[發(fā)明專利]利用紡錘形賴氨酸芽孢桿菌礦化垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811487978.X
• 申請(qǐng)日: 2018-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109607815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘響亮;趙瑤瑤;張世杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34;C12N1/20;C02F101/10;C02F101/20
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用紡錘形賴氨酸芽孢桿菌礦化垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的方法，紡錘形賴氨酸芽孢桿菌接種含尿素和氯化鈣的垃圾焚燒底灰淋濾液中，在20?30℃、100?150rpm的搖床中振蕩培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的礦化。本發(fā)明通過(guò)紡錘形賴氨酸芽孢桿菌在尿素和氯化鈣的條件下修復(fù)處理垃圾焚燒底灰淋濾液中的重金屬，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、效果明顯、處理成本低、適用范圍廣和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。將修復(fù)后的淋濾液經(jīng)消解用ICP?OES分析顯示Pb、Cd和As的去除率分別為96.0％、98.9％、92.8％。

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用紡錘形賴氨酸芽孢桿菌礦化處理垃圾焚燒底灰淋濾液的方法，屬于環(huán)境保護(hù)固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展和完善，從上個(gè)世紀(jì)80年代起，政府也致力于生活垃圾焚燒廠的建設(shè)，至2012年年末，全國(guó)已建成213個(gè)垃圾焚燒廠，垃圾焚燒廠日處理垃圾能力為215844t/d。垃圾焚燒所產(chǎn)生的底灰中含有各種重金屬成分(如鎘，鉛，砷等)。大量堆存的垃圾焚燒底灰在降雨等自然條件下會(huì)產(chǎn)生大量的含重金屬淋濾液，從而造成嚴(yán)重的二次污染。

鉛是一種常見(jiàn)的重金屬，有毒。鉛在環(huán)境中的長(zhǎng)期持久性，又對(duì)許多生命組織有較強(qiáng)的潛在性毒性，所以鉛一直被列為強(qiáng)污染物范圍。在很低的濃度下，鉛的慢性長(zhǎng)期健康效應(yīng)表現(xiàn)為：影響大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。鉛侵犯神經(jīng)系統(tǒng)后，出現(xiàn)失眠、多夢(mèng)、記憶減退、疲乏，進(jìn)而發(fā)展為狂躁、失明、神志模糊、昏迷，最后因腦血管缺氧而死亡。血鉛水平往往要高于2.16微摩爾/升時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)臨床癥狀，因此許多兒童體內(nèi)血鉛水平雖然偏高，但卻沒(méi)有特別的不適，輕度智力或行為上的改變也難以被家長(zhǎng)或醫(yī)生發(fā)現(xiàn)。這也是為什么兒童鉛中毒在國(guó)外被稱為“隱匿殺手”的原因。另外，鉛也有致癌、致畸和致突變的作用。重金屬鎘具有潛伏期長(zhǎng)、毒性高、難降解等特點(diǎn)，在20種嚴(yán)重威脅人體健康的元素中排名第7位，是一種強(qiáng)致癌的重金屬元素。鎘中毒的主要癥狀是貧血、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷。砷的化合物有三價(jià)砷和五價(jià)砷，其中三價(jià)砷化合物的毒性遠(yuǎn)大于五價(jià)砷的毒性，約60倍。砷經(jīng)污染的水、食物和空氣經(jīng)入人體后，根據(jù)進(jìn)入人體的多少可以引起急性或慢性砷中毒。急性砷中毒多見(jiàn)于消化道，主要表現(xiàn)為立即出現(xiàn)的嘔吐，食道、腹部疼痛出血及血性便等，搶救不及時(shí)可以造成死亡。同時(shí)，砷可以引起皮膚癌、肺癌、膀胱癌和腎癌。

目前主要的重金屬淋濾液修復(fù)方法有電滲析法，重金屬絮凝劑法，氧化還原法等，這些物理化學(xué)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(wèn)題。

紡錘形賴氨酸芽孢桿菌是一種產(chǎn)脲酶菌，產(chǎn)脲酶菌可分泌脲酶，脲酶水解尿素會(huì)形成CO₃^2-和NH₄⁺離子，同時(shí)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(huì)以共沉淀的形式沉淀。目前，已有報(bào)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)脲酶菌礦化修復(fù)處理垃圾焚燒底灰淋濾液尚未報(bào)道。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用紡錘形賴氨酸芽孢桿菌礦化垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的方法，解決由于自然降水等造成堆存的垃圾焚燒底灰所產(chǎn)生淋濾液中重金屬對(duì)土壤及地下水污染的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種利用紡錘形賴氨酸芽孢桿菌礦化垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的方法，所述方法為：將紡錘形賴氨酸芽孢桿菌接種含尿素和氯化鈣的垃圾焚燒底灰淋濾液中，在20-30℃、100-150rpm的搖床中振蕩培養(yǎng)(優(yōu)選30℃、130rpm培養(yǎng)2天)，實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒底灰淋濾液中重金屬的礦化。

進(jìn)一步，本發(fā)明所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌優(yōu)選購(gòu)自中國(guó)北京北納生物菌種保存庫(kù)，菌種資源編號(hào)BNCC210664。