新華社客戶端武漢11月7日電(記者譚元斌)加強固體廢棄物堆存減量化和資源化是國家生態文明建設的重大戰略需求。中國科學院武漢巖土力學研究所科研人員研究出一種環境友好型的固體廢棄物處理方法,與目前廣泛採用的水泥基固化穩定化技術相比具有顯著優勢。
該所科研團隊研究發現,微生物礦化技術在固體廢棄物強度提升和重金屬穩定方面效果顯著,其作為固化穩定化技術具有巨大潛力。
微生物固化穩定化處置固廢原理示意圖
據該所專家介紹,水泥基固化穩定化技術因其高效經濟被廣泛用於含重金屬固體廢棄物的處置。但是水泥化學相容性差,在複雜環境下的長期穩定性不確定,而且水泥在生產中碳排量高,環境問題突出。
微生物礦化產物方解石與砂土間作用,方解石位於砂顆粒間(a,b)和方解石位於砂顆粒表面(c)
參與研究的一名科研人員說,與傳統水泥基固化穩定化相比,微生物反應材料擾動性小,生物粘結產物與基質顆粒間力學相容性良好,特定條件下微生物法產生的強度遠高於水泥。同時,該方法可保持基質的透水性並具有更高的環境穩定性,這有利於將固廢材料作為土工材料而實現資源化利用。此外,微生物固化穩定化具有無碳排放的環保特性。
微生物礦化法和水泥基法處理後樣品的強度和粘結含量關係圖
該團隊提出將無汙染、環境包容性強的磷酸鹽礦化體系應用於微生物固化穩定化中。該技術採用農業中廣泛使用的有機磷細菌肥料、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌分解有機磷或磷礦粉,產生磷酸根以固定固體廢棄物中的重金屬。該方法在pH為5至9的範圍內均有較高的修復效率,且最終產物磷酸鹽的環境穩定性更強。
微生物礦化法和水泥基法處理後樣品的強度和滲透係數關係圖
該研究相關成果已在線發表於國際期刊《整體環境科學》。
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