蚯蚓-稻殼炭聯(lián)合堆肥對工業(yè)污泥中重金屬試驗結(jié)論

發(fā)布日期：2021-02-05

生物炭因其巨大比表面積、較好吸附性、孔隙度，作為一種安全、高效功能型材料被廣泛應(yīng)用于土壤重金屬修復(fù)領(lǐng)域。當(dāng)生物炭用于傳統(tǒng)堆肥，能夠改善通風(fēng)條件，減少氮素的損失，加快有機(jī)質(zhì)的降解提高腐熟速率?；诖擞袑W(xué)者將生物炭應(yīng)用于蚯蚓堆肥，在污泥中添加柳樹木片制成的生物炭，發(fā)現(xiàn)生物炭添加比例為4%和8%時有利于蚯蚓的繁殖和生長。

目前，工業(yè)生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致污泥性質(zhì)不同，研究中多采用城市剩余活性污泥，且生物炭與蚯蚓進(jìn)行聯(lián)合堆肥的研究不多。本研究通過室內(nèi)模擬試驗，比較研究了稻殼炭聯(lián)合蚯蚓與單獨(dú)的稻殼炭對工業(yè)污泥的處理，通過分析不同處理方式之間堆肥后重金屬含量、有效性和賦存形態(tài)的變化，研究稻殼炭聯(lián)合蚯蚓堆肥對污泥中重金屬行為的影響，以期為工業(yè)污泥蚯蚓堆肥提供新思路和新方法。

材料與方法-堆肥材料

城市污泥取自馬鞍山某鋼鐵廠水處理站脫水車間污泥;稻殼采自淮南市周邊農(nóng)田;稻殼炭通過實驗室600℃熱解30min制得;蚯蚓來源于江蘇省句容市蚯蚓養(yǎng)殖基地太平二號蚯蚓(Eiseniafoetida)。物料基本性質(zhì)。

試驗方法

試驗分蚯蚓處理組和同條件不加蚯蚓的處理組，設(shè)置7個處理組：T0：污泥+稻殼;T1：T0+2%稻殼炭;T2：T0+4%稻殼炭;T3：T0+8%稻殼炭;T4：T0+2%稻殼炭+蚯蚓;T5：T0+4%稻殼炭+蚯蚓;T6：T0+8%稻殼炭+蚯蚓，按照設(shè)置的處理組加入不同比例稻殼炭，添加蚯蚓，每處理組3個重復(fù)。取200g污泥作為處理對象。

蚯蚓的投放密度在22.5—32g·kg?1時處理效果最佳，因此投放15條大小均一蚯蚓(0.35±0.05)g。投放蚯蚓后處理組放入恒溫培養(yǎng)箱中，控制溫度(25±3)℃，濕度(65%±3%)，保證堆肥污泥的含水率在60%—70%。持續(xù)堆肥30d，2d翻堆1次。

樣品分析與測試

試驗結(jié)束后，取試樣與蒸餾水比1?5，磁力攪拌1h后，離心，取上層清液直接測定pH值及電導(dǎo)率。將堆肥后的污泥風(fēng)干，磨細(xì)過篩，待用。過篩后的污泥用于測定Zn、Cu、Pb、Cd的總量、有效態(tài)及各形態(tài)分量。重金屬總量分析采用王水回流消解法，有效態(tài)重金屬采用0.005mol·L?1DTPA提取，樣品中重金屬形態(tài)分析采用Tessier5步提取法(Tessieretal.，1979)，其中，F(xiàn)1為可交換態(tài)，F(xiàn)2為碳酸鹽結(jié)合態(tài)，F(xiàn)3為鐵錳結(jié)合態(tài)，F(xiàn)4為有機(jī)結(jié)合態(tài)和F5為殘渣態(tài)。各處理液測試液中元素均采用原子吸收分光光度計(TAS-986系列)測定。在分析與測試過程加入重金屬土壤(GBW07403(GSS-3))進(jìn)行質(zhì)量控制，回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在允許范圍內(nèi)。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-分光光度法。全氮、全磷測定采用過硫酸鹽消化法。

數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用Excel2016和SPSS20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。對不同處理組污泥的理化性質(zhì)、重金屬總量、重金屬有效態(tài)以及重金屬各形態(tài)分量等進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和多重比較(LSD)，顯著度分別設(shè)置在0.05和0.01水平;運(yùn)用Excel2016作。

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