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蚯蚓-稻壳炭联合堆肥对工业污泥中重金属试验结论

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浏览:- 发布日期:2020-06-08 15:15:40【

生物炭因其巨大比表面积、较好吸附性、孔隙度,作为一种安全、高效功能型材料被广泛应用于土壤重金属修复领域。当生物炭用于传统堆肥,能够改善通风条件,减少氮素的损失,加快有机质的降解提高腐熟速率。基于此有学者将生物炭应用于蚯蚓堆肥,在污泥中添加柳树木片制成的生物炭,发现生物炭添加比例为4%和8%时有利于蚯蚓的繁殖和生长。

目前,工业生产工艺的复杂性导致污泥性质不同,研究中多采用城市剩余活性污泥,且生物炭与蚯蚓进行联合堆肥的研究不多。本研究通过室内模拟试验,比较研究了稻壳炭联合蚯蚓与单独的稻壳炭对工业污泥的处理,通过分析不同处理方式之间堆肥后重金属含量、有效性和赋存形态的变化,研究稻壳炭联合蚯蚓堆肥对污泥中重金属行为的影响,以期为工业污泥蚯蚓堆肥提供新思路和新方法。

材料与方法-堆肥材料

城市污泥取自马鞍山某钢铁厂水处理站脱水车间污泥;稻壳采自淮南市周边农田;稻壳炭通过实验室600℃热解30min制得;蚯蚓来源于江苏省句容市蚯蚓养殖基地太平二号蚯蚓(Eiseniafoetida)。物料基本性质。

试验方法

试验分蚯蚓处理组和同条件不加蚯蚓的处理组,设置7个处理组:T0:污泥+稻壳;T1:T0+2%稻壳炭;T2:T0+4%稻壳炭;T3:T0+8%稻壳炭;T4:T0+2%稻壳炭+蚯蚓;T5:T0+4%稻壳炭+蚯蚓;T6:T0+8%稻壳炭+蚯蚓,按照设置的处理组加入不同比例稻壳炭,添加蚯蚓,每处理组3个重复。取200g污泥作为处理对象。

蚯蚓的投放密度在22.5—32g·kg−1时处理效果最佳,因此投放15条大小均一蚯蚓(0.35±0.05)g。投放蚯蚓后处理组放入恒温培养箱中,控制温度(25±3)℃,湿度(65%±3%),保证堆肥污泥的含水率在60%—70%。持续堆肥30d,2d翻堆1次。

样品分析与测试

试验结束后,取试样与蒸馏水比1?5,磁力搅拌1h后,离心,取上层清液直接测定pH值及电导率。将堆肥后的污泥风干,磨细过筛,待用。过筛后的污泥用于测定Zn、Cu、Pb、Cd的总量、有效态及各形态分量。重金属总量分析采用王水回流消解法,有效态重金属采用0.005mol·L−1DTPA提取,样品中重金属形态分析采用Tessier5步提取法(Tessieretal.,1979),其中,F1为可交换态,F2为碳酸盐结合态,F3为铁锰结合态,F4为有机结合态和F5为残渣态。各处理液测试液中元素均采用原子吸收分光光度计(TAS-986系列)测定。在分析与测试过程加入重金属土壤(GBW07403(GSS-3))进行质量控制,回收率和相对标准偏差均在允许范围内。有机质采用重铬酸钾氧化-分光光度法。全氮、全磷测定采用过硫酸盐消化法。

数据处理与分析

运用Excel2016和SPSS20.0软件进行数据统计分析。对不同处理组污泥的理化性质、重金属总量、重金属有效态以及重金属各形态分量等进行单因素方差分析(ANOVA)和多重比较(LSD),显著度分别设置在0.05和0.01水平;运用Excel2016作。

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