環(huán)境我家 2022-12-30 08:30 北京
2022年12月9日,中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院朱芬芬團(tuán)隊(duì)及合作研究者的研究成果“The function of “Cambi® thermal hydrolysis + anaerobic digestion” on heavy metal behavior and risks in a full-scale sludge treatment plant based on four seasons investigation”在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域頂級期刊Journal of Hazardous Materials (JHM, IF=14.224)在線發(fā)表。
砷、鉛、汞、鉻、鎘等重金屬廣泛存在于各類環(huán)境介質(zhì)中,對生態(tài)環(huán)境和人類身體健康造成嚴(yán)重威脅。城市生活污泥作為污水處理的“副產(chǎn)物”,富集了大量重金屬,其行為及去向應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。“Cambi®熱水解+厭氧消化”工藝是北京城市生活污泥的主要處理工藝,目前仍缺乏對該工藝過程中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究及風(fēng)險評估,且污水處理廠中污水性質(zhì)隨季節(jié)變化,進(jìn)而影響污泥特性,因此本研究分別于1月、4月、7月、10月沿工藝全流程采樣,探討了該工藝各污泥處理單元(離心脫水、Cambi®熱水解、厭氧消化、板框壓濾脫水)對重金屬的濃度、質(zhì)量、形態(tài)變化的影響,并采用了潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)和土壤重金屬累積預(yù)測模型對污泥土地利用時重金屬的短、長期風(fēng)險進(jìn)行評估。
研究結(jié)果表明:(1)由于厭氧消化過程中有機(jī)物降解導(dǎo)致的重金屬“富集效應(yīng)”。(2)基于工藝全流程的污泥及重金屬質(zhì)量衡算結(jié)果顯示,該工藝對污泥有很好的減量(脫水率可達(dá)98.68%)與穩(wěn)定效果(有機(jī)物降解率可達(dá)56.9%),大部分重金屬的質(zhì)量有所下降(但下降比例一般低于20%)。(3)污泥中不同重金屬的化學(xué)形態(tài)差異很大。但經(jīng)過工藝處理后,重金屬的殘?jiān)鼞B(tài)均略有增加(汞除外),即生物有效性降低。(4)根據(jù)GB 4284-2018中污泥施用量為0.75 kg/㎡時,表層土壤中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險較低(RI <150),其中汞和鎘對潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)貢獻(xiàn)最大。若以0.75 kg/㎡的年污泥施用量將污泥產(chǎn)品連續(xù)15年施用于土壤中,重金屬累積濃度分別不超過GB 36600-2018和GB 15618-2018。
中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院
文字 /環(huán)境學(xué)院
圖片 /環(huán)境學(xué)院
編輯 / 新媒體中心 姜佟