市政污泥与餐厨沼渣共热解制备生物炭的工艺优化及重金属固化机制

摘要

市政污泥与餐厨沼渣作为城市固体废弃物的重要组成部分，具有高含水率、高有机质和潜在污染性等特征，若处置不当将对环境造成严重影响。近年来，热解技术因其减量化、无害化和资源化的优势被广泛应用于污泥与有机废弃物处理领域。本文以市政污泥与餐厨沼渣为主要原料，研究其共热解制备生物炭的工艺优化及重金属固化机制。通过对热解温度、原料配比、升温速率等因素的系统分析，探讨其对生物炭产率、孔隙结构及元素组成的影响。结果表明，合理的混合比例与适宜的热解温度可显著提高炭化产物的比表面积及固定碳含量，同时有效降低重金属的生物有效性。通过XRD、FTIR和XPS等手段对热解产物进行结构与元素形态表征，发现重金属主要以硫化物、氧化物和碳酸盐等稳定形态存在，显示出较强的固化能力。该研究为污泥与餐厨废弃物协同处置及资源化利用提供了新思路，也为生物炭在环境修复领域的推广奠定了理论基础。