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环境工程
环境工程

白云

双月刊

1000-8942

hjgctg@163.com

010-82227638；82227678

100088

北京市海淀区西土城路33号

环境工程/Journal Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家科技部批准,中国环境科学学会环境工程分会和中冶集团建筑研究总院共同主办的综合性环保技术刊物.读者对象是从事环境保护科研、设计、生产、教学的广大科技人员、院校师生、技术和管理人员.
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    城镇污泥"厌氧消化+土地利用"技术路线经济性分析

    赵水钎段妮娜谭学军张辰...
    1-9页
    查看更多>>摘要：我国城镇污泥处理处置起步较晚,多元利用途径和产业化推广仍在探索,其中经济性是关系到技术应用路径是否通畅,技术体系能否有效落地的重要因素."厌氧消化+土地利用"是我国 目前城镇污泥处理处置主流技术路线之一.聚焦"常规厌氧消化+土地利用"和"高级厌氧消化+土地利用"2条主流技术路线,基于全流程运行成本统一核算方法,分析不同泥质或技术条件下的经济性特征和变化规律;探讨经济性和技术实施如何相互影响,并通过经济性分析对"厌氧消化+土地利用"技术路线的应用推广提出优化建议.研究结果将为城镇污泥处理处置顶层设计和技术路线选择提供依据,为工程运营单位评估和提升运行水平提供参考,为城镇污泥无害化处理与资源化利用的推广落地提供支撑.

    城镇污泥厌氧消化土地利用成本经济性

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    基于土地利用的污泥-餐厨蚯蚓堆肥中碳氮元素的转化特征

    周有为陈吉升何雷邢美燕...
    10-22页
    查看更多>>摘要：我国城市剩余污泥有机物含量低,与厨余垃圾协同处理处置引起广泛关注.以城市污泥和厨余垃圾为堆肥原料,锯末为调理剂,考察二者协同堆肥的工艺性能,探讨基于土地利用为目的的处置途径下碳、氮元素的转化特征.结果表明:在含水率为(73±2)％,温度为(23±1)℃的条件下,蚯蚓能够在剩余污泥和餐厨垃圾中存活和生长并提高堆肥稳定化程度;在为期60 d的堆肥周期后,蚯蚓组的TOC平均降解率为32.62％左右,而对照组的平均降解率为27.13％左右,蚯蚓组的TN增幅为18.90％～29.80％,而对照组为15.83％～27.40％,C/N在堆肥的前后都有所降低,且蚯蚓组的降解率更高;剩余污泥∶餐厨垃圾∶锯末=4∶3∶3(以干重计)堆肥环境下的蚯蚓生长繁殖特征更为优良.市政污泥、餐厨垃圾、锯末联合蚯蚓堆肥处理,可以有效加快堆肥进程,提高有机物的稳定化和资源化利用的程度,利于进行后续土地利用.

    蚯蚓堆肥剩余污泥餐厨垃圾有机物转化

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    以剩余污泥热碱解液为碳源时硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水

    崔甜甜周集体金若菲李鑫...
    23-31页
    查看更多>>摘要：针对在处理碱法烟气脱硫所产生的高浓度硫酸盐废水过程中存在的碳源不足问题,探究了以剩余污泥热碱解液作为硫酸盐还原菌混合菌群(SRBs)碳源的可行性.通过SRBs对在不同条件下破解剩余污泥产生的热碱解液的利用效果,确定最利于SRBs利用的剩余污泥热碱解条件为:pH=13,T=70 ℃,破解时间为10 h;最佳硫酸盐(SO42-)去除反应的工艺参数为:pH=7,T=35 ℃,ρ(COD)=10000 mg/L,ρ(SO42-)=2500 mg/L.在最佳反应条件下,SO42-去除率可以达到90％以上,COD利用率达到80％.将SRBs利用污泥热碱解液作为碳源去除SO42-的效果与4种SRBs常见碳源(乳酸钠、丙酸钠、乙酸钠和葡萄糖)进行对比,实验证明:5种碳源均可被SRBs利用,热碱解液为碳源时SO42-去除率最高,乳酸钠次之,乙酸钠最低.研究证明剩余污泥热碱解液可以作为SRBs的优质碳源,这可为处理SO42-废水和污泥资源化处置提供新思路.

    污泥热碱解剩余污泥硫酸盐还原菌硫酸盐废水外加碳源

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    污泥生物炭对矿区河道受污染疏浚底泥中重金属的固化效果

    刘维徐志嫱李红星曹琛洁...
    32-39页
    查看更多>>摘要：为研究污泥生物炭对矿区河道受污染的疏浚底泥中Cu、Pb和Cd的固化效果,以市政污泥为原料在500 ℃缺氧条件下制备污泥生物炭,结合扫描电镜、FTIR和XPS等表征手段,分析污泥生物炭投加比对疏浚底泥中3种重金属形态分布和固化效果的影响.结果表明:污泥生物炭的投加可提高疏浚底泥中重金属的稳定化形态,投加比为1.0％时,疏浚底泥中Cu、Pb和Cd稳定态(可氧化态和残渣态)占比分别提高了 37.7％、42.9％和42.4％.污泥生物炭主要通过络合反应和沉淀作用固化重金属,经污泥生物碳固化后,底泥中Cu、Pb和Cd的浸出浓度分别由处理前的0.8763,0.0574,0.0185 mg/L 降低到 0.2527,0.0106,0.0013 mg/L,浸出浓度低于 GB 3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅲ类标准限制,处理后的疏浚底泥可进行资源化利用,基本不会产生重金属二次溶出的风险.

    污泥生物炭矿区河道疏浚底泥重金属固化效果

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    基于生命周期的污泥基活性炭制备工艺环境影响研究

    施恩张帅张淼刘沙沙...
    40-47页
    查看更多>>摘要：利用污泥制备活性炭是具有广泛应用前景的污泥资源化利用途径.但是目前对污泥基活性炭(SDAC)制备工艺进行评价的研究较少.以污水厂污泥制备活性炭为对象,建立了制备工艺流程图,运用生命周期评价(LCA),定量揭示制备工艺的环境影响及关键影响因素.结果表明,整个制备工艺中焙烧步骤对环境的影响占主导地位,其次是研磨或浸渍步骤,最后是洗涤和干燥步骤.水蒸气物理活化、CO2物理活化、KOH浸渍法、ZnCl2浸渍法、H3PO4浸渍法、ZnCl2 熔融盐法、物理化学法的能量消耗量分别为 68.976,79.776,47.376,53.964,48.564,45.828,46.764 MJ/kg活性炭,而全球变暖潜力值分别为14.93,17.06,15.54,13.42,14.51,12.65,13.91 kg CO2 eq/kg活性炭.LCA结果表明,利用CO2物理活化方法制备活性炭对环境影响最大,而ZnCl2熔融盐法对环境影响最小.对ZnCl2熔融盐法敏感性分析结果表明,用电量和活化剂是进一步优化活性炭制备方法的两个关键因素.基于生命周期视角,ZnCl2熔融盐法制备SDAC效果更优,同时应强化设备节能改造,可显著降低SDAC制备过程环境影响.

    生命周期评价活性炭污水厂污泥熔融盐法浸渍法

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    微塑料对剩余污泥的影响及其降解途径研究进展

    蒲艺涛杨茹月徐一荣柯水洲...
    48-56页
    查看更多>>摘要：剩余污泥中残留的微塑料(microplastics,MPs)对环境和生态系统有潜在危害,需深入研究MPs在剩余污泥中的迁移、转归和降解机制,并开发有效的降解方法.首先介绍了 MPs在剩余污泥中的赋存状态,并分析MPs对剩余污泥性质和污泥处理的影响.提出影响效应与MPs种类、浓度和粒径等因素密切相关.其次,分非生物降解与生物降解途径两方面综述了 MPs在污水厂中的降解途径,非生物降解途径包括热解和水热处理,生物降解途径包括污泥堆肥、厌氧消化和生物膜法.讨论了各途径降解MPs的效率与机理,分析了各途径的特点与应用前景.其中,水热处理和污泥堆肥降解MPs效率较高,经济性好且应用场景多,优势明显.总体而言,剩余污泥中MPs的降解研究仍处于初步阶段,还需进一步深入研究.

    微塑料剩余污泥影响降解途径

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    锌铁水滑石改性赤泥对水体磷去除性能及机理

    张恒李瑶赵聪黄涛...
    57-65页
    查看更多>>摘要：为解决水体中的磷超标问题,采用碱性共沉淀法将锌铁水滑石(Zn/Fe-LDHs)负载于赤泥(RM)表面制得Zn/Fe-LDHs改性赤泥(ZFRM),用以去除水体中的磷.通过动力学实验、热力学实验、再生实验,并结合SEM、BET、XRD、FTIR表征手段研究Zn/Fe-LDHs改性赤泥对磷酸盐的去除性能及机理.实验结果表明:ZFRM对磷的吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型,45 ℃下拟合可得磷酸盐最大吸附量可达56.26 mg/g,吸附反应为 自发、熵增的吸热反应.ZFRM的除磷能力受pH影响较小.溶液中共存的CO32-对磷的吸附有明显的抑制作用.再生实验中,ZFRM经过4次再生后吸附量为19.07 mg/g,仍具有良好的吸附性能.此外,层片状的锌铁水滑石已成功覆着于絮状赤泥表面,形成发达的孔隙结构,比表面积大幅提高.吸附机理主要包括离子交换、配位反应、静电作用.与其他除磷材料相比,合成的ZFRM除磷效率高,可再生性强,原料价廉易得,合成方法简单,是具有应用潜力的高效除磷剂.

    赤泥Zn/Fe-LDHs磷酸盐吸附水滑石

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    城市有机固体废弃物协同处置碳排放分析

    王航王先恺陈祥李锟...
    66-72页
    查看更多>>摘要：近年来,以市政污泥与餐厨垃圾为代表的城市有机固体废弃物的安全妥善处理和高效低碳处置受到广泛关注.通过构建碳排放及碳补偿核算方法,以100万人口的中等城市为例,分析城市有机固体废弃物协同处置与传统焚烧和填埋处置的理论碳排放水平.通过量化直接碳排放与间接碳排放的贡献,确定了高效的减排路径.结果表明:城市有机固废协同处置碳排放量为513 tCO2/a,相比于传统填埋(12973 t CO2/a)和传统焚烧(14733 t CO2/a)碳减排效益显著.协同处置技术路线中直接碳排放占比63％,最大限度实现沼气和发酵产物的资源化利用是碳减排的关键.焚烧处置路径中的焚烧电耗(占比68％)和填埋处置路径中的深度脱水药耗(占比87％)是间接碳排放的主要来源,也是碳减排的核心.该研究结果可为城市有机固体废弃物低碳化处理处置提供参考,从而助力城市实现碳中和目标.

    城市有机固废市政污泥餐厨垃圾协同处置碳排放

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    含油污泥辐射热解传热模拟及能量分析

    宋占龙陶双华徐宝林赵希强...
    73-81页
    查看更多>>摘要：油泥辐射热解过程复杂,热解炉内温度场和传热特性不明等,通过Fluent软件,选用双欧拉模型、DO辐射模型及多组分模型研究了热解炉内的温度分布及不同因素下物料的升温特性.结果表明,炉内油泥的温度分布以L/D=10为分界点将其分为了升温和恒温2个阶段,且600 ℃为最佳热解终温.同时,较高的含水率会延长油泥热解时间,而降低螺旋转速可减少最终油泥的剩余量.另外,在辐射管上方加装遮热板可改善炉膛温度分布的均匀性.最后,对整个热解系统进行能量平衡分析发现,热解产物总回收能量为6592.25 kJ,能量回收率最高可达82％,其中热解气能量占该系统总输入能量的65.78％～90.11％,可极大减少系统所需的外部能量补给.

    含油污泥辐射热解数值模拟温度分布能量回收

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    CSB-BOC活化PMS去除河流缓集区水中盐酸四环素的性能及机理

    何西刘晨李婧璐陈明...
    82-96页
    查看更多>>摘要：利用浸渍-后热解法制备了 Bi2O3-Bi7.90Mo0.10O12.15/Cu7S4生物碳催化剂(CSB-BOC),并采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱仪(XPS)等对其晶格结构、形貌、表面元素及化学形态进行了表征和分析,随后探明其活化过一硫酸盐(PMS)去除新型污染物的催化性能及机理.以典型新型污染物盐酸四环素(TC)作为测试对象,研究了不同催化剂反应体系、PMS浓度、阴离子、腐植酸(HA)和pH对污染物去除的影响,考察了 CSB-BOC循环使用的稳定性和异位去除河流缓集区水样中污染物的可行性,评估了 TC降解产物的植物毒性.结果表明:CSB-BOC-5-1具有最佳催化性能,当其浓度为0.2 g/L,PMS浓度为0.2 g/L,TC浓度为20 mg/L,初始pH=6.8,温度为23 ℃,60 min内对TC去除率为95％左右,是生物碳(CSB)+PMS去除率的2.79倍;CSB-BOC-5-1循环使用4次后降解率仅降低了 10百分点;自由基猝灭实验和电子自旋共振(ESR)结果表明1O2为降解TC主要活性物种;使用LC-MS鉴定了 TC的降解产物并提出了 2条可能的降解路径;植物毒性实验和实际水样实验表明CSB-BOC-5-1+PMS降解TC的处理溶液为无毒或低毒性,并且在用于异位去除河流缓集区水中的新型污染物时表现出良好效果.

    生物碳过一硫酸盐新型污染物浸渍-后热解河流缓集区

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