玉米秸秆上产生的多孔结构使得功能性生物炭复合材料具有去除酸性印染废水中染料的能力
赤泥是铝冶炼行业产生的碱性工业固体废物玉米秸秆是一种农业固体废弃物,通过混合热解制备了一种新型功能性生物炭复合材料研究发现,玉米秸秆上产生的多孔结构使得功能性生物炭复合材料具有去除酸性印染废水中染料的能力
日前,记者从中国科学院合肥材料科学研究所获悉,研究员吴和张佳团队利用固体废弃物赤泥和玉米秸秆开发了一种新型功能生物炭,并将其应用于酸性印染废水的处理相关成果已被环境科学与工程领域核心期刊《清洁生产杂志》收录并发表
印染废水是指以加工棉,麻,化纤及其混纺产品为主的印染厂排放的废水每吨纺织印染加工消耗水100—200吨,其中80%—90%将成为废水纺织印染废水水量大,有机污染物含量高,碱度高,水质变化大,是难处理的工业废水之一
两种固体废弃物热解制备功能材料。
这是研究小组的异想天开将碱性废物和酸性污染物放在一起不仅可以去除污染,还可以中和两者的酸碱性安徽省环境毒理学与污染控制技术重点实验室副主任吴告诉科技日报记者
吴向记者解释说,赤泥是铝冶炼行业产生的碱性工业固体废物据统计,我国赤泥年产量约8000吨,全球赤泥库存超过20亿吨赤泥大部分堆放储存在铝土矿废渣处置基地,造成了大量的土地资源浪费,同时也对周边的水土造成了一定的危害玉米秸秆也是一种农业固体废弃物,具有量大价低的特点
针对这两种常见的固体废弃物,我们课题组采用混合热解的方式制备了一种新型功能性生物炭复合材料,并将其应用于酸性印染废水的处理吴说,热解温度在制备过程中是至关重要的课题组在实验室研究了其结构转变机理,充分表征了不同热解温度下功能复合材料制备过程中的形态和组成变化,以及热解过程中气态产物的变化吴说,通过研究发现,玉米秸秆上产生的多孔结构使功能性生物炭复合材料具有去除水中染料的能力此外,在700左右,碳酸钙在赤泥中分解为氧化钙,表明功能性生物炭复合物可用于中和酸性废水
实现废物回收和废水处理的双赢。
通过进一步的研究,我们证实了功能性生物炭复合材料在处理酸性染料废水方面表现出良好的性能吴说,此外,这种功能性生物炭复合材料还具有磁性,因为在高温热解条件下,玉米秸秆产生的还原气体将赤泥中的氧化铁还原成具有磁性的单质铁
"我们简称这种功能性生物炭复合材料为生物炭."吴说,生物炭不仅可以吸附印染废水中的染料,而且由于其自身的磁性,使用后可以磁性回收,避免了对环境的二次污染此外,该材料具有很强的碱性,不仅可以中和废水的酸性,还可以消除材料本身的碱性
与其他酸性染料废水处理方法相比,利用固体废弃物制备生物炭,既能保证废水处理效果,又能变废为宝,既解决了其堆放带来的环境问题,又创造了一定的经济效益,实现了固体废弃物回收与酸性染料废水处理的双赢吴对说道
未来,我们将重点从两个方向探索这种生物炭二是开发利用处理后的废弃污泥吴对说道
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