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无机盐对城市污泥堆肥过程中重金属Cu和Cd的形态影响研究

周海斌  
【摘要】:污泥是污水处理厂的必然产物,工业发展和城镇化水平快速推进,加剧了城市污水污泥的产生。从20世纪80年代开始,我国城市污泥堆肥处理工艺所占比例逐年上升,成为解决城市污泥问题的主流工艺和发展方向。本课题在城市污泥中添加碳酸铵、硅酸钠、硫酸亚铁铵等可溶性无机盐,研究其对好氧堆肥过程中重金属Cu和Cd形态的影响规律,探索降低重金属生物有效性的方法,在国内外的研究中尚未见报道。为实现城市污泥的可持续利用,治理污泥中的重金属提供理论依据。实验结果表明:所用城市污泥的理化性质均符合农用污泥堆肥的基础条件,pH较稳定保持在7-9,含水率由堆肥前的64%减小到40%,电导率为4010.2 μm·cm-1。污泥中Cu的总量为413.3 mg/kg, Cd的总量为5.480 mg/kg,均满足重金属含量在中性和碱性土壤上的限定。Cu的可交换态含量占总量的16.65%,Cd的可交换态含量占总量的26.89%,生物有效性较大。通过好氧堆肥,能实现对Cu和Cd的钝化,钝化效果分别为97.07%和78.48%。加入0.1%的碳酸铵和0.1%硅酸钠的堆肥处理对Cu达到了良好的钝化效果,且堆肥速率得到提高,加入0.1%硫酸亚铁铵的钝化效果较弱。加入0.1%硅酸钠对Cd起到了良好的钝化效果,增加硅酸钠用量效果更明显。加入碳酸铵和硫酸亚铁的处理,堆肥速率明显提升。加入无机盐钝化剂达到了使Cu和Cd降解速率加快,生物有效性降低的目的。


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