核壳结构对石油污染土壤污染物分解转化的促进
作者:郑伍魁; 孙金凤; 崔添; 胡莹莹; 杨雨玄; 李辉
加工时间:2025-01-16
信息来源:材料科学与工艺
关键词:石油污染土壤;核壳结构;陶粒;热脱附;热降解
摘 要:将石油污染土壤通过一次成核后,在其表面继续包覆清洁材料,并经高温烧结制备成可作为建材骨料的核壳结构陶粒,旨在降低有机污染土壤处理过程中二次污染产生的环境风险,实现污染土壤无害化处置。本研究探讨了加热时间、包覆材料种类及用量对石油-CO2转化率的影响,并通过XPS和SEM分析核壳结构陶粒的元素组成与表面形貌。研究表明:与未包覆的核心球相比,以不同粒径的粉煤灰和粘土材料包覆含油率为10%的石油污染土壤颗粒制成的核壳结构坯体,污染物去除效果显著提升,石油-CO2转化率从28.05%提高至62.99%;随着热处理时间和包覆材料用量的增加,转化率进一步提高,且低质量分数的污染土壤在热解过程中更易实现较高转化率;当包覆材料用量为5%石油污染土壤的1.5倍时,其石油-CO2转化率可达90.59%,而未进行包覆的核心球转化率仅有34.52%。所制陶粒的堆积密度为1134 kg/m3,筒压强度可达9.1 MPa,1 h吸水率为4.36%,符合轻骨料的国家标准。包覆层延缓了有机气体的挥发,使其大量热解转化,此外,包覆材料粒径对石油-CO2转化率无明显影响,但材料中的Ca和Fe元素有利于石油烃的去除。
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