CN104591512A - 一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，设置生态载体，并于所述载体内多层分布或投放酶制剂及菌制剂；所述酶制剂通过催化使所述底泥中污染物发生化学反应改变其成分；所述菌制剂催生各种微生物，通过微生物将所述底泥污染物中的有机物分解；克服传统治理的诸多不足，采用 “原位修复、标本兼治”的治理方法，不但可以使水质迅速达标而且同时还赋予了已被治理过的水质可以使其不断自检并使其保持清洁的功能。仅用几个月或一年的时间，即可使水质达标。经过治理后的水质，池水清澈、可还原江河本色。比传统治理方法节省费用80-90%以上。通过治理的污水可以用于城市景观用水、工业用水、农业用水。
Description
技术领域
本发明涉及底泥污染修复处理技术领域，尤其涉及一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺。
背景技术
水体底泥污染，是世界范围内的一个环境问题。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。莱茵河流域、美国的大湖地区、荷兰的阿姆斯特丹港口、德国的汉堡港，底泥污染均十分严重。
底泥污染的加剧主要是人为因素造成的，经济高速发展过程中排放的大量难降解污染物相当一部分积累在水体底泥中，对水生态系统构成长期威胁。在污染源控制达到一定程度后，底泥则成为水体污染的主要来源。美国EPA在1998年的调查报告中指出，美国已发生的2100起事件声称鱼类消费中的问题，多次证实污染来自底泥。在我国，也已发现并证实了水体底泥具有生物毒性，如乐安江在20—198Km段沉积物均显示出毒性。此外，水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。因此，污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。
污染底泥的治理，经过多年的实践，已取得一定效果，尤其是近年来生物技术的应用，使污染底泥的修复获得了飞速的发展。但是传统的污泥处理技术通过物理修复，把已被污染的污水抽到别处和再补充清水，对于池中的污泥全部挖掉另外填埋，这样不但耗费大量的人力物力、同时还严重的破坏了原来的池水中的生态环境和造成二次污染，最终也只是治标不治本，几年后污泥污水又会重蹈覆辙，卷土重来，究其原因是因为治污的根本原因并没有找到，治污的目标也并未真正达到。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，有效实现原位修复底泥污染。
为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，该方法包括以下步骤：
（1）设置生态载体，并于所述载体内多层分布或投放酶制剂及菌制剂；
（2）所述酶制剂通过催化使所述底泥中污染物发生化学反应改变其成分；
（3）所述菌制剂催生各种微生物，通过微生物将所述底泥污染物中的有机物分解；
（4）所述酶制剂与所述菌制剂独立使用或组合使用。
特别的，所述步骤（1）还包括以下步骤：
所述生态载体由多层相互隔离的隔离层组成，所述隔离层分别附着多种菌制剂或酶制剂，实现不同层次的修复过程，所述酶制剂及菌制剂的投放于所述生态载体设定完成前投放，并可根据所述底泥污染成分的变化后期调节酶制剂或菌制剂成分。
特别的，所述步骤（2）还包括以下步骤：
所述酶制剂生物复合酶及生物水净化剂，利用生物酶制剂释放到自然水体；以自然生物载体和底泥为二级载体，水体悬浮物为三级载体，将原来水域中以水土界面为主要好氧—厌氧，硝化—反硝化条件扩大到水面和水体当中，提高水体中微生物量。
特别的，所述步骤（3）还包括以下步骤：
所述菌制剂以微生物实施水体生态修复，全速底端生物链，为上行生物链的梯次恢复奠定基础，为底栖生物着床创造底清条件，提高透明度，为水生动物的放养创造水质条件，通过人工控制生态环境，使水生动植物与水环境达到动态平衡。
特别的，所述步骤（4）还包括以下步骤：
根据水体的变化不定时地投加生物复合酶与生物水净化剂，投加量根据水质变化的实际情况控制其用量。维护底泥及水体中微生物的活性及有效生物量。
本发明的有益效果为：
本发明提供的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，克服传统治理的诸多不足，采用 “原位修复、标本兼治”的治理方法，不但可以使水质迅速达标而且同时还赋予了已被治理过的水质可以使其不断自检并使其保持清洁的功能。 仅用几个月或一年的时间，即可使水质达标。经过治理后的水质，池水清澈、可还原江河本色。比传统治理方法节省费用80-90%以上。通过治理的污水可以用于城市景观用水、工业用水、农业用水。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明所述酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实施例公开的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，具体实施如下：
（1）设置生态载体，并于所述载体内多层分布或投放酶制剂及菌制剂；所述生态载体由多层相互隔离的隔离层组成，所述隔离层分别附着多种菌制剂或酶制剂，实现不同层次的修复过程，所述酶制剂及菌制剂的投放于所述生态载体设定完成前投放，并可根据所述底泥污染成分的变化后期调节酶制剂或菌制剂成分。
（2）所述酶制剂通过催化使所述底泥中污染物发生化学反应改变其成分；所述酶制剂生物复合酶及生物水净化剂，利用生物酶制剂释放到自然水体；以自然生物载体和底泥为二级载体，水体悬浮物为三级载体，将原来水域中以水土界面为主要好氧—厌氧，硝化—反硝化条件扩大到水面和水体当中，提高水体中微生物量。
（3）所述菌制剂催生各种微生物，通过微生物将所述底泥污染物中的有机物分解；所述菌制剂以微生物实施水体生态修复，全速底端生物链，为上行生物链的梯次恢复奠定基础，为底栖生物着床创造底清条件，提高透明度，为水生动物的放养创造水质条件，通过人工控制生态环境，使水生动植物与水环境达到动态平衡。
（4）所述酶制剂与所述菌制剂独立使用或组合使用。根据水体的变化不定时地投加生物复合酶与生物水净化剂，投加量根据水质变化的实际情况控制其用量。维护底泥及水体中微生物的活性及有效生物量。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。
实施例2：
一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，利用生物体，主要是微生物来降解环境污染物，消除或降低其毒性的过程。它是传统的生物处理方法的延伸，其新颖之处在于它治理的对象是较大面积的污染。既可在原位进行生物修复，也可以对疏浚污泥进行生物处理。
1.原位生物处理
让微生物在原地直接分解污染物。这样可以节省大量疏浚费用，同时能减少疏浚带来的环境干扰。原位处理需要外加具有高效降解作用的微生物和营养物，有时还需外加电子受体或供氧剂。虽然经过纯培养，发现有些微生物能较大程度分解PAH、PCBs等有机物，但要制成在原位能活跃分解有机物的产品，目前的效果还不理想。
2.异位生物降解
对有机污染严重的疏浚污泥进行处理，首选的方法是生物降解。从简单的烃类到复杂的PCBs、PAH及联苯等，运用生物降解都有较多的报道。目前面临的问题是底泥中的有机物水溶性低，而普遍认为微生物只能利用液相中的有机物，而不能利用固相中的有机物，因而底泥中有机物生物可利用性低，降解速度慢。
（1） 提高生物活性
在现场治理中，影响生物活性的诸多因子往往较难控制，生物活性因此难以达到最大值。需要调整的环境因子主要为电子受体。采用易生物降解的碳源如葡萄糖，外加硝酸盐或硫酸盐来制造一个脱氮和硫酸盐还原的条件，进行厌氧生化反应，结果表明，外加硫酸盐作电子受体能显著增加PAH的降解。
此外，还有研究表明运用植物和细菌共同组成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染，高等植物可提供微生物生长的碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，水溶性差的芳香烃，如菲、蒽以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周围渗出液的存在，能提高降解微生物的活性。
（2）提高生物可利用性
底泥中的有机物主要存在于固相中，生物可利用性差，利用表面活性剂能提高其生物可利用性。表面活性剂能促进非水相中烃化物的生物降解。如加入Triton X-100能增加菲的矿化速度和程度。非离子表面活性剂能提高土壤中菲和联苯的降解程度。他们的研究还试图证明，低浓度的表面活性剂能促进污染位点疏水污染物的降解，却不会移动到地下水层引起新的污染。
3.基因工程菌的研制
能直接投入底泥使用的基因工程菌，将多氯联苯降解基因转入假单孢菌中，使其变为能利用多氯联苯作为唯一碳源生长的菌株，现场实验表明，该遗传工程菌株在土壤中竞争生存良好，能长期在污染土壤中存在。将混合的烃降解菌固定化，用于治理烃污染的土壤，也取得了良好的效果。
本实施例中区别于现有技术的技术路线为：
克服传统治理的诸多不足，采用 “原位修复、标本兼治”的治理方法，不但可以使水质迅速达标而且同时还赋予了已被治理过的水质可以使其不断自检并使其保持清洁的功能。具体如下：
成效快： 仅用几个月或一年的时间，即可使水质达标。
效果佳：经过治理后的水质，池水清澈、藻类重现、鱼虾穿梭、岸边花草树木并茂、可还原江河本色。
费用低：比传统治理方法节省费用80-90%以上。
双重效益：通过治理的污水可以用于城市景观用水、工业用水、农业用水。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）设置生态载体，并于所述载体内多层分布或投放酶制剂及菌制剂；
（2）所述酶制剂通过催化使所述底泥中污染物发生化学反应改变其成分；
（3）所述菌制剂催生各种微生物，通过微生物将所述底泥污染物中的有机物分解；
（4）所述酶制剂与所述菌制剂独立使用或组合使用。
2.根据权利要求1所述的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，其特征在于，所述步骤（1）还包括以下步骤：
所述生态载体由多层相互隔离的隔离层组成，所述隔离层分别附着多种菌制剂或酶制剂，实现不同层次的修复过程，所述酶制剂及菌制剂的投放于所述生态载体设定完成前投放，并可根据所述底泥污染成分的变化后期调节酶制剂或菌制剂成分。
3.根据权利要求1所述的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，其特征在于，所述步骤（2）还包括以下步骤：
所述酶制剂生物复合酶及生物水净化剂，利用生物酶制剂释放到自然水体；以自然生物载体和底泥为二级载体，水体悬浮物为三级载体，将原来水域中以水土界面为主要好氧—厌氧，硝化—反硝化条件扩大到水面和水体当中，提高水体中微生物量。
4.根据权利要求1所述的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，其特征在于，所述步骤（3）还包括以下步骤：
所述菌制剂以微生物实施水体生态修复，全速底端生物链，为上行生物链的梯次恢复奠定基础，为底栖生物着床创造底清条件，提高透明度，为水生动物的放养创造水质条件，通过人工控制生态环境，使水生动植物与水环境达到动态平衡。
5.根据权利要求1所述的酶、菌制剂原位修复底泥污染工艺，其特征在于，所述步骤（4）还包括以下步骤：
根据水体的变化不定时地投加生物复合酶与生物水净化剂，投加量根据水质变化的实际情况控制其用量。
6.维护底泥及水体中微生物的活性及有效生物量。
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2014
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