海洋疏浚泥資源化綜合利用成果轉化推廣“瓶頸”及其對策建議

薛飛 林麗華 王亮 楊蕾

摘要：隨著我國沿海地區社會經濟的飛速發展，港航工程建設及維護產生的疏浚泥產量急劇增加，規模化、產業化實現疏浚泥資源化處理綜合利用刻不容緩。文章以海洋固體廢棄物資源化再利用為宗旨，結合南海規劃與環境研究院近20年來在該領域的理論研究基礎與工程實踐經驗，系統分析了海洋疏浚泥資源化利用技術成果推廣轉化面臨的“瓶頸”，從建立永久性基地困難、產業鏈整合程度較低、成本造價競爭力不強、設計施工過程較保守、復合型管理人才缺乏等方面進行了思考分析，并有針對性地從加強基礎研究應用、建立協同創新機制、建立交流合作網絡、強化知識產權保護、健全政策法規體系、完善行業管理機制等角度為相關管理決策部門提出了具有可操作性的對策與建議。

關鍵詞：海洋疏浚泥;資源化利用;成果轉化;創新機制

Abstract：With the rapid development of social economy in China′s coastal areas，the output of dredged sediment by port and shipping engineering construction and maintenance has increased dramatically，it′s urgent to realize the resources comprehensive utilization of dredged sediment by large-scale and industrialization.This paper mainly focused on the marine solid waste recycle，combined with the theoretical research foundation and engineering practice experience in this field in recent 20 years，systematically analyzed the bottlenecks faced by the popularization and transformation of the technical achievements，analyzed from the aspects of difficulties in establishing a permanent base，low level of industrial chain integration，weak cost competitiveness，conservative in the design and construction process ，and lack of complex management talents.And some pertinent and operable countermeasures and suggestions were put forward for relevant management decision-making departments，such as strengthen the application of basic research，to establish the mechanism of collaborative innovation，establish the network of exchange and cooperation，strengthen the protection of intellectual property rights，improve the system of policies and regulations，and improve the industry management mechanism.

Key words：Dredged marine sediment，Resource utilization，Achievement transformation，Innovation mechanism

0 引言

疏浚淤泥是港口、航道、湖泊、海洋疏浚過程中產生的高含水率疏浚土[1]。近20年來，隨著沿海地區海洋經濟的飛速發展，我國港口、航道、海洋和海岸工程建設量及維護工程量倍增，海洋疏浚泥產量也急劇增加，僅珠江三角洲地帶每年所產生的疏浚泥總量就達上億立方米[2]。

根據顆粒粒徑，海洋疏浚物大致可以分成礫、砂、粉砂和黏土4類，其中疏浚泥以淤泥和黏土為主，含水率普遍超過80%，一般為液限含水量的1.2～2.0倍，黏土含量多在20%以上[3]。不同區域的疏浚泥成分組成不同，河口海區以粉砂-黏土為主，且有機質含量較高;而非河口海區尤其是離入海口較遠的區域，以礫-砂為主，且有機質含量相對較低[4]。

海洋疏浚泥具有呈流塑性狀態、自然排水干燥困難、高鹽度、低污染等特點[5]。由于這類疏浚淤泥含水率高、黏粒含量高、強度低、工程性質差且大多含有一定含量的污染物，通常難以直接進行工程應用，需對其進行處理或處置[6]。沿海各地區一般根據自身實際情況采取不同的疏浚泥處理方式，比較常見的主要有海上傾倒、吹填造陸、資源化處理等。

目前現有的海上傾倒區已使用多年，多數已處于超負荷運轉，能繼續接納容量有限，疏浚泥海上大量傾倒面臨較大困難。由于海洋經濟的發展，海洋資源的開發程度越來越高，河口、海灣等近岸和沿岸海域一般均為環境敏感海域，環境保護要求越來越高，在上述海域已很難選劃到合適的海洋傾倒區，因此海洋拋泥的處置方法難以持續[7]。而吹填造陸的方式盡管能夠快速消化大量疏浚淤泥，但由于淤泥含水率一般在80%以上，往往必須采用堆載預壓或真空預壓的方法進行預處理，達到足夠的地基承載力后才能使用，這些方法成本較高，而且存在施工周期長、施工初期施工機械難以進入等缺點[8]。資源化利用處理方法主要有機械脫水、燒磚、制陶粒和固化等，而機械脫水、燒磚、制陶粒等處理方法的處理能力有限，難以快速大量處理淤泥，且存在淤泥產生和工程需要的時間、空間不一致的問題[9-12]。

傳統意義上，海洋疏浚泥通常作為廢棄物處理，往往是由于其影響港口航道發展、制約通航水深等因素。但究其根本，疏浚泥是一種具有資源化再利用價值的潛在資源，且在目前各類資源保護利用大趨勢下，海洋疏浚泥資源化綜合利用已經成為必然。

本研究圍繞海洋固體廢棄物資源化再利用的宗旨，基于疏浚泥資源化利用發展現狀，結合近20年來在該領域的理論研究基礎與工程實踐經驗，系統分析海洋疏浚泥資源化利用技術成果推廣轉化面臨的“瓶頸”和問題，提出具有針對性、可操作性的對策與建議，供決策部門參考。

1 疏浚泥資源化綜合利用現狀

目前，疏浚泥資源化綜合利用方法中較為經濟可行、最可能實現規?；瘧玫姆椒ㄊ枪袒夹g，通過脫水設備將疏浚產生的高含水率疏浚淤泥進行脫水，然后加入固化材料將淤泥轉化為填土材料或建筑材料進行資源再利用[13]。該技術處理效率高，是一種快速有效解決大量疏浚泥的方法，同時對于解決淤泥處理中的環境污染問題及工程填土需求矛盾也具有重要意義，是一種環保型的新技術。這一技術在國際上已廣泛受到重視，日本各大城市都設有廢棄淤泥處理中心，將廢棄淤泥通過固化處理后代替砂料等土石方材料進行出售，這樣既保護了環境又節約了大量的土石資源[14-15]。美國新奧爾良災后重建大規模采用這一先進技術[16]。在歐洲已有了完整的技術標準和設計規范，淤泥固化處理已成為一項成熟的工程措施，被利用到道路、填海、造地等各個領域[17]。在國內，朱偉等[18]在深圳鹽田港進行了地基澆筑和水下澆筑的現場試驗，對疏浚淤泥固化技術在國內的應用進行了首次嘗試，繼而又進行了淤泥固化筑堤的現場試驗[8]，拓寬了固化淤泥的應用范圍。徐日慶等[19]對溫州半島淺灘工程中淤泥質土進行了固化研究，在此基礎上提出了固化土用于海堤時的兩種固化應用技術，國內外關于疏浚泥資源化綜合利用的研究已日趨成熟。

疏浚泥資源化綜合利用是一種環保型新技術，能夠從根本上解決海上傾倒造成海洋環境污染的問題以及吹填造陸施工周期較長等缺點，是實現“資源化、減量化、再利用”的最好途徑，符合資源循環利用的政策導向。此外，利用市場經濟進行產業化運作，不但可形成新的海洋產業，同時可帶動如機裝裝備、建材原料等相關上下游產業的發展，解決當地人員的就業問題，是一種海洋新興環保型產業。

2 技術成果推廣轉化面臨的“瓶頸”

目前，疏浚泥資源化利用技術、設備等方面存在的問題均可通過一定的基礎理論研究分析及工程實踐經驗總結得以解決，但在推進疏浚泥高新技術成果轉化為生產力，推動疏浚淤泥資源化利用技術成果產業化、市場化推廣過程中主要存在5個方面的“瓶頸”。

2.1 建立長期或永久性基地困難

按照疏浚泥綜合利用技術成果轉化藍圖需要建立產業化推廣基地，在基地內進行圍堰、簡易碼頭以及生產生活區的建設，并利用分隔圍堰把整個基地劃分為數個獨立的處理區域，以滿足不同性質疏浚泥受納區的基本要求，同時配置相應的疏浚泥轉運設備和處理設備等，開展疏浚泥分類、轉運、固化處理等綜合利用工作。由于國家圍填海政策相應調整，嚴控圍填海，而沿海地塊申請比較困難，且地價不菲，各沿海政府及用海企業仍主要考慮直接經濟效益，未從區域整體發展思索處置淤泥與形成建設用地、用料的關系，通過近年來調研發現，要申請一塊海域或近岸陸域建立相對固定的疏浚泥綜合利用基地較為困難。

2.2 產業鏈整合程度較低

目前疏浚泥綜合利用相關企業普遍規模較小，多數為中小微企業且基本處于“各自為戰”的狀態，沒有形成產業聚集效應。沿海城市政府幾乎沒有以解決海洋疏浚泥資源利用問題為導向組建工業園區，劃出疏浚泥產業應用示范基地，未形成產業聚集效應，不利于大幅提高疏浚泥產業鏈企業間的合作，進而促進技術發展，提高產業核心競爭力。

2.3 成本造價競爭力不強

疏浚泥資源化產業雖然比傳統資源消耗型產業具有巨大的社會和生態環境效益，但短期來看，其產品單價還不能與傳統產業相比，因此疏浚泥資源化產品投入市場后往往競爭力不足，同時也失去了市場空間。

由于政策原因導致企業無法享受優惠的產業政策，若計算疏浚泥運入、固化施工過程、固化材料、產品運出及中間裝卸過程成本，同比市場同性質產品，疏浚泥固化產品價格相對比較高，短期內無法替代傳統產品的地位，并且現在以疏浚泥綜合利用為核心的市場體系還未形成，疏浚泥“接納—分選—存儲—處理—運出”的產業化流程還未與社會化服務體系完全銜接，致使在疏浚泥資源化綜合利用推廣轉化中前期固化成本過高，產品競爭力不強。

2.4 設計及施工單位在海洋工程建設中較保守

目前，工程設計單位對疏浚泥資源化技術了解不深，雖能夠認識到資源化利用技術能夠減少污染、保護環境，但在實際工程設計及施工過程中為避免可能存在的工程風險，不會輕易改變傳統的施工方式，仍采用插打排水板、堆載預壓、真空預壓等軟基處理方式，設計思路墨守成規，給予新技術實際支持力度較小，這些都加大了疏浚泥資源化產業化應用的難度。

2.5 產業推廣轉化復合型人才缺乏

疏浚泥資源化利用屬于新興產業，需進行大范圍的市場推廣，且產業化運作需要既懂管理又懂技術的復合型人才，要熟悉生產流程、成本控制、產品銷售等環節，但這些技能正是科研人員的“弱肋”，且目前不具備一個完善的推廣機制，不能及時與企業相結合優勢互補，借助企業運作平臺進行產業推廣轉化。

3 對策與建議

隨著我國生態環境保護力度及生態文明思想深入程度逐步增強，海洋疏浚淤泥“變廢為寶”，規?；瘜崿F疏浚泥資源化綜合利用已經刻不容緩[20]。而一個國家或地區科技發展水平的重要衡量標志就是科技項目成果能否成功轉化為現實生產力。從國內現狀來看，疏浚泥資源化綜合利用技術成果在產生之后還沒有及時、有意識地推廣應用，未能充分發揮技術成果對經濟和社會發展的實際作用，為此，提出3點對策建議，供決策部門參考。

3.1 加強基礎研究應用，建立協同創新機制

成熟的疏浚泥綜合利用技術是實現產業化的前提，國家有關主管部門應繼續通過設立專項科研基金資助科研院校、企業等單位開展技術攻關，加大基礎技術研發的深度，重點開發出更具規模效益的處理技術，并在完成技術領域成熟后的推廣應用初期，積極引導工程設計單位和建設單位采用新技術開展工程施工建設，累計相關工程經驗，縮短實現產業化的周期。

疏浚泥資源化綜合利用屬于高新技術領域，必須以科技為支撐，建立起科研機構、高校、企業和政府組成的協同創新體系，集中力量進行知識創新、技術創新以及成果傳播和推廣應用。政府機構應逐步從直接組織創新活動和管理經費投入轉到宏觀管理、調控和服務，創造適合創新的環境和條件上;企業以成果傳播和推廣應用為主，并擅長于企業管理;高校以知識傳遞和高水平人才培養為主，同時進行知識創新和知識轉移;科研機構以技術手段與方法創新為主，同時進行技術轉移和推廣應用;推動組建“官—產—學—研”聯合體，圍繞市場需求協同攻關并實施轉化，共同開拓國內外市場。

3.2 建立交流合作網絡，強化知識產權保護

加強國家有關主管部門、產業部門、綜合部門、地方政府以及國際科技和產業信息機構相互之間的聯系，建立交流合作網絡，儲備合作項目，及時匯集發布信息，為沿海城市、海洋科研機構和海洋科技企業提供全方位的服務。為海洋疏浚泥綜合利用技術成果轉化進行商業評估與技術轉讓;為涉海單位的產業信息交流提供幫助與服務，尤其是為一些臨港工業及港口業等疏浚泥產生企業及處理企業提供供求信息與技術咨詢服務。

知識產權是海洋疏浚泥高技術成果轉化為現實生產力的基本保障，必須高度重視知識產權的保護。疏浚泥資源化利用的知識產權歸屬、成果轉讓也應按照科技部有關規定辦理，加強疏浚泥資源化處理工藝流程中核心技術與關鍵領域的保護力度。

3.3 健全政策法規體系，完善行業管理機制

要加快疏浚泥綜合利用技術產業化的步伐，必須建立一套切合實際、能調動各方面積極性的政策法規體系。通過制定投資政策、產業政策、區域政策、稅收政策、收入分配政策，運用稅收、投資、利率等經濟杠桿來推動和規范疏浚泥產業化，促進海洋經濟的發展。同時，制定比陸地產業更優惠的政策，引導和調動國家、地方、集體、個人從事海洋疏浚泥開發利用的積極性，創造良好的投資軟、硬環境，吸引內外資“下?！?，使疏浚泥綜合利用向規模開發和深度開發方向發展，提高在國家經濟中的貢獻率。

實現疏浚泥綜合利用成果轉化，政府的角色和作用至關重要。①找準定位、明確職責，加快管理體制、運行機制、發展模式等方面的創新;②成立高層次、權威性、綜合性的協調管理機構，實現海洋產業合理布局和協調發展，可適時成立“疏浚泥資源化利用產業化發展協會”，由來自政府領導與管理層人員、高校與科研機構的專家學者、產業部門的企業家組成，以加強各部門間的橫向聯系，相互支持、通力合作，逐步構建并完善政府、科研單位和企業的聯合管理體制。

參考文獻

[1]朱偉，張春雷，高玉峰，等.海洋疏浚泥固化處理土基本力學性質研究[J].浙江大學學報（工學版），2005，39（10）：1561-1565.

[2]湯怡新，劉漢龍，朱偉.水泥固化土工程特性試驗研究[J].巖土工程學報，2000，22（5）：549-554.

[3]何桂芳，謝健，田海濤，等.海洋疏浚泥綜合利用產業化道路的探索[J].海洋開發與管理，2008，25（9）：60-62.

[4]KHANBILVARDI R，AFAHARI S.Mud ash as fine aggregate for concrete mix[J].ASCE J.of Environmental Engineering，1994，121（9）：633-638.

[5]張春雷.基于水分轉化模型的淤泥固化機理研究[D].南京：河海大學，2007.

[6]O′KELLY B C.Effect of biodegradation on the consolidation properties of a dewatered municipal sewage sludge[J].Waste Management，2008，28（8）：1395-1405.

[7]徐元.港口建設與疏浚之間關系淺議：兼談第6 屆世界疏浚大會有關情況[J].中國港灣建設，2001（6）：65-68.

[8]朱偉，馮志超，張春雷，等.疏浚泥固化處理進行填海工程的現場試驗研究[J].中國港灣建設，2005（5）：27-30.

[9]霍守亮，席北斗，荊一鳳，等.環保疏浚底泥干化技術研究[J].環境工程，2007，25（5）：72-75.

[10]蘇德純，胡育峰，宋崇渭.官廳水庫壩前疏浚底泥的理化特征和土地利用研究[J].環境科學，2007，28（6）：1319-1323.

[11]田海濤，謝健，石萍，等.海洋疏浚泥處置現狀及資源化推廣探析[C].中國水利學會2014學術年會論文集（下冊），2014：856-862.

[12]薛飛，王佩，李磊，等.污泥固化土強度特性研究[J].人民長江，2018，49（17）：81-86.

[13]姬鳳玲，朱偉，張春雷，等.疏浚淤泥的土工材料化處理技術的試驗與探討[J].巖土力學，2004，25（12）：1999-2002.

[14]北誥昌樹.浚渫土の再利用技術[J].土と基礎，2004：24-27.

[15]時田博之，桜井裕萬，長谷國男.高含水不良土を材料とする固化破砕土による盛土施工[R].日本國土交通省北海道開発局小樽開発建設部，2004.

[16]BOARDMAN D L，GLENDINNING S，ROGERS C D F.Development of stabilization and solidification in lime-clay mixes[J].Geotechnique，2001，50（5）：533-543.

[17]LI X D，POON C S，SUN H，et al.Heavy metal speciation and leaching behaviors in cement based solidified/stabilized waste materials[J].Journal of Hazardous Materials，2001，82（3）：215-230.

[18]朱偉，張春雷，劉漢龍，等.疏浚泥處理再生資源技術的現狀[J].環境科學與技術，2002，25（4）：39-41.

[19]徐日慶，邵玉芳.溫州半島工程海堤淤泥質地基加固試驗研究[J].浙江大學學報（農業與生命科學版），2005，31（4）：475-478.

[20]鄭金秀，胡春華，彭祺.底泥生態疏浚研究概況[J].環境科學與技術，2007，30（4）：111-114.