质，在煅烧过程中，可以提供部分热量，降低能耗。相对于水泥窑协同淤泥制水泥熟料而言，水泥窑协同处置污泥的研究较多，而且已经得到应用，如北京水泥厂、华新水泥等。谢丹等 [ 13 ] 利用武汉市水果湖、南湖的淤泥与铁粉、石灰石等进行配比，制成了符合产品质量要求的硅酸盐水泥。研究表明，借鉴水泥窑协同处置污水厂污泥，可使河湖淤泥资源化利用制水泥熟料。水泥窑协同制水泥熟料煅烧温度高，可有效去除有机物；大部分重金属被固化在水泥熟料的晶体结构中，不易浸出，处理成本约160~190元/吨。但协同处置时，需控制进料含盐量，如含氯盐较高，在水泥使用过程中易造成钢筋腐蚀，影响使用寿命，同时应执行《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)、《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662-2013)，严格控制水泥窑协同处置入窑废物中重金属含量与投加量，水泥熟料中可浸出重金属含量限值应满足《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB30760-2014)的相关要求。 3.3. 制砖 淤泥制砖主要分为免烧砖和烧结砖，淤泥免烧砖是以脱水淤泥为主要原材料，掺入水泥、固化剂、骨料和水，经搅拌、成型、自然养护而成的多孔砖或普通砖 [ 14 ]；淤泥烧结砖是以脱水与骨料、粘结剂等混匀后经陈化、成型、焙烧、冷却制得。 陈颖等 [ 15 ] 以福州市晋安河淤泥为主要材料，研究了含水率、水泥与固化剂用量对淤泥免烧砖性能的影响，并制备了MU10.0淤泥免烧砖。彭博等 [ 16 ] 做了河道淤泥取代砂石来制备淤泥免烧砖的研究，结果表明：当掺量为砂石取代率的15%~20%时，所制得的免烧砖试验组抗压强度最大，达到了30 MPa以上，满足免烧砖强度要求。但其选用的为重金属离子含量较低的淤泥，保证了免烧砖的环境安全性。根据淤泥添加量不同，处理成本约200~220元/吨。 淤泥制烧结砖的研究较多，原料配比也不尽相同，Liu [ 17 ] 做了淤泥和其他固体废物为主要原料烧制多孔的配比研究，实现了淤泥参量从20%至100%的突破。也有研究者做了添加不同的工业固废，并调节配比的研究，如耿飞等 [ 18 ] 以太湖淤泥和粉煤灰为原料制得烧结砖，满足国家承重墙(MU10)使用标准，结果表明：增加粉煤灰掺量，砖体吸水率增大，抗压强度降低。所以参考地方淤泥特性，制定合理的原料配比与工艺参数，以淤泥为主要原料烧制烧结砖，不仅可以解决黏土资源紧缺的问题，而且淤泥中的有机物在烧制过程中被去除，重金属被固化，浸出率大大降低 [ 19 ]，处理成本约200~250元/吨。