赤泥是铝冶炼工业中发生的一种碱性工业固体废物；玉米秸秆是一种农业固体废物，课题组将二者混合热解，制备出一种新型功效生物炭复合质料。研究发现，玉米秸秆上发生的多孔结构，使功效生物炭复合质料具有去除酸性印染废水中染料的能力。

记者9月20日从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院研究员吴正岩和张嘉团队，利用固体废物赤泥和玉米秸秆研制出一种新型功效化生物炭，并将其应用于酸性印染废水的治理事情。相关结果已被环境科学工程领域核心期刊《清洁生产杂志》接收发表。

印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产物为主的印染厂排出的废水。每印染加工1吨纺织品耗水100—200吨，其中80%—90%的水会成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属于难处置的工业废水之一。

用热解法将两种固体废物制乐成能质料

“这完全是课题组的一个突发奇想，把碱性废物和酸性污染物放在一起，既去除了污染，又中和了二者的酸碱性。”兼任安徽省环境毒理与污染控制技术重点实验室副主任的吴正岩告诉科技日报记者。

吴正岩向记者解释道，赤泥是铝冶炼工业中发生的一种碱性工业固体废物。据统计，我国赤泥年产量约8000吨，全球库存赤泥凌驾20亿吨。赤泥大多被聚集储存在铝土矿废渣处置基地中，造成大量土地资源浪费，对周边的土壤和水体也会形成一定的危害。而玉米秸秆也是一种农业固体废物，具有量大价廉的特点。

“针对这两种常见的固体废物，我们课题组接纳二者混合热解的要领，制备出一种新型功效生物炭复合质料，并将其应用于酸性印染废水的处置。”吴正岩体现，制备过程中的热解温度“很要害”。“课题组在实验室里对其结构转变机理进行了研究，充实表征了差异热解温度下功效复合质料制备过程中形貌和组成的变化，以及热解过程中气态产物的变化。”吴正岩说，通过研究发现，在玉米秸秆上发生的多孔结构，使功效生物炭复合质料具有去除水中染料的能力。此外，在约700℃的赤泥中，碳酸钙剖析生成了氧化钙，这就表明功效生物炭复合质料可用于中和酸性废水。

实现废物回收与废水处置双赢

“通过进一步的研究，我们确认了功效生物炭复合质料在处置酸性染料废水中体现出了良好的性能。”吴正岩说，此外，这种功效生物炭复合质料还具有磁性，这是因为在高温热解条件下，玉米秸秆发生的还原性气体将赤泥中的铁氧化物还原为带有磁性的单质铁。

“我们把这种功效生物炭复合质料简称为生物炭。”吴正岩说，生物炭不光可吸附印染废水中的染料，同时由于其自己具有磁性，使用完毕后可进行磁回收，制止了对环境的二次污染。此外，该质料还有较强的碱性，在处置酸性印染废水的过程中，既可中和废水的酸性，又可消除质料自己的碱性。

吴正岩体现，热解法制备生物炭的操作过程简单、成本低廉，只需一步就可以直接完成。而且制备时间短，主体质料制备过程仅为3个小时左右。“我们的制备要领所用的设备也很简单、成本不高，中间仅需要极少的人力成本投入。由于我们的原料来源是固体废物，原料成本仅仅为质料的运输成本，所以整体成本仅为2500—3500元/吨。”

“与其他的酸性染料废水处置方式相比，我们使用固体废物制备的生物炭能保证废水处置效果，而且将固体废物变废为宝，既解决了其堆放导致的环境问题，又缔造了一定的经济收益,实现了固体废物回收与酸性染料废水处置的双赢。”吴正岩说。

“未来，我们将对该生物炭集中进行两个偏向的探索：一是探索该质料越发广阔的应用场景。二是对处置后的废旧污泥进行开发与应用。”吴正岩说。