[發明專利]一種微生物煙氣脫硫劑

有效

• 申請號: 201110103030.1
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102179167A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 韓一凡;鄭承綱;張小霞;溫丹;黃志勇
• 申請（專利權）人: 天津工業生物技術研究所
• 主分類號: B01D53/85
• 分類號: B01D53/85;B01D53/50
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 張中南

技術領域

本發明屬于煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種微生物煙氣脫硫劑，即鐵硫氧化微生物為主組成的脫硫劑，對煙氣中的二氧化硫進行脫除。

技術背景

大氣中的SO₂是酸雨形成的主要因素，全球每年由于酸雨造成的農業、經濟和文化損失巨大，同時酸雨造成地表、地下水，以及土壤的酸化，對環境造成破壞，其中火力發電排放煙氣中的SO₂是大氣中SO₂的主要來源。我國的煤炭資源具有含硫量高的特點，燃燒后產生的煙氣中SO₂的含量更高。雖然政府采取了一系列節能減排的措施，但SO₂總的排放量仍然超過美國、俄羅斯和印度。目前煙氣脫硫工藝主要分為鈣法脫硫和氨法脫硫。其中鈣法脫硫產物為CaSO₄，稱為脫硫石膏，無論純度、抗壓抗拉強度、含水率都無法與天然石膏競爭，不得不占用大量的土地堆存作為廢料處理。這種廢棄物的長期大量堆放對氣候、土壤、植物甚至是人類健康具有潛在的危害性。這種純投入型的治污方式導致各大電廠發電成本增加，有的甚至無法達到上網電價。氨法脫硫雖然能夠副產有經濟價值的氮肥，但又存在處理能力有限，無法應用于大型熱電廠的煙氣脫硫和運輸不便等問題，應用范圍有限。因此，開發一種具有較好脫硫能力，又能產出高經濟附加值的副產物的脫硫劑，是改善目前我國煙氣脫硫現狀的一個可行途徑。

錳是重要的民用和軍用金屬元素，在生產、生活和戰備設施、裝備中廣泛應用。我國每年需要從國外進口大量的錳礦石來填補錳礦資源的缺口。隨著我國南方高品位錳礦的開采殆盡，如何有效地開發利用北方儲量驚人的低品位錳礦，是我國擺脫主要依賴進口錳礦石，實現資源充分利用開發的出路之一。利用軟錳礦脫除煙氣中SO₂的研究早在90年代就已經有相關的研究開展，但至今仍然受到副產物連二硫酸錳較高導致的二次污染和脫硫率不理想因素的困擾，而無法實施產業化推廣。

發明內容

本發明的目的是提供一種微生物煙氣脫硫劑，即利用脂環酸芽孢桿菌BM菌株和其他具有鐵硫氧化能力的嗜酸菌的活菌混合后制成菌劑，對煙氣進行脫硫。在現有的軟錳礦脫硫工藝中使用本發明的脫硫劑，可同時浸出硫酸錳，以彌補現有軟錳礦脫硫工藝的不足。

本發明所用的脂環酸芽孢桿菌BM(Alicyclobacillus?ferriphillum)于2010?年12月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，北京市朝陽區北辰西路1號院，保藏號為：CGMCC?NO.4500。

本發明的脫硫劑包含有脂環酸芽孢桿菌BM?NO.CGMCC?4500的活菌，以及任一種或幾種利用還原態硫，和/或亞鐵離子，和/或單質硫為能量來源的嗜酸菌的活菌菌液，其中菌液培養基中添加有還原態硫，和/或亞鐵離子，和/或單質硫。

上述的利用還原態硫、亞鐵或單質硫作為能量來源的嗜酸菌優選為氧化硫硫桿菌(Acidithiobacillus?thiooxidans，ATCC?8085)和/或氧化亞鐵硫桿菌(Aferrooxidans，ATCC13598)，這兩種菌來自美國模式培養物研究所(ATCC)。

上述的亞鐵組分為硫酸亞鐵，還原態的硫可以是亞硫酸鹽、連二硫酸鹽、連四硫酸鹽中的任一種或幾種；單質硫為升華硫粉?？梢杂命S鐵礦來提供亞鐵和還原態的硫。

脫硫劑中活菌的濃度為10⁸-10⁹CFU/ml，其中CGMCC?NO.4500活菌和嗜酸菌的活菌的數量比為1∶2～3。

制備脫硫劑的培養基可以是Leathen培養基，也可以是9K培養基或其他能夠滿足脂環酸芽孢桿菌CGMCC?4500、和類似于氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌的利用亞鐵、還原態硫或單質硫作為能量來源的嗜酸菌生長的培養基。在這類培養基中，一般組成包括質量體積比g/ml為0.015％-0.3％的(NH₄)₂SO₄，0.01％-0.4％的KH₂PO₄，0.05％的MgSO₄·7H₂O，0.001％的Ca(NO₃)₂，0.001％-4％，FeSO₄·7H₂O(用于提供亞鐵離子)和0.5％-1％的亞硫酸鹽、連二硫酸鹽或連四硫酸鹽(用于提供還原態硫或單質硫)，還可以在培養基中添加有升華硫粉來提供單質硫組分。