1、本文以污水污泥為原料,研究了污泥和不同熱解溫度下熱解殘渣中銅、鋅、鉛、鎘的總量和形態(tài),考察了熱解溫度對這些熱解殘渣中上述重金屬形態(tài)和濾出性的影響。首先利用原子吸收分光光度法(AAS)分析了污泥和熱解殘渣中上述四種金屬的總量。污泥中金屬鋅(2104.8mg/kg)超過了《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》污泥農(nóng)用土壤標準；金屬鎘(5.2mg/kg)和銅(312.3mg/kg)的含量超過了該標準污泥農(nóng)用的酸性土壤標準；鉛(119.6mg/kg)低于

2、該標準中污泥農(nóng)用的酸性土壤標準。熱解殘渣中這四種金屬含量的多少次序和污泥樣品中的多少次序是一樣的,但是當熱解溫度升高到700℃時,熱解底物中的鎘還原成鎘單質(zhì)從而揮發(fā)到熱解氣體當中去了,導致殘渣中鎘含量減少。
　　 其次,使用現(xiàn)在通行的BCR(Community Bureau ofReference)法對污泥和熱解殘渣中這四種金屬形態(tài)進行提取,然后利用AAS分析各個形態(tài)的含量。污泥中金屬銅、鎘、鉛具有很大的潛在環(huán)境風險,因為每種金

3、屬的前三種形態(tài)分別占總量80％以上,其生物可利用性和環(huán)境毒性不可忽視。污泥中的鋅的可交換態(tài)和可還原態(tài)的含量較高但部分可交換態(tài)的鋅將會被土壤中的無機物晶格封閉而很穩(wěn)定對環(huán)境無毒性,所以其生物有效性可能被高估。這四種金屬的四種形態(tài)和熱解溫度的相關(guān)系數(shù)絕對值都沒有超過0.8,有一半以上的相關(guān)系數(shù)都小于0.5,有些相關(guān)系數(shù)甚至小于0.3。所以,當熱解溫度不超過700℃時,能量還不足以打開上述四種金屬形態(tài)的結(jié)合力,所以熱解溫度對殘渣中的金屬形態(tài)分

4、布影響不大。
　　 最后,污泥和熱解殘渣中的金屬的濾出性通過優(yōu)化的有毒物質(zhì)濾出性檢測方法(TCLP)進行測定。熱解殘渣中金屬鎘、銅、鉛、鋅的TCLP濃度分別在400℃,350℃,500℃,550℃的時候達到最大值0.74mg/L,15.69mg/L,10.25mg/L,85.63mg/L。分別達到這個極值以后,熱解殘渣中它們的TCLP濃度就會隨著熱解溫度上升而迅速下降,這是因為其一,在污泥中金屬大部分是以有機螯合物的形式存在的,

5、當熱解溫度升高致使有機螯合物的鏈斷裂,金屬離子釋放出來,所以隨著熱解溫度的增加,金屬的濾出性也隨著增強。但是達到一定溫度以后金屬又被晶格化而固定在灰分晶格中,所以金屬的濾出性極大的降低了。其二,熱解過程中pH值隨著熱解溫度升高而升高,其對H+的緩沖性也極大提高,這個也是導致金屬TCLP濃度變化的另一個因為。其三,除650℃外,熱解殘渣的比表面積隨著熱解溫度的升高熱解殘渣的比表面積逐漸緩慢上升(熱解溫度是700℃的時候,其比表面積達到33