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我院张作泰课题组在《Water Research》发表市政污泥热解过程中磷的定向转化研究成果

2020-01-12

近日,我院张作泰教授课题组及其合作者在市政污泥热解过程中磷的定向转化研究方面取得重要进展,研究成果在国际知名期刊《Water Research》(IF:7.913,Nature Index期刊)在线发表。

全球磷资源因采矿开发、化肥生产、产品制造等人类社会活动而快速消耗,有研究表明,全球磷资源储量将在未来100年内枯竭。作为不可再生元素,磷元素在人类社会生产、生命代谢中发挥着举足轻重的作用。另一方面,随着经济水平的提高,污水处理效率的提升,污水处理厂产生的污泥量十分可观。其中市政污水处理过程中,产生的脱水污泥中磷含量高达2%-4%,以污泥作为可再生磷资源进行磷元素回收利用,不失为一种提高磷元素可持续性的方式。目前,有许多关于污泥灰中磷提取的方法研究,但是这种方法不仅成本高、效率较低、提取的磷可用性受限,而且造成新的废物产生,二次污染风险大。

团队在充分认识磷元素形态转化机理的基础上,提出一种热解过程中,通过添加不同钙磷前躯体实现磷元素转化为植物相容性较好的羟基磷酸钙的方法,并探讨了磷元素定向转化为羟基磷酸钙的影响因素。并将改性后的生物炭应用到植物种植过程中,研究其对植物生长的影响规律。本研究为污泥资源化利用提供了新思路。

南科大为论文第一作者单位和唯一通讯单位,陈晶晶博士研究生为第一作者。研究得到了深圳市科创委学科布局、国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资金支持。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135419312278

 

污泥热解过程中磷元素的转化示意图