[發明專利]一種利用白腐真菌協同堆肥鈍化城市污泥中有效態銅和鎳的方法

在審

• 申請號: 201710344251.5
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107032573A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 張朝升;許瑩;趙美花;榮宏偉
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/16;C05F7/00;C02F101/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 崔紅麗,裘暉

技術領域

本發明屬于環境領域，具體涉及一種利用白腐真菌協同堆肥鈍化城市污泥中有效態銅和鎳的方法。

背景技術

城市污泥經過污水處理廠的脫水處理后，由于其豐富的氮磷營養物質，常用于農用或林業。但因為經濟發展，城市污水中的重金屬濃度日益增多，進而導致城市污泥中的重金屬含量也大幅增長。由于重金屬不能被生物代謝利用，會通過食物鏈在生物體中積累且當濃度超過生物所需用量時，就會對生物體產生毒害作用。其中，銅和鎳過量，會在人體內積聚，產生致癌作用。因而，過量重金屬限制了城市污泥的資源化農用。由于重金屬對生物的毒害性主要取決于重金屬的形態而并非重金屬濃度的總量，可將污泥中的對生物體有毒害作用的有效態重金屬鈍化成穩定形態，則可降低重金屬對生物體的影響。

城市污泥中的重金屬銅和鎳主要來自城市污水。城市污泥重金屬一般利用淋濾法和電動法將其從固相洗脫到液相，從而實現去除。但一般情況下這些過程適用規模不大、成本高、操作困難，難以滿足數量龐大且日益增多的城市污泥處理，并且其濾液容易導致二次污染等問題。

堆肥處理是環境領域土壤處理技術的傳統方法，它以各種微生物活動為基礎，通過微生物的代謝活動，特別是細菌和真菌，將污泥或土壤中的有機物甚至是有毒有害的物質進行代謝分解，將有機質的數量變少，質量變好。與其他方法相比，該方法操作簡單、處理成本低且能夠處理種類廣。然而堆肥處理對重金屬的鈍化效率低，使其在城市污泥處理中受到限制。

目前，國內外很多學者通過單獨調整堆肥工況條件來或微生物處理城市污泥中的銅和鎳，其中調整堆肥工況條件過程中，影響因素多且隨機性強，調整過程復雜，可靠性低，而微生物處理污泥重金屬中，重金屬對微生物毒害性強、微生物繁殖能力低、重金屬鈍化效率低等問題。因此，如何充分利用堆肥和微生物協同鈍化城市污泥有效態銅和鎳，成為本領域的難題。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種利用白腐真菌協同堆肥鈍化城市污泥中有效態銅和鎳的方法。

本發明索要解決的技術問題是：針對現有技術存在的缺陷，提供一種能提高城市污泥重金屬銅和鎳的鈍化率，實現城市污泥資源化農用，且成本低廉、操作簡單、運行費用低、處理效果好的利用白腐真菌和堆肥協同鈍化城市污泥有效態銅和鎳的方法。

本發明的另一目的在于提供一種生物有機肥。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種利用白腐真菌協同堆肥鈍化城市污泥中有效態銅和鎳的方法，包括以下步驟：

(1)堆肥材料預處理：堆肥膨脹劑和生物質選用稻草秸稈和麩皮，將兩者洗滌、干燥、剪碎備用；

(2)白腐真菌富集：選用白腐真菌，制備白腐真菌孢子懸浮液；

(3)構建堆肥體系鈍化城市污泥中有效態銅和鎳：將城市污泥、稻草秸稈、麩皮和白腐真菌孢子懸浮液混合，調節含水率進行堆肥。

優選的，所述的堆肥體系中，城市污泥、稻草秸稈和麩皮按30：9：5(濕重比)比例混合；所述白腐真菌孢子懸浮液與堆肥體系質量比為6％。

優選的，所述的堆肥體系的含水率為60％～70％；堆肥時間為40～60天；翻堆頻率為堆肥25天后翻一次，而后每周翻一次。

更優選的，所述的堆肥體系的含水率為64～68％。

優選的，所述的城市污泥中能夠進入生態循環系統的有效態銅初始濃度不高于9mg/kg，有效態鎳初始濃度不高于6mg/kg。

優選的，所述的白腐真菌孢子懸浮液為黃孢原毛平革菌的孢子懸浮液，黃孢原毛平革菌孢子懸浮液的濃度為2.0×10⁶個/mL。

優選的，所述的稻草秸稈和麩皮用去離子水洗滌4～6次，于50～70℃烘干，稻草剪碎尺寸為1～2cm，麩皮粉碎過篩，篩孔尺寸為10～18目。

一種生物有機肥，利用上述方法實現城市污泥中有效態銅和鎳的鈍化后，即得到生物有機肥。

本發明的機理是：

白腐真菌是一類能同時處理廢水和污泥中有機-無機污染物的微生物，其不僅能夠通過自身新陳代謝分泌胞外物質降解或吸附有機-無機污染物，還能利用并分解堆肥體系中難分解的木質素和類木質素物質，生成腐殖酸，促進污泥中的有機質轉化為腐殖質，進一步提高污泥腐殖化程度，通過腐殖質對污泥有效態重金屬的螯合作用，從而促進污泥中有效態重金屬的鈍化，同時得到了富含氮、磷元素的生物有機肥，顯示出良好的應用前景。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果：