污泥热解炭化制生物炭技术对重金属的固定机制说明
重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大。

常见的重金属治理的方法包括化学法、生物法、热力学法等。热力学法通过高温来使重金属玻璃化。

污泥热解炭化固定污泥重金属属于热力学法。污泥在密闭、无氧、非燃烧、高温状态下进行热解、脱氢、气化、炭化等反应。污泥中有机污染物因热解而被摧毁,或转化为热解气逸处,部分有机物转化为单质碳。污泥中含有大量的泥沙成分,主要是二氧化硅。在高温环境下,污泥中的放射性物质和重金属被牢牢的束缚在已经溶融成为玻璃状或者玻璃-陶瓷状物质体内,即固定在生物炭中。经过权威第三方检测,污泥经过热解炭化后,重金属的含量和形态发生了显著的改变,可交换态含量几乎未检出。

污泥热解炭化经历了玻璃化过程,其表面富集了大量的Si、Al元素,生物炭中形成了光滑致密的微颗粒,污泥中重金属在高温过程中被融化为玻璃状,进入玻璃结构中,借助玻璃体的致密结晶结构形成稳定的固溶体,不会溢出污染环境,从而达到了固化重金属的目的。