隨著工業化的快速進程,印染污泥的產生量逐年遞增。根據中國環境統計年鑒,2016年中國印染污泥的產生量為465萬噸。印染污泥成分非常復雜,富含多環芳香烴、重金屬、表面活性劑、染料、溶劑、洗滌劑等化合物。其中染料中的硝基和氨基化合物以及重金屬元素都屬危險廢物,具有很強的生物毒性。因此印染污泥一旦處理不妥當,將對生態環境和人類健康造成嚴重的危害。目前,國內外對印染污泥的處理處置主要借鑒市政污泥的處理處置方法(土地利用、填埋和焚燒)。這些處理處置方法各有不足之處,極易造成二次污染。可見,目前仍然缺乏安全可靠的印染污泥處理處置技術。
中國科學院城市環境研究所清潔能源技術與炭材料研究組(汪印團隊)針對目前印染污泥成分復雜、生物毒性強和污染物含量高等難題,圍繞印染污泥安全高效處理這個目標,開展了印染污泥熱解過程中重金屬的遷移轉化和化學形態轉變研究,明確了印染污泥中重金屬的遷移轉化規律和化學形態轉變機制。研究發現,印染污泥熱解技術能促使絕大多數重金屬從不穩定的生物可利用態轉變為穩定的殘渣態,富集在生物炭中的重金屬主要固化在生物炭基體中,致使印染污泥生物炭的環境風險性大幅度降低。此外隨著熱解溫度的不斷升高,所制備的印染污泥生物炭的品質也顯著提高。該研究成果為印染污泥資源化和無害化處置提供了理論依據,也有助于為熱解終端產物印染污泥生物炭的后續安全應用提供一些參考。
研究成果以Effect of pyrolysis temperature on characteristics, chemical speciation and risk evaluation of heavy metals in biochar derived from textile dyeing sludge 為題發表在Ecotoxicology and environmental safety上。該研究獲得中日政府間國際科技創新合作重點項目(2016YFE0118000)、國家自然科學基金(41373092)、天津市重點研發計劃項目(16YFXTSF00420)和中科院青年人才領域前沿重點項目(IUEQN201501)的資助。
印染污泥熱解安全處理技術