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生物质快速热解液多联产技术让土壤污染旧貌换新颜

2016-07-26 14:09来源:科学网作者:廖洋关键词:土壤污染土壤修复物质快速热解液化技术收藏点赞

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与此同时,在中国工程院院士谢克昌的指导下,田原宇团队通过工艺设备一体化开发了生物质自混合下行循环流化床毫秒热解多联产技术,解决了超短接触热质传递与反应调控、液体带灰、半焦载体异重返料、钾离子导致床料结焦死床等难题,建成了国际首套20万吨/年生物质热解液化装置,实现了生物质的大规模绿色高效炼制。

无二次污染的永久可持续修复

近年来,重金属污染物导致的土壤污染尤为突出,其中受铬污染的土壤更是重中之重。铬污染土壤修复被认为是铬化工行业最令人头痛的问题,也是世界性难题。

国内最常用的铬污染土壤修复治理技术是硫酸亚铁还原法,其不可避免地会引入二次污染,同时土壤团粒结构破坏,对修复后土壤的种植或绿化带来了困难。

田原宇团队倾力解决了这个难题。通过大量的实验和中试数据,团队证实了腐植酸中的羟基、酚羟基、羰基等还原性官能团与Cr6+在pH值小于5的条件下,发生还原反应生成Cr3+,Cr3+再与腐植酸中的羧基生成络合物,实现铬污染土壤的原位还原与固定;腐植酸与脱毒后含铬土壤形成团粒结构,包裹了土壤颗粒,阻隔了土壤颗粒内部残留Cr3+的渗出,防止了Cr3+的二次氧化和治理土壤的二次反弹;另外通过腐植酸促进土壤团粒结构形成,确保修复土壤恢复其种植和绿化的功能,实现无二次污染的永久可持续修复。

团队首次提出了生物腐植酸还原、络合固定、包裹阻断和土壤团粒化恢复种植功能四位一体的协同修复铬污染土壤的机理,为铬污染土壤修复实现提供了理论依据。

我国有近70个主要铬渣污染场地和几百家电镀、皮革等企业,其造成的严重的铬土壤污染,影响着地下水及饮用水源情况。田原宇团队与多个企业和高校协同合作,首次以生物热解液体为原料,通过多种添加剂改性和配方优化,成功制取了铬污染土壤生物腐植酸绿色修复剂,并在进行了铬污染土壤修复中试示范,土壤修复并委托通标标准技术服务上海有限公司检测,实现了铬污染土壤中99.92%以上的六价铬还原为三价铬,有效阻止了铬离子迁移,无二次污染,脱毒效果和经济性良好。

土壤修复放置30天后,土壤中和浸出液中六价铬均未被检出,彻底解决了硫酸亚铁还原法的修复反弹难题。山东省农科院对修复后经进行修复完土壤植物栽种试验,对土壤营养进行检验表明土壤养分丰富,修复后直接种植作物,作物长势良好,实现了当年治理当年即可种植,为我国70个主要铬渣污染场地的土壤修复治理提供了技术支撑。

同时,生物腐植酸铬污染土壤绿色修复剂还用于电镀污泥治理,效果良好。

业内专家表示,此技术原创性强,在铬污染土壤修复方面取得了显著的突破,处于同类研究国际领先水平,建议政府有关部门和行业协会加大推广力度,使该技术早日大量推广应用。同时,加强修复后土壤的长期跟踪监测。

原标题:让污染土壤旧貌换新颜
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