[發(fā)明專利]利用巴氏芽孢桿菌固化膠結(jié)含重金屬制革污泥的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810630197.5 | 申請日： | 2018-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN108675585B | 公開（公告）日： | 2021-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 潘響亮;張世杰;祝鵬烽;趙瑤瑤;李玉 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學 |
| 主分類號： | C12N1/20 | 分類號： | C12N1/20;C02F101/20;C02F103/24 |
| 代理公司： | 杭州天正專利事務所有限公司 33201 | 代理人： | 黃美娟;朱思蘭 |
| 地址： | 310014 浙江省杭州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 芽孢 桿菌 固化 膠結(jié) 重金屬 制革 污泥 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種利用巴氏芽孢桿菌固化膠結(jié)含重金屬制革污泥的方法，在好氧條件下，將巴氏芽孢桿菌的菌液與待處理制革污泥混合，并在菌液中加入尿素以及氯化鈣，于20～30℃條件下，固化12～15天，完成含重金屬制革污泥的固化處理；通過產(chǎn)脲酶菌在尿素和氯化鈣的條件下生成碳酸鈣沉淀以固定膠結(jié)制革污泥中的重金屬，并達到工業(yè)廢渣的無害化處理；本發(fā)明方法具有工藝簡單、操作方便、效果明顯、處理成本低、適用范圍廣和無二次污染等優(yōu)點；用本發(fā)明方法對含重金屬制革污泥進行固化膠結(jié)，所得的固化體重金屬浸出量低，抗壓強度高，可用作建筑材料。
(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用巴氏芽孢桿菌固化膠結(jié)含重金屬制革污泥的方法，屬于環(huán)境保護固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。
(二)背景技術(shù)
隨著當前經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國已成為全球皮革制造和出口的大國，而皮革工業(yè)迅速發(fā)展的同時也造成了嚴重的環(huán)境污染。制革行業(yè)每年所產(chǎn)生的制革污泥約為5000萬噸，其中含有各種重金屬(鉻、鎘、鎳等)以及有機污染物質(zhì)。目前，制革污泥的最終處置方式主要有填埋、焚燒、就地堆放或者用作建筑材料和堆肥處理等，會產(chǎn)生嚴重的二次污染。
鉻是制革污泥中的主要重金屬成分，對人體是有嚴重危害的。一般認為六價鉻的毒性是三價鉻的100多倍。鉻在水中具有高溶解度，通過生物膜的快速滲透，隨后與核酸和蛋白質(zhì)的相互作用而具有高度移動性，具有高毒性和致癌性。重金屬鎘具有潛伏期長、毒性高、難降解等特點，在20種嚴重威脅人體健康的元素中排名第7位，是一種強致癌的重金屬元素。鎘中毒的主要癥狀是貧血、神經(jīng)機能失調(diào)和腎損傷。鎳是人體必需的生命元素，在人體內(nèi)含量極微，過量的鎳會危害人體健康，主要癥狀是嘔吐、腹瀉、急性腸胃炎、引起中樞循環(huán)和呼吸紊亂，使腦、肺和腎出現(xiàn)水腫、出血和變性，還會降低生育能力、致畸和致突變作用。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體將很難排除。它對神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼造血功能、消化系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)等均有危害、且有慢性中毒作用。對兒童的血鉛負荷、神經(jīng)行為功能進行相應研究后得出，長時期暴露于含鉛量超標環(huán)境的兒童有著反應緩慢、視覺遲鈍的現(xiàn)象。鉛能直接傷害人的腦細胞，尤其是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下，特別是大腦處于神經(jīng)系統(tǒng)敏感期的兒童，對鉛有特殊的敏感性。
近幾年，制革污泥的處理方法研究主要包括物理化學方法。物理化學方法主要包括固化/穩(wěn)定化，熱解法，以及脫鉻處理工藝。物理化學方法存在著去除效果差，成本高，以及容易造成二次污染等問題。
巴氏芽孢桿菌是一種產(chǎn)脲酶菌，產(chǎn)脲酶菌可分泌脲酶，脲酶水解尿素會形成CO32-和NH4+離子，同時使環(huán)境的pH明顯升高，在偏堿性的條件下，重金屬離子一部分與碳酸根離子形成沉淀，另一部分重金屬會以共沉淀的形式沉淀。目前，已有報道的利用產(chǎn)脲酶菌處理重金屬工藝主要是微生物固化土壤中的重金屬，但利用產(chǎn)脲酶菌固化膠結(jié)含有各種重金屬的制革污泥尚未報道。
(三)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用巴氏芽孢桿菌固化膠結(jié)含重金屬制革污泥的方法。本發(fā)明利用中國北京北納生物菌種保存庫購得的一株產(chǎn)脲酶菌——巴氏芽孢桿菌(編號BNCC337394)，固化膠結(jié)含重金屬制革污泥，在好氧條件下，將巴氏芽孢桿菌的菌液與待處理制革污泥混合，并在菌液中加入尿素以及氯化鈣，于20～30℃條件下，固化12～15天，完成含重金屬制革污泥的固化處理。通過產(chǎn)脲酶菌在尿素和氯化鈣的條件下生成碳酸鈣沉淀以固定膠結(jié)制革污泥中的重金屬，并達到工業(yè)廢渣的無害化處理。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種利用巴氏芽孢桿菌固化膠結(jié)含重金屬制革污泥的方法，所述方法為：
(1)菌種富集培養(yǎng)
將巴氏芽孢桿菌接種至營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，在溫度25～35℃下，于100～150rpm的搖床中培養(yǎng)8～16h，得到菌液，所得菌液濃度以O(shè)D600表示，通過去離子水稀釋調(diào)節(jié)菌液OD600為0.8～1.2，備用；
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