CN108085266A - 一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂及其应用 - Google Patents

一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于微生物技术领域，公开了一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其包括如下重量份的原料：枯草芽孢杆菌10‑15份、溶纸梭菌7‑10份、球形节杆菌7‑10份、粪产碱杆菌5‑9份、铜绿假单孢菌5‑9份、鲍曼不动杆菌4‑7份、胶冻样芽孢杆菌3‑5份、恶臭假单胞菌3‑5份。本发明生物制剂中各原料菌相互协同，选择合理，脱硫脱硝效果佳，应用前景广阔。

Description

一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂及其应用
技术领域
本发明属于微生物技术领域，涉及一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂及其应用。
背景技术
红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。我国镍矿资源储量中70%集中在甘肃，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西和青海和湖北7个省，合计保有储量占全国镍资源总储量的27%。
山东鑫海科技股份有限公司位于莒南经济开发区，以进口国外丰富的红土镍矿资源为主，冶炼生产优质镍合金。但是，合金冶炼过程中会产生大量的烟气，如何处理烟气，达到节能减排，符合环保要求，是我们刻不容缓需要解决的技术问题。现有技术已经有较多的化学吸附剂来吸附烟气中的污染物，但是生物制剂相对较少，而且效果较差，并不能大规模应用。
发明内容
为了克服现有技术烟气脱硫脱硝制剂存在的不足，本发明提供了一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其吸附效果好，可以有效脱硫脱硝，制备工艺简单。本发明是通过如下方案来实现的：
一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其包括如下重量份的原料：枯草芽孢杆菌10-15份、溶纸梭菌7-10份、球形节杆菌7-10份、粪产碱杆菌5-9份、铜绿假单孢菌5-9份、鲍曼不动杆菌4-7份、胶冻样芽孢杆菌3-5份、恶臭假单胞菌3-5份。
优选地，所述生物制剂按照如下步骤制备而得：
将枯草芽孢杆菌、溶纸梭菌、球形节杆菌、粪产碱杆菌、铜绿假单孢菌、鲍曼不动杆菌、胶冻样芽孢杆菌以及恶臭假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照重量份混合，再与吸附载体按照2-3:3-5的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8-10wt％，即得。
具体地，所述吸附载体按照如下步骤制备而得：
步骤1）将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土按照2:1的质量比混合，再进行研磨，得到粒径为100目粉末，即为组分A；
步骤2）将玉米秸秆破碎，然后按照1:1的质量比与花生壳混合，粉碎成100目的粉末，即得组分B；
步骤3）将组分A和组分B依次添加到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加水，500rpm搅拌30min，然后置于80℃烘干，最后粉碎得到20-50目的颗粒，即得吸附载体；其中，组分A、组分B以及水的质量比为2-3:3-5:7-12。
优选地，所述枯草芽孢杆菌为CGMCC No：0954；所述溶纸梭菌为ATCC 700395；所述球形节杆菌为CCTCC No:M209015；所述粪产碱杆菌为ATCC 31555；所述铜绿假单孢菌为ATCC 15442；所述鲍曼不动杆菌为ATCC 19606；所述胶冻样芽孢杆菌为CGMCC NO.3769；所述恶臭假单胞菌为CCTCC No.203021。
所述的生物制剂在红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝中的用途。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明的生物制剂将各种能形成优势菌群的菌种，配制成高效生物制剂，吸附效果好，可以有效脱硫脱硝；本发明生物制剂各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，活性高，生物量大，繁殖快，便于运输及保存，使用时更容易激活，运行成本低廉；本发明吸附载体可以作为微生物的附着载体，还具备较好的吸附功能；本发明吸附载体原料成本低廉，制备简单，孔径大小合理，吸附效果好；本发明使用了农业废弃物和廉价矿物质作为原料，节省了成本，提高了企业的工业附加值，实现了变废为宝。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其包括如下重量份的原料：枯草芽孢杆菌10份、溶纸梭菌7份、球形节杆菌7份、粪产碱杆菌5份、铜绿假单孢菌5份、鲍曼不动杆菌4份、胶冻样芽孢杆菌3份、恶臭假单胞菌3份；
所述枯草芽孢杆菌为CGMCC No：0954；所述溶纸梭菌为ATCC 700395；所述球形节杆菌为CCTCC No:M209015；所述粪产碱杆菌为ATCC 31555；所述铜绿假单孢菌ATCC 15442；所述鲍曼不动杆菌为ATCC 19606；所述胶冻样芽孢杆菌为CGMCC NO.3769；所述恶臭假单胞菌为CCTCC No.203021。
上述生物制剂的制备方法为：
将枯草芽孢杆菌、溶纸梭菌、球形节杆菌、粪产碱杆菌、铜绿假单孢菌、鲍曼不动杆菌、胶冻样芽孢杆菌以及恶臭假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照重量份混合，再与吸附载体按照2:3的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8wt％，即得。
所述吸附载体按照如下步骤制备而得：
步骤1）将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土按照2:1的质量比混合，再进行研磨，得到粒径为100目粉末，即为组分A；
步骤2）将玉米秸秆破碎，然后按照1:1的质量比与花生壳混合，粉碎成100目的粉末，即得组分B；
步骤3）将组分A和组分B依次添加到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加水，500rpm搅拌30min，然后置于80℃烘干，最后粉碎得到20目的颗粒，即得吸附载体；其中，组分A、组分B以及水的质量比为2:3:7；
使用方法：锅炉烟气首先对烟气进行降温处理，控制温度为35℃以下，再进入反应室，反应室中铺设厚度为10cm的生物制剂，反应时间为30min，最后将净化后的烟气排出。选择鑫海科技冶炼锅炉尾气，空度为3500h-1，其中NOx浓度471mg/Nm3，SO2的浓度为1076mg/ Nm3，经过处理后，NOx浓度降至63mg/Nm3，SO2的浓度降至为114mg/Nm3。
实施例2
一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其包括如下重量份的原料：枯草芽孢杆菌15份、溶纸梭菌10份、球形节杆菌10份、粪产碱杆菌9份、铜绿假单孢菌9份、鲍曼不动杆菌7份、胶冻样芽孢杆菌5份、恶臭假单胞菌5份；
具体地，所述枯草芽孢杆菌为CGMCC No：0954；所述溶纸梭菌为ATCC 700395；所述球形节杆菌为CCTCC No:M209015；所述粪产碱杆菌为ATCC 31555；所述铜绿假单孢菌ATCC15442；所述鲍曼不动杆菌为ATCC 19606；所述胶冻样芽孢杆菌为CGMCC NO.3769；所述恶臭假单胞菌为CCTCC No.203021。
所述生物制剂的制备方法为：
将枯草芽孢杆菌、溶纸梭菌、球形节杆菌、粪产碱杆菌、铜绿假单孢菌、鲍曼不动杆菌、胶冻样芽孢杆菌以及恶臭假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照重量份取枯草芽孢杆菌15份、溶纸梭菌10份、球形节杆菌10份、粪产碱杆菌9份、铜绿假单孢菌9份、鲍曼不动杆菌7份、胶冻样芽孢杆菌5份、恶臭假单胞菌5份，混合，再与吸附载体按照3:5的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为10wt％，即得。
所述吸附载体的制备方法包括如下步骤：
步骤1）将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土按照2:1的质量比混合，再进行研磨，得到粒径为100目粉末，即为组分A；
步骤2）将玉米秸秆破碎，然后按照1:1的质量比与花生壳混合，粉碎成100目的粉末，即得组分B；
步骤3）将组分A和组分B依次添加到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加水，500rpm搅拌30min，然后置于80℃烘干，最后粉碎得到50目的颗粒，即得吸附载体；其中，组分A、组分B以及水的质量比为3:5:12；
使用方法：
锅炉烟气首先对烟气进行降温处理，控制温度为35℃以下，再进入反应室，反应室中铺设厚度为10cm的生物制剂，反应时间为120min，最后将净化后的烟气排出。选择鑫海科技冶炼锅炉尾气，空度为3500h-1，其中NOx浓度493mg/Nm3，SO2的浓度为1122mg/ Nm3，经过处理后，NOx浓度降至51mg/Nm3，SO2浓度降至为98mg/Nm3。
实施例3
本发明生物制剂试验效果验证：
对照组1：不使用枯草芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌，其他同实施例2；
对照组2：不使用溶纸梭菌和球形节杆菌，其他同实施例2；
对照组3：不使用铜绿假单孢菌和鲍曼不动杆菌，其他同实施例2。
计算处理后各组NOx浓度和SO2浓度，具体见表1：
表1
组别 NOx浓度（mg/Nm3） SO2浓度（mg/Nm3）
实施例2 51 98
对照组1 79 132
对照组2 93 109
对照组3 71 116
结论：本发明各原料菌相互协同，选择合理，可达到最佳脱硫脱硝效果，应用前景较好。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝生物制剂，其特征在于，所述生物制剂包括如下重量份的原料：枯草芽孢杆菌10-15份、溶纸梭菌7-10份、球形节杆菌7-10份、粪产碱杆菌5-9份、铜绿假单孢菌5-9份、鲍曼不动杆菌4-7份、胶冻样芽孢杆菌3-5份、恶臭假单胞菌3-5份。
2.根据权利要求1所述的生物制剂，其特征在于，所述生物制剂按照如下步骤制备而得：
将枯草芽孢杆菌、溶纸梭菌、球形节杆菌、粪产碱杆菌、铜绿假单孢菌、鲍曼不动杆菌、胶冻样芽孢杆菌以及恶臭假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照重量份混合，再与吸附载体按照2-3:3-5的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8-10wt％，即得。
3.根据权利要求2所述的生物制剂，其特征在于，所述吸附载体按照如下步骤制备而得：
步骤1）将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与硅藻土按照2:1的质量比混合，再进行研磨，得到粒径为100目粉末，即为组分A；
步骤2）将玉米秸秆破碎，然后按照1:1的质量比与花生壳混合，粉碎成100目的粉末，即得组分B；
步骤3）将组分A和组分B依次添加到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加水，500rpm搅拌30min，然后置于80℃烘干，最后粉碎得到20-50目的颗粒，即得吸附载体；其中，组分A、组分B以及水的质量比为2-3:3-5:7-12。
4.根据权利要求1-3所述的生物制剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为CGMCC No：0954；所述溶纸梭菌为ATCC 700395；所述球形节杆菌为CCTCC No:M209015；所述粪产碱杆菌为ATCC 31555；所述铜绿假单孢菌为ATCC 15442；所述鲍曼不动杆菌为ATCC 19606；所述胶冻样芽孢杆菌为CGMCC No.3769；所述恶臭假单胞菌为CCTCC No.203021。
5.根据权利要求1-3所述的生物制剂在红土镍矿镍铁冶炼烟气脱硫脱硝中的用途。
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