重金属在污泥堆肥过程中的变化

在污泥混合堆肥过程中,通过采用不同的填充料配比对污泥进行处理,分析该过程中重金属总量和DTPA提取的重金属含量变化。结果表明,通过污泥混合堆肥,重金属总含量不会降低,但重金属的生物有效性可以降低。     

城市污泥堆肥过程中重金属形态的特征变化

采用分步提取法提取污泥样品中的重金属,并采用等离子发射光谱仪测定各态重金属的含量。结果表明,堆肥后多数重金属的形态发生了明显变化,其主要存在形态为比较稳定的残渣态。     

城市污泥堆肥过程中腐殖酸及重金属形态的变化

堆肥是有机物质腐殖化的过程,堆肥过程中形成的腐殖质可以有效地降低重金属的有效性和迁移性。本研究以H2O、Na4P2O7+Na OH连续浸提污泥堆肥过程中堆体的腐殖酸以及与其结合的重金属,分析腐殖酸及其结合的重金属随时间变化的规律。结果表明:堆肥过程形成的腐殖质中主要以胡敏酸(HA)为主,HA的含量在堆肥过程中先降低后升高,堆肥结束时其含量与堆肥初始差异不显著,而富里酸(FA)的含量有所降低,堆肥结束时,胡敏酸与富里酸比值(H/F)由堆肥初始的3.1增至4.2;与堆肥前相比,堆肥结束时HA结合态Cr、Pb、Zn、Ni、Cu占各重金属的比例增加14.1个百分点、20.0个百分点、1.2个百分点、23.3个百分点和2.3个百分点,重金属的迁移性与有效性较低。     

污泥堆肥过程中重金属的形态变化研究——Sposito浸提法

污泥中重金属的含量及其生物有效性是污泥农用的重要限制因素,而污泥中重金属的总量不能准确地判断重金属的潜在环境影响。因此,很有必要采用化学浸提法获得重金属的生物有效性或其毒性方面的恰当信息。本研究通过对污泥进行堆肥化处理．在堆肥的不同阶段采样,采用Sposito顺序浸提法提取不同形态的重金属所得的溶液,用原子吸收分光光度计测定Zn、Cu、Ni、Pb、Cd含量,用分光光度法测定Cr和As含量。结果发现,与我国污泥农用的标准相比较,重金属含量都没有超过允许的水平。并且,大部分金属以残渣态和有机结合态形式存在,这种形态被认为不会对植物有害,除了Cd外,所有重金属的有效态含量呈下降趋势。     

城市污泥堆肥处理养分及重金属变化研究

采用条垛式人工翻堆的方式对城市污泥、稻草、粉煤灰混合进行堆肥处理,研究堆肥过程中养分和重金属的变化规律。结果表明,堆肥过程中全氮含量因氮以氨气形式挥发损失而呈下降趋势,全P和全K含量因物料浓缩呈线性上升趋势;碱解N、有效P、速效K含量堆肥后较堆肥前均有不同程度的提高,碱解N、有效P在堆肥初期上升,但后期下降,速效K含量则呈不断上升趋势;重金属含量比原污泥有明显降低,添加粉煤灰能明显降低有效态重金属含量。     

污泥堆肥前后重金属Ni和Cd形态变化研究

[目的]研究堆肥化处理对污泥中重金属Ni和Cd的含量及形态的影响。[方法]通过添加木屑调节城市污泥的C／N比,进行堆肥化处理,研究堆肥前后重金属M和Cd的总量及形态分布变化。[结果]堆肥化处理后,明显改变了Ni和Cd的形态分布,明显降低了Ni的不稳定态含量,在一定程度上降低了Cd的生物有效性,起到一定的钝化作用,但使Ni和Cd的总量浓度略有上升。[结论]该研究为重金属的活性控制提供理论依据,从而提高污泥土地利用率。     

堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验

采用经强化重金属后的堆肥污泥作为淋溶土柱的重金属来源,通过土柱淋溶试验,研究了堆肥污泥Cd、Ni、Pb、Cu、Zn 5种重金属在黄土层中的垂直迁移特征,探讨了堆肥污泥施用量及不同淋溶水量对黄土层中重金属迁移分布的影响。结果表明,Cd、Ni的淋溶迁移性较好,Pb、Cu、Zn整体迁移性较差。Cd和Cu随淋溶水量增加淋出作用明显增强,增大淋溶水量对Ni和Pb的淋出影响无明显增强,表层土中Zn、Ni、Pb含量随淋溶水量增大而累积,深层土情况各异。     

脱水污泥堆肥过程中养分、有机质与重金属的变化特征

对城市脱水污泥在堆肥过程中的氮、磷等主要养分、不同有机物以及铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)4种重金属的变化特性开展研究,分析不同有机物与有效态重金属之间的相关关系。结果表明:堆肥结束时,总氮、铵态氮含量分别降低了18.57%、13.93%,硝态氮含量增加了7.69%,速效磷含量增加了100.35%。堆肥期间不同有机物含量的变化趋势不同,堆肥结束时污泥有机质、溶解性有机物含量分别下降了50.92%、12.11%,而腐殖酸、富里酸、胡敏酸的含量分别增加了59.77%、30.85%、218.66%,胡敏酸、富里酸的比值从0.10上升到0.24。在堆肥结束时4种重金属总量都高于堆肥开始时的含量。有效态重金属含量在堆肥结束时最低,此时分别占重金属总量的28.13%、23.76%、11.08%、25.33%。污泥堆肥过程中不同有效态重金属和不同参数之间的相关性存在明显差异。     

城市污泥及其堆肥对土壤重金属的影响

对比城市污泥和堆肥处理,两组试验导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比均有明显增加。比较重金属总量的浓度系数(K)c和有效态重金属浓度系数可看出,堆肥及配合石灰处理的土壤,以及配合化学肥料处理的土壤影响有效态重金属Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的Kc较对重金属总量Kc影响大。施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染(Zc<10.0)。     

城市污泥及其堆肥对土壤重金属的影响

对比城市污泥和堆肥处理,两组试验导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比均有明显增加。比较重金属总量的浓度系数（Kc）和有效态重金属浓度系数可看出,堆肥及配合石灰处理的土壤,以及配合化学肥料处理的土壤影响有效态重金属Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的Kc较对重金属总量Kc影响大。施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染（Zc〈10．0）。     

污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对污泥的适应性及重金属消减的影响

通过研究污泥理化性质对蚯蚓生长的影响和不同比例的污泥和调理剂(牛粪)对堆肥产品中重金属含量的影响,以及蚯蚓对污泥中重金属的消减作用,为污泥的资源化利用提供参考依据。结果表明,新鲜污泥处理和混合污泥处理的蚯蚓数量显著高于久置污泥;70%含水量处理的蚯蚓数最多,显著高于90%和40%含水量处理,其中40%含水量处理的蚯蚓全部死亡;pH7.82时蚯蚓数最多,与pH5.43和pH9.24处理时的差异达显著水平。污泥与牛粪混合培养蚯蚓的试验中,各处理间蚯蚓数量差异不显著,但纯污泥处理的蚯蚓总重和平均单条重显著高于其他处理,且各重金属含量均高于其他各处理,其中Cd、Pb、B、Cu、Zn含量与其他各处理间差异均达显著水平。试验结束后,纯污泥处理的蚯蚓体内各重金属含量是未处理蚯蚓的2.84~116.80倍,重金属去除率为0.46%~2.64%,吸收系数为0.06~0.38。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

调理剂比例对污泥蚯蚓堆肥的影响

以不同比例的牛粪作为调理剂,利用蚯蚓堆肥处理城市污泥,研究蚯蚓生长状况、产物营养物质(氮、磷、钾、有机质)和重金属(Pb、Cr、Cd、Hg、As)的变化.结果表明,试验结束后各处理蚯蚓条数差异不显著;1∶0(污泥和牛粪干重质量比,下同)处理的蚯蚓总重量和平均单条重量最大;1∶0处理的个体平均增重显著高于1∶1处理;污泥经蚯蚓堆肥后营养成分下降,牛粪营养成分增加;1∶0处理产物全氮含量显著高于1∶2处理;1∶0处理的全磷含量最高;各处理间全钾含量差异不显著.纯牛粪0∶1处理的有机质含量最高;1∶0处理的氮、磷、钾总量显著高于其他处理.污泥堆肥后Pb、Cd、Hg含量下降,而Cr、As的含量升高;牛粪堆肥后各种重金属上升,1∶2、1∶1、2∶1、1∶0处理各种重金属含量均显著高于0∶1处理;1∶2、1∶1、2∶1处理间Pb、Cr、Cd差异不显著;2∶1处理的Hg、As含量与1∶1处理差异不显著,但显著高于1∶2处理.     

初始pH值对污泥中重金属生物沥滤的影响

采用序批试验研究了不同初始pH值下污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤效果。结果表明,不同重金属沥滤效率受初始pH值变化的影响程度从大到小依次为Pb>Cu>Zn。初始pH值对污泥重金属生物沥滤效率有较大影响,但即使在初始pH值高达10的情况下,延长沥滤时间也可实现重金属的沥滤。经生物沥滤后,污泥中TP的流失量随着污泥初始pH值的降低而明显增加,而在pH3￣10范围TN流失却与污泥初始pH值相关性较差。     

几种污泥中重金属生物有效性及其影响因素的研究

采用小麦幼苗法对4种污泥中重金属的生物有效性进行了研究。对不同污泥中重金属的生物有效性进行测定的结果表明，污泥中不同重金属的生物有效性不同，Cd、Zn的生物有效性较高，其次为Cu、Ni，Pb则为最低。从重金属向地上部转移情况来看，Cd、Zn、Cu较易向地上部转移，而Pb、Ni则不易，从转移的量来看，重金属转移到地上部的比例远远高于土壤中。利用通径分析对CEC，pH、OM的3个主要污泥性质对5种重金属生物有效性的影响进行了分析，结果表明，CEC、pH为主要影响因素，OM影响较小，但对于不同的金属三者作用的大小及方向不同。     

污泥中几种重金属元素在砂土中的运移

通过土柱实验，研究了污泥中几种重金属元素Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｐｂ的运移特点和形态。实验表明，表层４ｃｍ土壤混入６％的污泥后，显著增加了Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ的淋出量，而Ｐｂ没有显著增加。淋出液中Ｃｕ，Ｎｉ几乎都是配位态重金属，Ｚｎ则有较高比例的非配位态离子。土壤对Ｃｕ＾２＋的吸附能力大于Ｚｎ＾２＋，Ｃｕ＾２＋与有机物的配位能力强于Ｚｎ＾２＋。水溶性有机物与重金属的配位反应对Ｃｕ，Ｎｉ运移影响较大。Ｚｎ的运     

贵州省典型城市污水处理厂污泥养分与重金属含量调查

分别采集贵州省8个典型地级城市污水处理厂冬季和夏季的脱水污泥样品,进行室内分析测试,研究其养分和重金属特性.结果表明,贵州省主要地级城市脱水污泥pH为6.5～7.4,盐分含量为O.4%～0.9%.城市污泥中有机质、全量N、P高于一般农家肥,但全K量较低.污泥中全量重金属Cu、Pb、Ni、Cr、Hg和As均远低于国家农用标准,但一个处理厂污泥Cd、Zn超标,另有一处理厂污泥Cd超标,有3个处理厂污泥存在Zn超标现象.形态分析表明,Cd在多数污泥中化学形态主要是以生物有效态的形式存在,而Zn主要以稳定的化学形态存在,说明Cd存在环境风险,而Zn相对安全,表明贵州地区脱水污泥多数可安全农用,冬季和夏季脱水污泥的养分和重金属浓度没有显著差异.     

污泥堆肥土地利用中重金属在几种观赏植物中富集作用的研究

采用小区试验的方法,研究了上海曲阳污水厂污泥堆肥土地利用过程中小叶黄杨、海桐、杜鹃、孔雀草、一串红等植物的根部对重金属的吸收及富集作用。结果表明:几种植物对Cu均表现出比Zn更强的富集能力,而对Cd、Pb的富集能力很弱,对Cu的富集尤以小叶黄杨须根的能力最强,最高可以达到种植土壤中Cu浓度的4倍左右;对小叶黄杨、海桐、杜鹃3种灌木而言,其须根对重金属的吸收能力显著高于主根;就不同重金属的绝对吸收量而言,几种植物对Zn的吸收总量都是最高的。几种灌木类植物的须根中的Zn含量,总体呈现随土壤中Zn含量增加而上升的趋势。     

添加钝化剂对污泥堆肥处理中重金属(Cu,Zn,Mn)形态影响

利用污泥和稻草进行高温堆肥,研究不同钝化剂包括粉煤灰、磷矿粉、沸石和草炭对污泥堆肥中重金属（Ｃｕ,Ｚｎ,Ｍｎ）形态的影响。试验表明：从对交换态重金属的钝化效果来说,草炭、粉煤灰、磷矿粉是３种有效的钝化剂。在实际生产及应用中,考虑到作为钝化剂原料的来源、价格及处理费用等问题,选择粉煤灰、磷矿粉作为钝化剂是切实可行的。粉煤灰和磷矿粉的合适的加入比例分别是２５％和２０％。     

Fe3+浸出污水污泥中重金属实验研究

在25 ℃,污泥浓度20 g/L条件下,以硫酸铁为萃取剂对两种污泥(W1＆W2)进行重金属浸出研究.结果表明,向污泥中投加硫酸铁能导致污泥酸化和污泥中重金属的溶出.投加量越大,污泥pH值降得越低,重金属的溶出率也越高.向W1中投加按Fe3 计算为1.5 g/L硫酸铁时,其pH值降至3.02,Cd,Cu,Zn溶出率分别可达到82.5%,70.9%和89.0%;向W2中投加4.5 g/L Fe3 ,其pH值降至3.19,Cd,Cu,Zn的溶出率分别可达到80.0%,88.2%和92.1%.在相同pH条件下,Fe3 比硫酸能更有效浸出污泥中重金属;用Fe3 浸提污泥中重金属能达到与生物淋滤法同等的溶出效果,并缩短了反应时间.用Fe3 浸出污泥中重金属具有一定可行性.