污泥內有貴金屬! 提升污泥處置技術(shù) 實(shí)現資源元素的回收利用
隨著(zhù)污水處理設施的增加和污水處理能力的提升,我國污泥產(chǎn)量逐年增加,污泥處置形勢嚴峻。一方面,污泥中含有大量重金屬等有毒有害物質(zhì),處置不當,會(huì )造成環(huán)境污染;另一方面,污泥因蘊含大量資源,極具開(kāi)發(fā)利用潛力。全面了解污泥中多種元素(主要包括重金屬、稀土元素、貴金屬)的分布特征,側重其地球化學(xué)形態(tài)的分析,從而評價(jià)其環(huán)境風(fēng)險,評估其潛在經(jīng)濟價(jià)值,可為污泥處置提供理論依據。
環(huán)境生物技術(shù)組近年來(lái)致力于污泥中多種元素的分析與分布特征研究。前期研究中明確了元素在不同污水廠(chǎng)污泥中的分布呈現顯著(zhù)的空間差異,揭示空間差異主要與受納污水來(lái)源和組成比例有關(guān)(Suanon et al, PlosOne, 2017)。
最近,通過(guò)與廈門(mén)市水務(wù)集團合作,采集了廈門(mén)市全部穩定運行的污水廠(chǎng)的剩余污泥,分析了49種元素在污泥中的濃度及其地球化學(xué)形態(tài),結果顯示,污泥中除了含有重金屬、堿金屬、堿土金屬等元素外,還蘊含了大量的稀土元素與貴金屬等資源元素,具有可觀(guān)的經(jīng)濟價(jià)值。對其地球化學(xué)形態(tài)分析顯示,資源元素多以殘渣態(tài)和氧化態(tài)形式存在,提示有效提取污泥中資源元素存在挑戰。網(wǎng)絡(luò )分析顯示,污泥中元素的分布呈現共存性,主要由于其相似的理化性質(zhì)造成的?;谏锟衫眯缘娘L(fēng)險評價(jià)指數提示,Ni、Cu、Zn、Cd、Co、Sr、W等元素具有較高的環(huán)境風(fēng)險。綜上,進(jìn)一步發(fā)展污泥處置技術(shù),提升污泥中資源元素的回收利用,降低污泥進(jìn)入環(huán)境的風(fēng)險,具有重要意義。
相關(guān)成以“Occurrence, geochemical fractionation, and environmental risk assessment of major and trace elements in sewage sludge”發(fā)表于Journal of Environmental Management, 2019, 249, 109427。來(lái)自盧旺達的Francois Nkinahamira博士生為第一作者,孫倩副研究員為通訊作者。該研究得到福建物構所-城市環(huán)境所融合發(fā)展基金、中國科學(xué)院-第三世界科學(xué)院院長(cháng)獎學(xué)金及中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )項目資助。
編輯:王媛媛
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