[發(fā)明專利]一種新型電動注入微生物工藝

無效

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• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN102218443A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 孫紅文;許偉;王翠蘋;劉海濱
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，具體涉及采用電動修復技術對有機物污染土壤進行生物修復的技術領域。

技術背景

土壤是人類賴以生存、發(fā)展的根本，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤污染大致可分為：重金屬污染、農藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等多種類型。其中，土壤的有機污染作為影響土壤環(huán)境的主要污染物已成為國際上關注的熱點，有毒、有害的有機化合物在環(huán)境中不斷積累，到一定時間或一定條件下有可能給整個生態(tài)系統(tǒng)帶來災難性的后果。

與傳統(tǒng)的物理化學修復污染土壤方法相比，微生物修復技術由于具有環(huán)境友好，成本低，以及可以使有機污染物礦化為水和二氧化碳，不產生二次污染等優(yōu)點，一直備受學術界的青睞。但是，微生物修復技術存在著一些難以克服的障礙，主要表現(xiàn)為目標污染物、特效微生物在土壤中活動性低下，無論從宏觀上還是從微觀上都不能充分接觸，因此在某些場合下，特別是修復工程的后期，污染物降解效率低下。而且，在現(xiàn)場生物修復工程過程中，如果沒有適合的微生物來降解有機污染，也會降低微生物現(xiàn)場修復效率，因此，如何有效的為修復場址提供高效降解微生物并促使其遷移，并增加與目標污染物的接觸是有機污染場址生物修復中的一個關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的引入方法通過用泵抽提流經(jīng)反應區(qū)域的地下水至地表，進行生物處理后，再注入土壤中，以再循環(huán)的方式改良土壤。但是，該方法只適用于滲透性好的不飽和土壤的生物修復，而且微生物遷移速率比較慢，利用率低。因此，怎樣將微生物成功的引入反應區(qū)域并使其在土壤中遷移，并增加與污染物的接觸就成為了成功的原位生物修復的主要瓶頸之一。

電動修復(electrokinetic?remediation)是近10年發(fā)展起來的新型原位修復技術，其優(yōu)點在于：適用于低滲透性土壤(由于水力傳導性問題，其它傳統(tǒng)技術的應用受到限制)的修復；比起其它的傳統(tǒng)修復技術成本要少的多；修復時間短；對土壤性質和生態(tài)破壞較小，被稱為綠色修復技術。因此，該方法一經(jīng)提出，就引起廣泛關注，作為重金屬和有機污染物污染土壤的修復技術在實驗室內被研究開發(fā)，顯示出良好的應用前景，成為土壤修復一項重要新興技術。將電動修復應用到原位生物修復的過程中，可以解決一些制約微生物修復效率的瓶頸問題，如，土壤中目標污染物生物有效性低，以及不能將特效微生物有效引入、利用率低等問題。因為電場不僅可以促進目標污染物在土壤中的流動，還可以幫助微生物運輸?shù)轿廴军c位，克服了單獨微生物修復技術中，污染物與微生物不能充分接觸，或結合態(tài)污染物生物有效性低下的問題。因此，電動注入技術，可以有效節(jié)省特效微生物，降低修復的成本，提高目標污染物的生物有效性。

2010年，孫紅文等將枯草芽孢桿菌和白腐真菌通過電動裝置注入菲污染的潮土中，通過研究兩種微生物在潮土中的遷移情況，將兩種微生物成功引入反應微生物修復區(qū)域，為原位生物修復有機污染物污染土壤提供有利條件，推進了電動修復和原位生物修復的研究。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決原位生物修復有機污染物污染場址引入微生物及微生物利用率低下的問題，提供一種應用電動注入微生物工藝的運行模式和參數(shù)，為原位生物修復有機污染物污染土壤提供有利條件，有效提高了生物修復的效率。

本發(fā)明的技術主要有以下幾個方面：

(1)設計并制作符合本發(fā)明目的的電動裝置；

(2)裝置安裝好后進行電動注入枯草芽孢桿菌試驗，采用單向電極運行方式，試驗的電壓梯度為1V/cm，電解液為枯草芽孢桿菌菌懸液(2.8×10⁸CFU/ml)，其pH為7.3，調節(jié)循環(huán)泵的轉速，循環(huán)電解液流速為800ml/h。取電動裝置中從陽極到陰極均勻分布的5個土樣測定其枯草芽孢桿菌的遷移分布，研究細菌在此電動裝置和參數(shù)下電動注入的效果

(3)電動注入白腐真菌試驗，用單向電極運行方式，試驗的電壓梯度為1V/cm，電動裝置填充土為菲污染的潮土，電解液為白腐真菌菌懸液(3.0×10⁸CFU/ml)，其pH值為7.3，循環(huán)電解液的流速為800ml/h，取電動裝置中從陽極到陰極均勻分布的5個土樣測定其白腐真菌的遷移分布，研究真菌在此電動裝置和參數(shù)下電動注入的效果。

附圖說明

圖1為電動裝置運行示意圖；

圖2為枯草芽孢桿菌在土壤中的遷移變化示意圖；

圖3為白腐真菌在土壤中的遷移變化示意圖；

具體實施方式：

為了對本發(fā)明有明確的理解。現(xiàn)結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

第一步：自行設計并制作電動裝置