垃圾炭混凝土性能及生态效益研究*

贾亚琪，王震洪，李 赫，严 婷，张 聪，何晓乐，李盼根，王毅毅

(长安大学 水利与环境学院，旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，西安 710064)

0 引 言

经济发展为人类提供丰富商品和服务的同时，也造成了固体废弃物逐年递增。全球每年固体废弃物产量已达70～100亿吨，但约有30亿吨未得到有效处理[1]。城镇生活垃圾成分复杂、有机物含量高、含大量病菌、易腐败变质产生恶臭渗滤液及气体，处理不当会对地下水、土壤及大气产生二次污染[2]。传统的固体废弃物处理技术主要有填埋、堆肥和焚烧，但在实际应用中均会造成不同程度的二次污染。

垃圾热解技术是指垃圾在无氧或缺氧条件下经高温加热(600～1 000 ℃)，使之分解为液态焦油、固态生物炭和可燃性气体回收利用的过程。垃圾热解技术二次污染小、经济效益高，是一种环境友好型处理方式，但其副产物生物炭需进一步处理[1]。生物炭是一种难熔、高度芳香化、富含碳的固态物质[3]，其较大的比表面积大、丰富的孔隙结构和稳定的理化性质使其具有广泛的应用前景。生物炭具有优良的吸附效果，可作为吸附剂处理废水中的重金属[4]；生物炭作为土壤改良剂施入土壤，可增加农作物产量[5-6]。但不同来源及烧制条件制成的生物炭成分差别较大，尤其是城镇生活垃圾量大，成分复杂，含有毒有害物质，使垃圾热解炭很难作为吸附剂和土壤改良剂应用到生产中。

生物炭和地层中高温高压下形成的金刚石具有相同碳元素构成，有研究表明炼钢过程中碳元素的增加能使钢材强度显著增加[9]。……