熱解及添加生物質(zhì)輔料對(duì)污泥中重金屬的固定效應(yīng)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).pdf

1、為了評(píng)估熱解及外源物料添加對(duì)制備的污泥基生物炭中重金屬的固定效應(yīng)及其潛在的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，本文研究了熱解溫度及添加竹屑、稻殼對(duì)污泥炭性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和重金屬含量及形態(tài)的影響。筆者通過自行研制的熱解炭化爐，對(duì)干化污泥、污泥與等質(zhì)量比竹屑和稻殼混合之后在400-600℃的范圍內(nèi)進(jìn)行熱解，制備得到不同熱解溫度污泥基生物炭。應(yīng)用傅里葉變換紅外線光譜(FTIR)和掃描電鏡等技術(shù)，對(duì)熱解前后母料和生物炭的元素組成、主要官能團(tuán)及其表面結(jié)構(gòu)和形態(tài)變化進(jìn)行了對(duì)比

2、研究;同時(shí)，采用BCR順序提取分析其所含重金屬賦存形態(tài)的改變，藉此評(píng)估熱解溫度及外源物料的添加對(duì)污泥炭中重金屬的固定效應(yīng)及其潛在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為污泥炭的實(shí)際應(yīng)用的可行性提供理論基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果表明，隨著熱解溫度逐漸升高，污泥基生物炭的H/C比顯著降低，而其pH值、灰分含量以及比表面積都顯著增加;FTIR分析也證實(shí)了其元素H和N的含量隨著熱解溫度的升高而顯著降低，而生物炭芳香化程度則明顯提高（炭穩(wěn)定性增強(qiáng)）;同時(shí)，其所含重金屬存

3、于生物有效態(tài)的濃度百分比顯著降低，而其存于可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的濃度百分比明顯增加，這說(shuō)明熱解溫度的升高可有效降低污泥中重金屬潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。
　　與以純污泥為母料相比，添加竹屑和稻殼與污泥共熱解，使得污泥炭的產(chǎn)率、H/C比和灰分含量百分比進(jìn)一步降低。由于外源物料的稀釋作用，其所含重金屬總量濃度呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。更為重要的是，添加竹屑和稻殼與污泥共熱解所得污泥基生物炭中重金屬存于生物有效態(tài)的濃度百分比比純污泥基生物炭又有顯著下降，