CN105950535A - 一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，通过向沼渣中添加碳源及硫酸盐，使沼渣中硫酸盐还原菌群迅速生长，同时产生硫化物；随后加入铜盐，消耗抑制硫酸盐还原菌生长的硫化物，而硫化物的存在也大大降低了铜盐对硫酸盐还原菌的毒性，同时使所培养的硫酸盐还原菌群耐Cu性能提高。
Description
技术领域
本发明提供一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，通过向沼渣中添加碳源及硫酸盐，使沼渣中硫酸盐还原菌群迅速生长，同时产生硫化物；随后加入铜盐，消耗抑制硫酸盐还原菌生长的硫化物，而硫化物的存在也大大降低了铜盐对硫酸盐还原菌的毒性，同时使所培养的硫酸盐还原菌群耐Cu性能提高，属环境保护领域。
背景技术
由于矿山开采、冶金废水任意排放，造成了大量土壤被Cu污染。目前处理含铜土壤的方法都有缺陷。高温熔融法成本高，耗能大。生物法反应周期长，且容易造成外来生物菌剂的二次污染。固化法效果不稳定，且固化剂容易对土壤造成二次污染。专利号201510056406.6介绍了一种含重金属土壤的固化方法，但该方法使用了大量的材料，成本较高，另一方面固化效果不稳定，如加入的氧化钙在自然条件下易发生碳酸化作用，使得碱性固化效果降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，通过向沼渣中添加碳源及硫酸盐，使沼渣中硫酸盐还原菌群迅速生长，同时产生硫化物；随后加入铜盐，消耗抑制硫酸盐还原菌生长的硫化物，而硫化物的存在也大大降低了铜盐对硫酸盐还原菌的毒性，同时使所培养的硫酸盐还原菌群耐Cu性能提高。
其操作步骤如下：
(1)将沼渣与含一定量碳源的溶液混合，加入一定量的硫酸盐，放入反应器中进行生化反应，控制混合溶液干沼渣含量为0.1-20%，含固率0.5-25%,,有机碳含量0.5-20%，有机碳/硫酸盐（以SO4计）的质量比为(1-50):1，随后反应0.1-5天；
(2)在步骤(1)反应后的溶液中，加入一定量的铜盐，控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(1-50):1，有机碳/铜的质量比(10-100):1，随后反应0-5天；
(3)重复向溶液中加铜盐0-4次，每次均控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(1-50):1，有机碳/铜的质量比(10-100):1，反应时间0-5天，随后获得高效生态修复菌群。
相比传统的含铜土壤处理方法，本方法有如下优势：
1．所培养的硫酸盐还原菌群本身为土著菌群，自然耐受力强，容易在场地大规模繁衍，不会造成生态问题；
2．培养驯化周期大大缩减，最快可1天内培养成，经济性大大提高；
3．在培养硫酸盐还原菌的同时，产生了代谢物硫化物，大大减轻随后添加的铜盐对硫酸盐还原菌的毒性，同时由于代谢物硫化物本身对硫酸盐还原菌就有抑制左右，因此这种方法在迅速培养硫酸盐还原菌的同时，增强了其耐铜特性；
4．铜离子与硫酸盐还原菌代谢产物硫化物形成硫化铜沉淀，使得土壤中二价通更加稳定，显著优于其它生化工艺。
具体实施实例如下：
实施例1：
(1)将沼渣与含一定量碳源的溶液混合，加入一定量的硫酸盐，放入反应器中进行生化反应，控制混合溶液干沼渣含量为0.5%，含固率10%,,有机碳含量12%，有机碳/硫酸盐的质量比为5:1，随后反应1天；
(2)在步骤(1)反应后的溶液中，加入一定量的铜盐，控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(2-3):1，有机碳/Cu的质量比(10-30):1，随后反应5天；
(3)重复向溶液中加铜盐2次，每次均控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(2-3):1，有机碳/铜的质量比(10-30):1，反应时间5天，随后获得高效生态修复菌群。
实施例2：
(1)将沼渣与含一定量碳源的溶液混合，加入一定量的硫酸盐，放入反应器中进行生化反应，控制混合溶液干沼渣含量为8-10%，含固率10-15%,,有机碳含量10-15%，有机碳/硫酸盐的质量比为20:1，随后反应0.1-1天；
(2)在步骤(1)反应后的溶液中，加入一定量的铜盐，控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(1-5):1，有机碳/铜的质量比(30-80):1，随后反应0-1天；
(3)重复向溶液中加铜盐1次，控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(1-5):1，有机碳/铜的质量比(30-80):1，反应时间1天，随后获得高效生态修复菌群。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，其特征是，通过向沼渣中添加碳源及硫酸盐，使沼渣中硫酸盐还原菌群迅速生长，同时产生硫化物；随后加入铜盐，消耗抑制硫酸盐还原菌生长的硫化物，而硫化物的存在也大大降低了铜盐对硫酸盐还原菌的毒性，同时使所培养的硫酸盐还原菌群耐Cu性能提高，其包含以下步骤：
(1)将沼渣与含一定量碳源的溶液混合，加入一定量的硫酸盐，放入反应器中进行生化反应，控制混合溶液干沼渣含量为0.1-20%，含固率0.5-25%,,有机碳含量0.5-20%，有机碳/硫酸盐（以SO4计）的质量比为(1-50):1，随后反应0.1-5天；
(2)在步骤(1)反应后的溶液中，加入一定量的铜盐，控制硫酸盐/铜的摩尔比(1-50):1，有机碳/铜的质量比(10-100):1，随后反应0-5天；
(3)重复向溶液中加铜盐0-4次，每次均控制硫酸盐/铜盐的摩尔比(1-50):1，有机碳/铜的质量比(10-100):1，反应时间0-5天，随后获得高效生态修复菌群。
2.如权利要求1所述的一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，其特征是，所述的沼渣为农业、食品业有机废物进行干式、半干式及湿式厌氧发酵过程中的固体残留物。
3.如权利要求1所述的一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，其特征是，所述的碳源溶液可以为含有酒精、糖类、蛋白质、淀粉等有机物的溶液，也可以为含工业有机垃圾、餐厨垃圾等有机固体废物的溶液，也可以为工业及市政有机废水。
4.如权利要求1所述的一种利用沼渣制备Cu污染场地高效生态修复菌群的方法，其特征是，所述的含硫酸盐为含硫酸根的盐类，所述的铜盐为含铜离子的盐类，也可被含铜土壤淋洗液或含铜土壤替代。
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Non-Patent Citations (4)
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| 彭艳平 等: "硫酸盐还原菌生长条件优化及驯化试验研究", 《江西理工大学学报》 * |
| 李新荣 等: "硫酸盐还原菌的生态特性及其应用", 《应用与环境生物学报》 * |
| 王刘阳: "沼气发酵微生物区系变化及产甲烷古菌群落结构分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑 D044-1》 * |
| 马春花 等: "硫酸盐还原菌处理含重金属废水的实验研究", 《科技创新导报》 * |
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