CN107350271A - 一种含砷废渣稳定化处理的方法 - Google Patents
一种含砷废渣稳定化处理的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107350271A CN107350271A CN201710685705.5A CN201710685705A CN107350271A CN 107350271 A CN107350271 A CN 107350271A CN 201710685705 A CN201710685705 A CN 201710685705A CN 107350271 A CN107350271 A CN 107350271A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arsenic
- waste residue
- containing waste
- stabilization processes
- processes according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 133
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 19
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 claims abstract description 18
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 8
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 claims description 4
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 claims description 4
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 4
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013527 bean curd Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims description 3
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 2
- NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K iron trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].Cl[Fe+]Cl NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000002386 leaching Methods 0.000 abstract description 11
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 20
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 229910052957 realgar Inorganic materials 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- UYZMAFWCKGTUMA-UHFFFAOYSA-K iron(3+);trioxido(oxo)-$l^{5}-arsane;dihydrate Chemical compound O.O.[Fe+3].[O-][As]([O-])([O-])=O UYZMAFWCKGTUMA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N tetraarsenic tetrasulfide Chemical compound S1[As]2S[As]3[As]1S[As]2S3 XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- JRIGVWDKYXCHMG-UHFFFAOYSA-N (5-arsoroso-2-hydroxyphenyl)azanium;chloride Chemical compound Cl.NC1=CC([As]=O)=CC=C1O JRIGVWDKYXCHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQXPCEAZQUPSBJ-UHFFFAOYSA-N O[As](O)(O)=O.O[As](O)(O)=O.O.O.O Chemical compound O[As](O)(O)=O.O[As](O)(O)=O.O.O.O XQXPCEAZQUPSBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010067035 Pancrelipase Proteins 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- IKWTVSLWAPBBKU-UHFFFAOYSA-N a1010_sial Chemical compound O=[As]O[As]=O IKWTVSLWAPBBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 1
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052958 orpiment Inorganic materials 0.000 description 1
- 229950008475 oxophenarsine Drugs 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 108010046845 tryptones Proteins 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含砷废渣稳定化处理的方法，该方法是将含砷废渣晒干、破碎后，与稳定剂混合均匀，再洒水并搅拌均匀，通风养护1～2天，再加入微生物菌液并搅拌均匀，养护3～5天；其中，稳定剂包含软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物，微生物菌液为青霉属真菌。该方法对含砷废渣治理效果好，处理周期短、成本低，处理后的含砷废渣砷浸出率低，且该方法操作简单、成本低，有利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于含砷废渣的处理方法，特别涉及一种由软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物等化学药剂和青霉属真菌等细菌制剂协同强化稳定化处理含砷废渣的方法，属于固废治理技术领域。
背景技术
砷广泛应用于农药、化工等领域，我国砷资源丰富，其中常德石门雄黄矿曾经是“亚洲最大单砷矿”，由于矿产资源开发过程中产生了许多含重金属废渣及污染土壤，对生态环境和人体健康造成了严重的威胁。雄黄矿渣是雄黄矿在开采过程产生的含砷危险废物，主要成分为As2S3、As2O3等，含砷量为3000～15000mg/kg。
目前我国含砷废渣的治理技术主要有淋洗治理、火法焙烧治理、稳定化固化治理、微生物治理等。如中国专利(公开号CN103406333B)公开一种高浓度砷渣的治理方法，即稳定化固化修复砷渣的方法。该方法是在高浓度砷渣中加入氧化剂进行氧化处理后，再加入稳定剂和/或沉淀剂，搅拌均匀后，砌块养护，最终得到解毒的砷渣。中国专利(公开号CN105967232A)公开了一种硫化砷渣的修复方法，实质上是一种淋溶结合微生物修复硫化砷渣的技术，具体是先将硫化砷渣中制备矿浆，将砷溶出，再加入稳定剂/微生物菌剂进行稳定化固化。中国专利(公开号CN106180138A)公开了一种含砷危险废物的治理方法，实质上也是一种淋溶结合稳定化固化修复含砷废渣的技术，具体是先将砷渣溶解于碱性溶液，将砷溶出，再加入氧化剂进行氧化处理，最后加入稳定剂，进行稳定化固化。中国专利(公开号CN103663554B)公开了一种磷酸脱砷渣的治理方法，实质上是一种焙烧结合尾气处理的方法治理含砷废渣的技术，具体是先将砷渣进行高温氧化焙烧，释放含砷气体，再进行烟气过滤处理。现有的这些公开的砷渣治理方法存在的优点和缺点：淋洗治理技术对砷渣治理较彻底，但是药剂成本高，且易造成二次污染，需进一步对浸提的含砷废水进行处理。火法焙烧治理技术工艺较复杂，对处理设备、温度等要求较高，后期还涉及含砷废气的处理处置。微生物修复由于微生物培养、菌剂保存过程对环境要求较高，致使微生物菌剂成本较高，且在实际施工过程中难以控制过程条件，施工应用难度大难以保证修复效果。稳定化固化修复技术的周期短，适合大范围推广，但其修复效果及修复成本主要取决于稳定化固化药剂的使用。因此研发成本低、效果好的砷污染治理药剂是目前研究的热点，对大范围含砷废渣治理具有重要的意义。
发明内容
针对现有的含砷废渣稳定化处理的技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种对含砷废渣治理效果好，处理周期短、成本低的方法，经过该方法处理后的含砷废渣砷浸出率低，且操作简单、成本低，有利于推广应用。
本发明提供了一种含砷废渣稳定化处理的方法，该方法是将含砷废渣晒干、破碎后，与稳定剂混合均匀，再洒水并搅拌均匀，通风养护1～2天，再加入微生物菌液并搅拌均匀，养护3～5天；所述稳定剂包含软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物；所述微生物菌液为青霉属真菌。
优选的方案，所述稳定剂由软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物按质量比1～3：50～60：20～30：5～10组成。
较优选的方案，所述铁盐包括硫酸亚铁、六水氯化铁、聚合硫酸铁、氯化亚铁中至少一种。
较优选的方案，所述钙盐包括氧化钙、多硫化钙、氢氧化钙中至少一种。
较优选的方案，所述天然矿物包括海泡石、高岭土、凹凸棒土中至少一种。本发明的天然矿物最好是在450～580℃温度下进行煅烧活化20～30min。
优选的方案，所述微生物菌液包含青霉属真菌数量为1200～1500个/mL。
较优选的方案，所述微生物菌液包含载体。
较优选的方案，所述载体通过如下方法制备得到：将稻田秸秆、豆腐渣滓、瓜果蔬皮中至少一种通过发酵后，过滤并收集过滤液，在滤液中加入高岭土混合均匀，即得。
较优选的方案，所述稳定剂的用量相对含砷废渣质量的6～10％。
较优选的方案，所述微生物菌液相对含砷废渣用量为80～120L/吨。
较优选的方案，所述含砷废渣破碎至粒径≤2cm。
本发明对含砷废渣投加稳定化药剂进行氧化、双重稳定等综合处置，再投加微生物菌剂进行氧化、吸附，稳定化药剂+微生物联合处理能保证含砷废渣中砷浸出达标，方法简单、处理成本低。
本发明的微生物菌液中包含的青霉属真菌是由常德石门、张家界慈利等雄黄矿区含砷废渣中直接提取分离，再经过简单摇瓶培养和增殖得到。在雄黄矿区的含砷废渣中分离得到的青霉属真菌是由含砷废渣在自然条件下驯化得到，具有较好的氧化砷的能力，适应含砷废渣的环境能力强。将分离得到的原始青霉属真菌经摇瓶液体培养获得培养液，然后将培养液和载体按照10～20％：80～90％的百分质量比混合，使得混合菌液中真菌数量达到1200～1500个/mL。青霉属真菌摇瓶液体培养过程如下：在去离子水中加入7～10g/L胰化蛋白胨、3～5g/L酵母提取物、3～5g/LNaCl、15～30g/L麦芽糖，摇动容器直至溶质溶解，用碱调pH至7.0～8.0，高温灭菌。将原始青霉属真菌接种入液体培养中摇瓶培养3～5天得到培养液。载体的具体制备过程为：采用稻田秸秆、豆腐渣滓、瓜果蔬皮等通过简单发酵后，发酵液沉淀过滤后收集过滤液，加入高岭土混合均匀。本发明的载体既能作为真菌养料来源、实现废物利用，采用的高岭土原料也可吸附砷，能降低砷的活性。
本发明的技术方案关键在于采用稳定剂和微生物菌液进行协同处理含砷废渣。主要基于含砷废渣中同时包含低价砷和高价砷，而高价砷As5+比低价As3+具有更低的毒性，且更容易形成稳定的固体而被固定。因此将低价砷高效率氧化成高价砷是实现砷固定的关键。现有技术中存在各种各样的氧化剂，能使低价砷生成高价砷，但是其对含砷废渣中的砷氧化效率相对较低，主要是没有将砷浸出的条件下化学氧化剂对废渣中的砷表现出较差的氧化能力。青霉属真菌具有将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)的能力，但是其作用是比较慢的，氧化效率较低。本发明的技术方案通过大量实验发现，Mn离子能增强青霉属真菌细胞内砷酸盐氧化酶活性，大大提高微生物的砷氧化效率，能够持续稳定将废渣中As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)，因此本发明技术方案巧妙地选择软锰矿作为砷的化学氧化剂，能够将含砷废渣中绝大部分游离的低价砷氧化成As(Ⅴ)。而由软锰矿氧化还原生成的锰离子可以提高青霉属真菌氧化砷的活性，对后期含砷废渣中缓慢释放的低价砷及时氧化，保证了对含砷废渣中低价砷的长期稳定氧化能力。而氧化生成的高价砷很容易与稳定剂中钙盐、铁盐形成稳定的臭葱石沉淀，从而实现砷的稳定化，降低砷的浸出浓度。同时天然矿物具有吸附作用，能够提高对砷化合物的附着力，且青霉属真菌细胞壁表面官能团能够与砷发生化合反应(如离子交换、配位结合等)，也在一定程度上固定废渣中的砷，降低砷的浸出浓度。此外，钙盐和天然矿物能提高废渣通透性、调节pH环境，便于该微生物细胞壁表面官能团与砷发生离子交换、配位结合等反应，降低砷的迁移。
本发明含砷废渣治理的方法：将含砷废渣晾晒、破碎至粒径≤2cm，加入砷渣质量6～10％的稳定剂，洒水并搅拌10～30min，通风养护1～2天；每吨砷渣喷洒80～120L的微生物菌液，然后搅拌10～30min，养护3～5天。
相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
1、本发明的技术方案采用稳定化药剂+微生物联合处理方法，能实现含砷危险废物中砷的有效固定，处理后的样品水浸浸出浓度满足《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中危险废物允许进入填埋区的控制限值，即小于2.5mg/L。
2、本发明的药剂中各组分之间的协同增效作用明显，能够实现含砷废渣中的砷的高效氧化、稳定化和固定化。软锰矿和青霉属真菌微生物制剂之间的协同作用能保证将低价砷高效、长期稳定氧化成高价砷，而铁盐、钙盐能实现高价砷的固定化，生成稳定性好的臭葱石，青霉属真菌微生物和天然矿物具有吸附砷的作用，降低砷的迁移。钙盐和天然矿物还具有调节pH的能力，保证稳定化效果。采用本发明药剂能够实现含砷废渣中砷高效稳定化固定，降低砷的浸出浓度。
3、本发明的修复砷渣的方法步骤简单，修复周期短，且能保证含砷废渣中砷的长期有效固定，防止二次污染。
具体实现方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
稳定剂制备：将软锰矿、铁盐、钙盐、天然矿物磨细过30-50目筛，按照2：60：30：8的质量比例混合即成稳定剂。其中软锰矿、铁盐、钙盐、天然矿物均为市场常售药剂，天然矿物由20％海泡石+50％高岭土+30％凹凸棒土组成。天然矿物需置于500℃下煅烧活化25min，冷却后才可与其他药剂混合。
微生物菌剂制备：在960mL去离子水中加入10g/L胰化蛋白胨、5g/L酵母提取物、5g/LNaCl、20g/L麦芽糖，摇动容器直至溶质溶解，用5mol/LNaOH调pH至7.0-8.0，高温灭菌。将原始青霉属真菌接种入液体培养中摇瓶培养3天得到培养液，然后将菌液和载体按照10：90的质量比混合，使得混合菌液中该真菌数量达到1500个/mL。微生物载体采用30％稻田秸秆、30％豆腐渣滓、40％瓜果蔬皮，并加入部分水发酵而成，发酵液沉淀过滤后收集过滤液，加入2％高岭土混合均匀。
应用实验：先将某砷污染浓度为9810mg/kg的砷渣晒干、破碎至粒径≤2cm，然后取处理后砷渣500g，加入砷渣质量7％的稳定剂，洒水并搅拌30min，通风养护1天；加入45mL的微生物菌液，然后搅拌30min，养护3天，测定砷浸出浓度。砷的水浸浓度由处理前9.01mg/L下降到处理后的0.08mg/L。治理后的含砷废渣中砷水浸浓度低于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中危险废物允许进入填埋区的控制限值(小于2.5mg/L)。
对比实施例1
取实施例1中同一批次砷渣500g，加入7％的稳定剂，洒水并搅拌30min，通风养护3天，测定砷浸出浓度。砷的水浸浓度由处理前9.01mg/L下降到处理后的3.11mg/L。治理后的含砷废渣中砷水浸浓度高于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中危险废物允许进入填埋区的控制限值(小于2.5mg/L)。
对比实施例2
取实施例1中同一批次砷渣500g，加入45mL的微生物菌液，然后搅拌30min，养护3天，测定砷浸出浓度。砷的水浸浓度由处理前9.01mg/L下降到处理后的7.28mg/L。治理后的含砷废渣中砷水浸浓度高于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中危险废物允许进入填埋区的控制限值(小于2.5mg/L)。
Claims (10)
1.一种含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：将含砷废渣晒干、破碎后，与稳定剂混合均匀，再洒水并搅拌均匀，通风养护1～2天，再加入微生物菌液并搅拌均匀，养护3～5天；
所述稳定剂包含软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物；
所述微生物菌液为青霉属真菌。
2.根据权利要求1所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述稳定剂由软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物按质量比1～3：50～60：20～30：5～10组成。
3.根据权利要求2所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述铁盐包括硫酸亚铁、六水氯化铁、聚合硫酸铁、氯化亚铁中至少一种。
4.根据权利要求2所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述钙盐包括氧化钙、多硫化钙、氢氧化钙中至少一种。
5.根据权利要求2所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述天然矿物包括海泡石、高岭土、凹凸棒土中至少一种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述微生物菌液包含青霉属真菌数量为1200～1500个/mL。
7.根据权利要求6所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述微生物菌液包含载体。
8.根据权利要求7所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述载体通过如下方法制备得到：将稻田秸秆、豆腐渣滓、瓜果蔬皮中至少一种通过发酵后，过滤并收集过滤液，在滤液中加入高岭土混合均匀，即得。
9.根据权利要求1～5、7、8任一项所述的含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述稳定剂的用量相对含砷废渣质量的6～10％；
所述微生物菌液相对含砷废渣用量为80～120L/吨。
10.根据权利要求1～5、7、8任一项含砷废渣稳定化处理的方法，其特征在于：所述含砷废渣破碎至粒径≤2cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710685705.5A CN107350271A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种含砷废渣稳定化处理的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710685705.5A CN107350271A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种含砷废渣稳定化处理的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107350271A true CN107350271A (zh) | 2017-11-17 |
Family
ID=60288307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710685705.5A Pending CN107350271A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种含砷废渣稳定化处理的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107350271A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108554996A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-09-21 | 湖南艾森尼克环保科技有限公司 | 一种砷铁渣稳定化处理方法 |
| CN110251878A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-20 | 中节能大地环境修复有限公司 | 一种用于高浓度多金属的硫化砷渣的处理工艺 |
| CN111676023A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-18 | 永清环保股份有限公司 | 一种半包裹稳定化材料及其制备方法和使用方法 |
| CN113546957A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-26 | 西南科技大学 | 一种应用于有害砷渣堆体的三位一体治理结构及其施工方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103920704A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 杭州大地环保工程有限公司 | 一种砷污染土壤的修复方法 |
| CN105967232A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 广西壮族自治区环境保护科学研究院 | 一种硫化砷渣浸出及同步稳定化的方法 |
| CN106244153A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-12-21 | 广西汇泰环保科技有限公司 | 一种土壤砷污染修复剂 |
-
2017
- 2017-08-11 CN CN201710685705.5A patent/CN107350271A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103920704A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 杭州大地环保工程有限公司 | 一种砷污染土壤的修复方法 |
| CN106244153A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-12-21 | 广西汇泰环保科技有限公司 | 一种土壤砷污染修复剂 |
| CN105967232A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 广西壮族自治区环境保护科学研究院 | 一种硫化砷渣浸出及同步稳定化的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 冯秋分: "真菌对亚砷酸[As(Ⅲ)]的耐性及累积与挥发能力研究", 《湖南农业大学硕士学位论文》 * |
| 莫小荣等: "复合材料对砷污染土壤稳定化处理及机理研究", 《环境科学学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108554996A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-09-21 | 湖南艾森尼克环保科技有限公司 | 一种砷铁渣稳定化处理方法 |
| CN110251878A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-20 | 中节能大地环境修复有限公司 | 一种用于高浓度多金属的硫化砷渣的处理工艺 |
| CN111676023A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-18 | 永清环保股份有限公司 | 一种半包裹稳定化材料及其制备方法和使用方法 |
| CN113546957A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-26 | 西南科技大学 | 一种应用于有害砷渣堆体的三位一体治理结构及其施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107457253A (zh) | 一种用于砷污染土壤修复的药剂及修复砷污染土壤的方法 | |
| CN107350271A (zh) | 一种含砷废渣稳定化处理的方法 | |
| CN104327858B (zh) | 一种土壤重金属复合稳定剂及其对土壤重金属的钝化方法 | |
| CN106147775B (zh) | 一种生物化学复合型土壤重金属污染固定修复剂及应用 | |
| CN109570220B (zh) | 一种好氧/微好氧条件下细菌诱导活性铁锰氧化物修复砷污染土壤的方法 | |
| CN104338728B (zh) | 一种含六价铬废渣的生物质湿法解毒方法 | |
| CN108372202A (zh) | 一种用于治理重金属污染土壤的修复药剂及其治理重金属污染土壤的方法 | |
| CN103396806A (zh) | 一种用于重金属污染土壤的修复剂及修复方法 | |
| CN101791624B (zh) | 一种有机废水微电解废渣利用与处置的方法及固定土壤中砷和重金属的方法 | |
| CN109092878A (zh) | 一种用于处理重金属复合污染土壤的稳定化药剂和方法 | |
| CN109575926A (zh) | 镉砷复合污染土壤修复剂 | |
| CN104263374B (zh) | 一种土壤重金属复合稳定剂及其使用方法 | |
| CN102875210A (zh) | 一种蓝藻和污染底泥共堆肥的方法 | |
| CN106914484B (zh) | 农村固体废弃物污染土壤的生态修复方法 | |
| CN102616912B (zh) | 利用复合型磁性生物吸附剂吸附废水中铅的方法 | |
| CN109370596A (zh) | 一种镉砷复合污染农田土壤的原位钝化修复药剂、制备方法及应用 | |
| CN108723072A (zh) | 一种砷污染土壤的修复药剂及其修复方法 | |
| CN107900094A (zh) | 一种用化学淋洗和钝化技术联合修复重金属污染土壤的方法 | |
| CN103521512A (zh) | 修复含铅镉土壤的海泡石-壳聚糖复合材料及其制备方法 | |
| CN107983312A (zh) | 用于去除工业废水中重金属离子的吸附剂组合物 | |
| CN108380661A (zh) | 一种过硫酸盐和双氧水复配体系异位修复有机污染物土壤的方法 | |
| CN110369457A (zh) | 一种煤矸石的处理方法及应用 | |
| CN106085450A (zh) | 重金属污染土壤修复材料 | |
| CN112795383A (zh) | 一种多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法 | |
| CN105907981A (zh) | 一种利用生物沥浸技术去除城市垃圾焚烧飞灰中重金属的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171117 |