[發明專利]一種原位修復含有機鹵代物土壤的方法

在審

• 申請號: 202010539877.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111702005A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 汪善全;張蓮;魯祺鴻
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發明公開了一種原位修復含有機鹵化物土壤的方法，具體是將在污水處理廠中獲取的活性污泥，按照一定配比直接投入到有機鹵化物污染的土壤中，在厭氧條件下修復一段時間，添加的活性污泥可以為污染場地中原有厭氧還原脫鹵菌代謝提供緩釋碳源、電子受體和輔酶因子，能夠高效富集有機鹵化物污染場地原有厭氧還原脫鹵菌，有機鹵代物的去除率最高可達98％，本發明的修復方法操作簡便，活性污泥添加量少，修復時間短，修復效率高。

技術領域

本發明涉及有機鹵代物環境污染修復技術領域，更具體地，涉及一種原位修復含有機鹵化物土壤的方法。

背景技術

有機鹵代物在使用過程中進入環境，在缺氧環境中大量累積，通過食物鏈在人體中富集，對環境及人類健康構成嚴重威脅。有機鹵代物很難直接通過氧化過程進行降解，須通過厭氧還原脫鹵過程產生低鹵代物，再進一步由后續好氧氧化過程進行完全降解。厭氧微生物脫鹵過程由于不產生二次污染、成本較低、相對物理和化學脫鹵方法對環境更為友好，成為目前有機鹵代物污染最具潛力的原位修復方法之一。在有機鹵代物污染土壤中原本就含有厭氧還原脫鹵菌，其具有脫鹵活性，能將多鹵代有機物逐步還原為低鹵代有機物，然而，利用土壤自身的厭氧還原脫鹵菌脫鹵效率低，過程緩慢，其脫鹵周期往往長達數月甚至數年。

中國專利CN103333823A公開了一種利用多鹵代烴污染土壤菌劑修復土壤的方法，首先是將污水處理廠的剩余污泥裂解液，作為微生物生長和代謝基質，然后再用裂解液來培養醌還原兼性厭氧菌和多鹵代烴脫鹵產物兼性好氧降解菌，最后制成菌劑，以1～3:1的質量比將菌劑投入污染土壤，利用該菌劑先在缺氧條件下修復土壤4～20天，再在好氧條件下修復土壤6～15天，完成對多鹵代烴污染土壤的修復，但是該修復方法較為繁瑣，菌劑使用量大，對多鹵代烴的去除率為90.5％，修復效率較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有利用活性污泥處理有機鹵代物的方法步驟繁瑣，修復效率較低的缺陷和不足，提供一種原位修復含有機鹵化物土壤的方法，該方法直接將活性污泥按照一定配比投入到有機鹵代物污染土壤中實現原位脫鹵，操作簡便，活性污泥的使用量少，有機鹵代物污染土壤的修復效率較高。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種原位修復含有機鹵代物土壤的方法，包括如下步驟：

在厭氧條件下，將活性污泥直接投于土壤中，其中活性污泥與土壤的質量比為(0.25～5)×10^-3：1；所述活性污泥為污水處理廠的厭氧池的含有微生物的污泥；所述微生物包括地桿菌和厭氧還原脫鹵菌；所述厭氧還原脫鹵菌在活性污泥中的質量含量為0.01％～1％；所述地桿菌在活性污泥中的質量含量為0.01％～1％；所述活性污泥的總懸浮固體濃度為24～30g/L，活性污泥的揮發性懸浮固體與總懸浮固體質量比為0.5～0.7；所述投入活性污泥前土壤中有機鹵化物的濃度為0.01～100ppm；所述投入活性污泥前土壤中厭氧還原脫鹵菌的質量含量為0.01％～1％。

在有機鹵化物污染土壤中，原有以有機鹵化物作為底物的厭氧還原脫鹵菌相對豐度極低，無法實現對有機鹵代物的高效修復，因此土壤的原位修復存在困難，本發明直接將活性污泥投入土壤中，通過調控活性污泥與有機鹵化物污染土壤的配比，利用活性污泥針對性的修復含一定量的有機鹵代物和厭氧還原脫鹵菌的土壤，可實現原有具有脫鹵活性的微生物的快速富集，一方面是因為活性污泥可為厭氧還原脫鹵菌提供緩釋碳源，持續性提供碳源可保證厭氧還原脫鹵菌的持續繁殖生長，這是確保活性污泥能持續性高效工作的關鍵；二是活性污泥中的微生物在土壤中還原脫鹵的過程所產生的電子受體和輔酶因子，可為厭氧還原脫鹵菌所使用，電子受體和輔酶因子促進了厭氧還原脫鹵菌吸收緩釋碳源并促使厭氧還原脫鹵菌快速分解有機鹵化物，這是普通的外加緩釋碳源所不能提供的，而本發明可以同時滿足以上兩個條件，可以實現厭氧還原脫鹵菌富集以及高效工作，活性污泥中原有的微生物(包括厭氧還原脫鹵菌和地桿菌等)也能起到一定的脫鹵作用，從而實現有機鹵化物污染土壤在較短時間內的高效原位修復。