态的含量。堆肥化处理可以有效的降低重金属在土
壤中的生物可利用性。
更多的研究者将注意力集中于添加钝化剂对污
泥好氧堆肥的影响,常用的钝化剂有粉煤灰、磷矿
粉、沸石、草炭、石灰等,姚岚、黄雅曦以及李国
学等人都曾对此进行研究。
姚岚等
[29]
研究了粉煤灰、磷矿粉、沸石和草
炭 4 种钝化剂对污泥堆肥中重金属 ( Cu、Zn、Pb、
Cr
) 形态的影响,结果表明,在污泥堆肥过程中
加入钝化剂,可有效地降低污泥中重金属有效态的
含量,其中以粉煤灰的钝化效果最为显著。黄雅
曦
[30]
研究了在污泥堆肥中添加粉煤灰、磷矿粉、
草炭、沸石和石灰对重金属的形态及重金属的生物
有效性的影响,并对不同钝化剂的不同配比进行了
筛选和优化,结果表明,从对有效态重金属的钝化
效果来说,粉煤灰、磷矿粉、草炭应该是 3 种有效
的重金属钝化剂,其合适的添加比例分别为 20% 、
15%
和 10% 。李国学等
[31]
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形态的影响。试验结
果表明: 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% 。
此外,亦有人研究过蚯蚓对污泥堆肥重金属形
态的影响。刘昭兵
[32]
发现蚯蚓处理能够在一定程
度上降低污泥中重金属 Cd、Pb 交换态的含量,降
低其生物有效性,增加 Cd、Pb 碳酸盐结合态的含
量,而对污泥中铁锰结合态、有机结合态和残渣态
的 Cd、Pb 含量没有明显影响。李明
[33]
比较了高温
堆肥与蚯蚓堆肥对城市污泥重金属形态的影响,结
果表明,两者都可以降低污泥中交换态 Cu、Pb、
Zn、Cd
和 As 的含量; 对于 Cu 和 Pb,高温堆肥优
于蚯蚓堆肥; 对于 Zn、Cd 和 As,蚯蚓堆肥优于高
温堆肥。
3. 2
厌氧消化
目前,污泥厌氧消化研究多集中在提高厌氧消
化效率和增加甲烷产量等方面,有关厌氧消化一发
酵残渣好氧制肥中重金属形态、运移、转化的研究
甚少。Kangala
[34]
发现厌氧消化剩余污泥过程可引
起重金属含量增加。张志凡等
[35]
认为污泥厌氧消
化工艺对重金属具有很好的稳定效果。
曹军等
[36]
及沈晓南等
[37]
研究了污泥中重金属
在厌氧消化前后的形态分布,得出了相似的结果,
汞、镉、铅、砷 几 乎 全 部 以 稳 定 形 态 存 在,锌、
镍、铜、铬的稳定形态含量亦不同程度地得到增
加。
张延青等
[38]
及谢经良等
[39]
研究了厌氧条件下
硫酸盐对重金属形态的转化作用,发现硫酸盐的存
在能够促进重金属向稳定的硫化物形态转变。
3. 3
其他
Lou B
[40]
等使用重金属含量 ( 主要是 Hg、Pb、
Zn
) 超过农用限值且含水率小于 80% 的污泥,好
氧微生物菌剂,添加剂,重金属钝化剂,混合好氧
发酵 15 ~ 20 天,获得发酵后污泥,可以使污泥稳
定、安全,不损伤生物体,可进行卫生填埋,上方
可以覆盖的土壤和种植植物,美化环境,改善生
态。
余观梅
[41]
研究了粉煤灰对污泥中重金属的钝
化作用,结果表明,污泥经 粉 煤 灰 钝 化 处 理 后,
Zn、Cu、Mn、Pb
的可利用态含量明显下降。随着
粉煤灰 加 入 率 的 增 加,Zn、Cu、Mn、Pb 的 交 换
态、有机结合态含量下降,而铁锰氧化物结合态和
残渣态含量增加。
李春萍等
[42]
进行了添加石灰钝化污泥中重金
属 的 研 究, 研 究 表 明, 添 加 5% 、7% 、10% 、
12% 、15%
的石灰后,残渣态的 Pb 含量变化不大,
有机结合态的含量则略有增加; 酸可提取态的 Cd、
Cu、Zn
含量均显著降低,而铁锰氧化态、有机结
合态和残渣态的含量增加; 以添加 7% 的石灰最为
经济有效。
Zheng H
等
[43]
使用石灰改良粉煤灰吸附剂处
理污泥重金属,在 30℃ ~ 58℃ 下混合钝化 10 ~ 15
天,该方法操作简单,充分利用废料粉煤灰资源,
具有良好的钝化重金属污泥的能力,钝化率高,铜
达到 85% 以上,锌也超过 70% ,处理后污泥可用
于农业,园林绿地和屋顶绿化。
3. 4
小结
污泥稳重金属稳定化技术在具有良好效果的同
时存在一些不可忽视的问题,一个重要的不足之处
在于污泥中重金属稳定化并不能将其从污泥中真正
去除,重金属仍旧以另一种形态存在于污泥中,在
制造肥料及农用过程中很有可能再次向不稳定态迁
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四 川 环 境
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卷