申请日2016.10.25
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F11/00; B09C1/10
摘要
本发明公开了一种降低污泥源中重金属含量的方法。本发明提供的降低污泥源中重金属含量的方法，包括降低污泥源中重金属含量的方法以及降低植物中重金属含量的方法。降低污泥源中重金属含量的方法，包括如下步骤：向所述污泥源中加入钝化剂;所述钝化剂为草炭、粉煤灰、沸石粉、石灰粉、钢渣粉、石灰粉或生物质炭。本发明以污泥源的特征为基础，对常规钝化剂的钝化效果进行试验、对比分析，确定最佳钝化方法。既可以有效降低污泥中重金属Cd、Hg的有效态含量，钝化效果持续时间长，又可以抑制作物对土壤中重金属Cd和Hg的吸收、富集。同时又具有很好的经济效益，使粉煤灰等废弃物得到了资源化利用。
权利要求书
1.一种降低污泥源肥中重金属含量的方法，包括如下步骤：
向所述污泥源中加入钝化剂;
所述钝化剂为草炭、粉煤灰、沸石粉、石灰粉、钢渣粉、石灰粉或生物质炭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述重金属为Cd、Pb和Hg中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法为降低污泥源中Cd含量的方法;
所述降低污泥源中Cd含量的方法具体为向所述污泥源中加入草炭、粉煤灰或石灰粉;
所述草炭、粉煤灰或石灰粉的加入量均为污泥源质量的1-50%;
所述粉煤灰的加入量具体为污泥源质量的1%、3%、40%、20-50%或50%;
所述草炭的加入量具体为污泥源质量的5%、20%或40%;
所述石灰粉的加入量具体为污泥源质量的5%;
所述污泥源的质量均以污泥源风干重的质量计。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法为降低污泥源中Pb含量的方法;
所述降低污泥源中Pb含量的方法具体为向所述污泥源中加入粉煤灰或石灰粉;
所述粉煤灰或石灰粉的加入量具体均为污泥源质量的1-50%，更具体为污泥源质量的20-50%，再具体为5%或40%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法为降低污泥源中Hg含量的方法;
所述降低污泥源中Hg含量的方法具体为向所述污泥源中加入粉煤灰;
所述粉煤灰的加入量具体为污泥源质量的3-50%，更具体5-20%或40%，再具体为5%、7%、10%或20%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：所述加入为一次性加入。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：向所述污泥源中加入所述钝化剂后，作用时间为2周至10周;
向所述污泥源中加入粉煤灰后，作用时间为4周至10周;
向所述污泥源中加入草炭后，作用时间为4周至8周;
向所述污泥源中加入石灰粉后，作用时间为2周至8周。
8.一种降低植物中重金属含量的方法，包括如下步骤：
向种植植物的土壤中施加污泥源和钝化剂;
所述钝化剂选自草炭、粉煤灰、沸石粉、石灰粉、钢渣粉、石灰粉和生物质炭中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述重金属为Cd、Pd和Hg中的至少一种;
所述钝化剂的加入量为所述污泥源质量的1-50%，优选为污泥源质量的20-50%，更优选为40%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计;
所述植物具体为农作物或蔬菜作物;所述蔬菜作物更具体可为小油菜。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述方法为降低植物中Cd含量的方法;
所述降低植物中Cd含量的方法具体为向种植植物的土壤中施加草炭和/或粉煤灰及污泥源;
所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg;
所述降低植物中Cd含量的方法为向种植植物的土壤中施加草炭及污泥源时，所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至20g/kg;
所述降低植物中Cd含量的方法为向种植植物的土壤中施加粉煤灰及污泥源时，所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg或20g/kg至40g/kg;
所述方法为降低植物中Hg含量的方法;
所述降低植物中Hg含量的方法具体为向种植植物的土壤中施加粉煤灰及污泥源;
所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg，具体为每kg土壤中加入5g/kg至20g/kg。
说明书
一种降低污泥源重金属含量的方法
技术领域
本发明涉及一种降低污泥源中重金属含量的方法。
背景技术
污泥是污水处理厂和污水处理的必然产物，未经恰当处理的污泥进入环境后，直接给水、土、气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对环境和人类活动构成严重威胁。统计表明，截至2011年3月底，全国各市、县累计建成城镇污水处理厂2996座，处理能力达到1.33×108m3/d，由此将产生巨量的污泥，如处置不当将会引发严重的环境污染问题，如能将其进行合理的处置处理，加以利用，可转害为利，产生丰富的资源。
影响污泥土地利用的主要因素是污泥中营养元素流失带来的浪费和污染，以及重金属和有机物积累所具有的毒性。重金属在污泥中的性质稳定，不易去除，随污泥进入土壤后,长期富集会对环境造成危害，因此其成为限制污泥大规模利用的重要因素之一。其中重金属因具有毒性大、潜伏期长和可沿食物链富集等特点成为污泥堆肥土地利用的重要关注内容。国内外学者开展了堆肥过程各种钝化剂对污泥重金属生物毒性的影响，在污泥堆肥土地利用前对重金属污染进行评价，可以实现对环境质量的有效监控。国内外学者从不同角度提出了多种方法包括富集指数法、地累积指数法、污染负荷指数法、潜在生态危害指数法、综合污染指数法、内梅罗综合指数法、回归过量分析法、模糊集理论等。多数评价对象针对的是城市污水处理厂产生的活性生物污泥，少有对厌氧消化污泥及其与活性污泥对比评价报道。
生活污泥既是污染物又是一种资源，污泥的处理、处置与资源化利用相结合才是其最好的出路。通过对消化污泥肥料化安全生产技术的研究与应用并开展安全性利用评价，有效地减少了污泥直接农田排放或传统填埋所造成的环境污染问题，符合我国对农产品产地环境保护的具体要求，消除污泥随意排放所造成的农业污染事故发生隐患，有效地保护了农产品产区的生态环境，为农产品的质量安全提供了保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低污泥源中重金属含量的方法。
本发明提供的降低污泥源中重金属含量的方法，包括降低污泥源中重金属含量的方法以及降低植物中重金属含量的方法。
本发明提供的降低污泥源中重金属含量的方法，包括如下步骤：
向所述污泥源中加入钝化剂;
所述钝化剂为草炭、粉煤灰、沸石粉、石灰粉、钢渣粉、石灰粉或生物质炭。
上述方法中，所述重金属为Cd、Pb和Hg中的至少一种。
具体的，所述方法为降低污泥源中Cd含量的方法;
所述降低污泥源中Cd含量的方法具体为向所述污泥源中加入草炭、粉煤灰或石灰粉;
所述草炭、粉煤灰或石灰粉的加入量均为污泥源质量的1-50%;
所述粉煤灰的加入量具体为污泥源质量的1%、3%、40%、20-50%或50%;
所述草炭的加入量具体为污泥源质量的5%、20%或40%;
所述石灰粉的加入量具体为污泥源质量的5%;
所述污泥源的质量均以污泥源风干重的质量计。
或者，所述方法为降低污泥源中Pb含量的方法;
所述降低污泥源中Pb含量的方法具体为向所述污泥源中加入粉煤灰或石灰粉;
所述粉煤灰或石灰粉的加入量具体均为污泥源质量的1-50%，更具体为污泥源质量的20-50%，再具体为5%或40%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计。
或者，所述方法为降低污泥源中Hg含量的方法;
所述降低污泥源中Hg含量的方法具体为向所述污泥源中加入粉煤灰;
所述粉煤灰的加入量具体为污泥源质量的3-50%，更具体5-20%或40%，再具体为5%、7%、10%或20%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计。
上述方法中，所述加入均为一次性加入。
向所述污泥源中加入所述钝化剂后，作用时间均为2周至10周;
具体的，向所述污泥源中加入粉煤灰后，作用时间为4周至10周，更具体可为40天;
向所述污泥源中加入草炭后，作用时间为4周至8周，更具体可为40天;
向所述污泥源中加入石灰粉后，作用时间为2周至8周，更具体可为40天。
本发明提供的降低植物中重金属含量的方法，包括如下步骤：
向种植植物的土壤中施加污泥源和钝化剂;
所述钝化剂选自草炭、粉煤灰、沸石粉、石灰粉、钢渣粉、石灰粉和生物质炭中的至少一种。
上述方法中，所述重金属为Cd、Pd和Hg中的至少一种;
所述钝化剂的加入量为所述污泥源质量的1-50%，优选为污泥源质量的20-50%，更优选为40%;
所述污泥源的质量以污泥源风干重的质量计。
具体的，所述方法为降低植物中Cd含量的方法;
所述降低植物中Cd含量的方法具体为向种植植物的土壤中施加草炭和/或粉煤灰及污泥源;
所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg;
更具体的，所述降低植物中Cd含量的方法为向种植植物的土壤中施加草炭及污泥源时，所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至20g/kg;
所述降低植物中Cd含量的方法为向种植植物的土壤中施加粉煤灰及污泥源时，所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg或20g/kg至40g/kg;
或者，所述方法为降低植物中Hg含量的方法;
所述降低植物中Hg含量的方法具体为向种植植物的土壤中施加粉煤灰及污泥源;
所述污泥源的施用量为每kg土壤中加入5g/kg至40g/kg，具体为每kg土壤中加入5g/kg至20g/kg。
所述植物具体可为农作物或蔬菜作物;所述蔬菜作物更具体可为小油菜。
述两方法中，所述污泥源具体可为各种污泥或污泥肥，更具体可为各种生活污泥，如可为各种污泥处理厂产生的发酵腐熟后的生活污泥，更具体可例如北京大兴庞各庄污泥处理厂的发酵腐熟后的生活污泥。
本发明是针对降低污泥源重金属Cd、Hg的有效性和生物活性而进行的，污泥的成分、基本理化性质与普通土壤不同，以污泥源的特征为基础，对常规钝化剂的钝化效果进行试验、对比分析，确定最佳钝化方法。既可以有效降低污泥中重金属Cd、Hg的有效态含量，钝化效果持续时间长，又可以抑制作物对土壤中重金属Cd和Hg的吸收、富集。同时又具有很好的经济效益，使粉煤灰等废弃物得到了资源化利用。
