[01413440]基于有机废物的 Cr（VI）污染生态处置关键技术开发与应用

目前含Cr（VI）固废和Cr（VI）污染土壤处理采用的FeSO4还原技术,存在引入二次污染、修复能力有限和长效性差（返黄）等问题。本项目针对以上问题,在国家自然科学基金、企业委托等项目的资助下,以生态化修复为目标,提出“以废治毒”的全新理念,历经14年,针对Cr（VI）污染土壤和工业铬渣,首创了以多源有机固废协同FeSO4生化还原铬污染土壤和生物质热解气还原工业铬渣的Cr（VI）绿色生态还原理论,建立了基于多源有机固废协同生化和生物质热解气还原的两大技术体系,研发了相应的Cr（VI）还原菌剂、处理工艺系统与技术装备,实现了含Cr（VI）污染土壤和工业铬渣的可持续修复。 （1）首创了以多源有机固废协同FeSO4生化还原铬污染土壤和生物质热解气还原工业铬渣的Cr（VI）绿色生态还原理论 基于多源有机固废富含还原性官能团和微生物种类丰富的特点,提出了基于多源有机固废协同FeSO4生化还原理论,实现了“Fe2+-Fe3+” 氧化还原闭路循环和“SO42→S2-” 的定向转化;利用生物质热解气的还原作用,阐明了Cr（VI）在高温富氢气氛下的还原机理,实现了工业铬渣向无定形Cr2O3的高效转化。 （2）建立了基于有机固废的生物异位/原位修复铬污染土壤技术体系,并研制了相关配套装置与设备 针对化学法还原Cr（VI）修复能力有限和长效性差等问题,利用厌氧污泥、矿化垃圾、沼渣等有机固废,开发了厌氧污泥制备高效Cr（VI）修复菌剂工艺,研制了高压旋喷注射和注入井/加压注入组合注入系统和设备,形成了稳定高效还原Cr（VI）污染土壤技术。济南裕兴化工原厂区铬污染场地修复中试结果表明,1天和36天还原脱毒效率分别为92.7%和99.6%,效率提高66%以上,修复成本降低6%~22.2%,实现了Cr（VI）污染土壤的可持续修复。 （3） 开发了高浓度Cr（VI）生物质热解无害化技术 针对现有工业铬渣修复技术存在的修复成本高、易返黄等问题,开发了工业铬渣生物质热解气还原工艺,开发了基于回转窑的可控还原系列配套设备,完成了工艺装置的放大设计并形成了万吨级工艺软件包;建成了10000吨/年的生物质热解无害化工程示范项目。运行结果表明,修复后Cr（VI）浓度低于3mg/kg,还原剂成本仅为化石燃料的30%,吨铬渣处理费用低于150元。 项目授权发明专利14项,发表学术论文30余篇,培养硕博士10人,本成果系列技术已在济南裕兴化工厂原厂区、青岛市-娄山河综合整治工程项目污染场地、西宁原湟中鑫飞工厂铬污染场地风险管控工程项目、云南省牟定县渝滇化工厂历史遗留铬渣污染场地土壤治理和修复中成功应用。为企业新增销售额24534.4万,创造利润5618.0万元。