[發明專利]一種含鎘沉渣中鎘的土著微生物浸出方法

無效

• 申請號: 201010230286.4
• 申請日: 2010-07-19
• 公開（公告）號: CN102337400A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 成應向;許友澤;向仁軍;王強強;李瑾;李小嬌
• 申請（專利權）人: 成應向;許友澤;向仁軍
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B17/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及含鎘沉渣中重金屬的微生物浸出領域，特別涉及鎘的微生物浸出。

技術背景

隨著冶金業的逐漸發展，冶煉行業廢水處理技術越來越先進，重金屬廢水回用率逐漸提高，但伴隨而來的是含重金屬的沉渣處理問題。我國長期以來已堆存大量的重金屬沉渣，且隨著冶煉業的發展重金屬沉渣量將逐漸增加。冶煉污水處理后沉渣中重金屬含量較高但難以實現冶煉回收，對周圍環境具有潛在的危害，易造成重金屬污染事件。

為解決冶煉企業廢水處理后沉渣中重金屬元素對環境可能造成的危害，部分專家學者對去除沉渣中的重金屬的方法進行了大量的研究。包括離子交換、氯化、電化學、化學淋濾、生物淋濾等，其中化學淋濾是目前采取得最廣泛的形式。但化學方法存在處理成本高的缺陷，且投入的藥劑很大一部分仍殘留在沉渣中，對沉渣的副作用較大。

近年來起源于微生物濕法冶金的生物淋濾法因耗酸極少、運行成本低、重金屬去除效率高、實用性強等優點而越來越受到關注。微生物浸出含鎘沉渣中鎘主要是通過培養基的加入激活沉渣中對金屬鎘具有抗性的微生物，使其生長繁殖，并與鎘進行物理化學作用使非水溶態鎘轉化為水溶態鎘，實現沉渣中鎘的資源化。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種含鎘沉渣中鎘的土著微生物浸出方法，該方法通過具有轉化非水溶態鎘為水溶態鎘功能的微生物處理含鎘沉渣，操作簡單易行，成本低，是一種環保處理方法。

本發明的技術方案是：采用含有能轉化Cd形態的土著微生物的治煉沉渣，向沉渣中加入浸出培養基，激活沉渣中土著微生物，使其繁殖并浸出沉渣中鎘。

所述浸出培養基為(NH₄)₂SO₄?2.5～3.5g·L^-1，KCl?0.05～0.2g·L^-1，K₂HPO₄?0.3～0.6g·L^-1，MgSO₄·7H₂O?0.3～0.7g·L^-1，Ca(NO₃)₂0.01g·L^-1，FeSO₄·7H₂O44.5～45.0g·L^-1。

浸出培養基加入到沉渣中添加量為：固液質量體積比g∶mL為6～8∶100，

調節浸出體系pH為3.0，浸出體系的溫度為30℃的培養3-4天。

發明人采集株洲冶煉集團污水處理后沉渣堆場中沉渣，經生物顯微鏡檢測到，該沉渣中具有能轉化Cd形態的土著微生物，培養基的加入激活該微生物，使其大量繁殖，可浸出沉渣中重金屬Cd。

本發明的方法詳細技術方案包括以下步驟：

(1)將采集的沉渣自然風干，球磨、過0.1mm篩后于80℃烘干；

(2)配置培養基：(NH₄)₂SO₄?3g·L^-1，KCl?0.1g·L^-1，K₂HPO₄0.5g·L^-1，MgSO₄·7H₂O?0.5g·L^-1，Ca(NO₃)₂?0.01g·L^-1，FeSO₄·7H₂O44.7g·L^-1，用NaOH調節pH值為1.8～2.0；

(3)向含鎘沉渣中直接添加上述培養基，培養基添加量為：固液質量體積比(g∶mL)為7∶100，調節體系pH為3.0，放置于30℃的培養箱中培養3-4天，沉渣中鎘含量經檢測降低89％。

本發明直接向含鎘沉渣中添加培養基進行土著微生物浸出，提出的土著微生物浸出含鎘沉渣中鎘的方法具有如下優點：

與傳統方法的物理化學修復方法相比，含鎘沉渣中鎘浸出成本較低，且不產生二次污染，是一種環境友好型修復方法。本發明通過直接添加培養基于沉渣中，采用土著微生物浸出沉渣中鎘，操作簡單易行，而且浸出率高，4天之內，沉渣中鎘浸出率高達89％，浸出后沉渣經浸出毒性鑒別屬一般固廢。且在環境安全性、操作方便性以及應用成本方面具有其他生物修復方法不可比擬的優越性。

附圖說明

圖1：培養基加入后浸出液中土著微生物圖