市政污泥好氧堆肥过程中重金属形态变化特征及堆肥产物风险评价.pdfVIP

摘要

本文采用好氧堆肥工艺，以稻草调理剂、污泥返混料为辅料，探究不同辅料

配比对市政污泥好氧堆肥过程中理化性质、污泥养分及8种重金属形态（Cu、Zn、

Pb、Ni、Cr、Cd、Hg、As）总量和形态的影响，并对堆肥产物进行生态毒性和

生态风险评估。研究结果表明：

（1）在稻草调理剂添加比例对堆肥过程中重金属形态变化的影响研究中，

共设三个处理T1、T2和T3，返混料、污泥和稻草体积比分别为2:1:1、2:1:1.5和

2:1:2。在堆肥过程中，堆体T1、T2均达到堆肥标准。堆体T2中Cu、Cd、Pb和

As总量表现出的增加幅度最大，分别为16.2%、35.3%、29.9%和25.9%。形态变

化上，堆体T2对Ni、Cr、Pb、Hg和As元素表现出的钝化效果最好，稳定形态

增加幅度在5.5%-19.8%之间，表明堆肥过程中稻草最佳添加比例为1.5。

（2）在返混料添加比例对堆肥过程中重金属形态变化的影响研究中，共设

三个处理A1、A2和A3，返混料、污泥、稻草体积比分别为1:1:1、1.5:1:1、2:1:1。

在堆肥过程中，堆体A1、A2和A3均达到堆肥标准。堆体A2中Cr和Pb含量与

堆体A3中Cu、Zn、Ni、Cd和Hg的含量均因“浓缩效应”有6.7%-29.5%的增

加。经堆肥处理，堆体A2中Cd、Ni的稳定形态比例提高了12.9%和10.4%；堆

体A3对污泥中Pb、Cr、Hg、As转变为稳定形态的效果最好，表明返混料添加比

例为2时有利于重金属的钝化。

（3）在研究季节因素对堆肥过程中重金属形态变化的影响过程中，共设三

个堆体，分别为冬季（S1）、春季（S2）和夏季（S3），返混料、污泥、稻草体积

比均为2:1:1。三个堆体均满足堆肥标准。堆体S2中Cu、Pb、Hg与堆体S3中Zn、

Ni、Cr、Cd和As含量上升幅度最大。经堆肥处理，Zn和Cd在堆体S1表现出的

钝化效果最好；堆体S2对Pb、Cr、Hg和As元素的钝化效果较好，堆体S3中Cu

和Ni的残渣态比例均有10.2%左右的升高。表明不同季节条件下对不同种类的重

金属的钝化效果不同，其中以春季堆肥综合效果最好。

（4）在堆肥产物风险评价方面，除堆体T3外，各堆体堆肥产物均对种子根

伸长有一定的促进作用，表明各堆肥产物毒性较小。生态风险评价结果表明，Zn

在各堆体中均为高风险污染水平；其余元素Cu、Cd、Pb、Ni、Cr、As、Hg均表

现为中低风险程度。

关键词：市政污泥，好氧堆肥，重金属形态，堆肥产物，风险评价

CharacteristicsofHeavyMetalMorphologyChangesduring

AerobicCompostingofMunicipalSludgeandRiskEvaluationof

CompostingProducts

Abstract

Inthispaper,theaerobiccompostingprocesswasadopted,andricestraw

conditionerandsludgeback-mixwereusedasauxiliarymaterialstoinvestigatethe

effectsofdifferentauxiliarymaterialratiosonthephysicochemicalproperties,sludge

nutrients,andthetotalamountandmorphologyofeightheavymetalforms(Cu,Zn,Pb,

Ni,Cr,Cd,Hg,andAs)intheprocessofaerobiccompostingofmunicipalsludge,aswell

astoasse