CN110812772A - 一种微生物固化铬渣的方法 - Google Patents

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王德强
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Abstract

本发明涉及一种微生物固化铬渣的方法，属于固体废弃物处理技术领域，该方法中将铬渣球磨处理后与河砂、高岭土均匀混合，且在混合的同时喷洒菌液，获得混合物，然后将所述混合物填入快速试模，振实，最后进行养护，养护期间向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿所述固化体表面为准；所述菌液为产左聚糖微杆菌菌液、巴氏生孢八叠球菌菌液或产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌的复合菌液。该方法中通过合理控制菌液浓度及用量，使其不仅可以较好地还原六价铬进行解毒，还能充分利用其生物矿化作用将铬进行固封，使铬无法迁移。该方法整个过程在环境温度下发生，反应温和且环保，适合扩大化应用。

Description

一种微生物固化铬渣的方法
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种微生物固化铬渣的方法。
背景技术
铬渣的无害化处理包括干法解毒、湿法解毒、微波辐射解毒、配合法解毒、物理固化和微生物解毒。其中，微生物解毒铬污染的技术，由于其投资少，设备场地要求简单，是一种经济、高效的铬渣解毒方法，能适应低温和较宽的pH值范围，无需额外投加大量化学试剂，绿色环保，且可结合细菌浸矿作用实现金属回收。因此，微生物解毒技术在铬渣处理处置、解毒、资源化等方面有应用前景，但微生物解毒方法见效慢，且存在铬渣返黄的现象。物理固化法则是将铬渣(或含铬废渣)包裹，隔绝铬渣(或含铬废渣)与外界的接触，从而实现铬渣(或含铬废渣)的固定化和稳定化，但该方法不能持续的解毒，存在固化体因年久开裂后铬迁移的风险。因此，急需一种既能低成本又能持续解毒的铬渣处理方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微生物固化铬渣的方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种微生物固化铬渣的方法，所述方法如下：
将铬渣球磨处理后与河砂、高岭土均匀混合，且在混合的同时喷洒菌液，获得混合物，然后将所述混合物填入快速试模，振实，最后进行养护，养护期间向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿所述固化体表面为准；所述菌液为产左聚糖微杆菌菌液、巴氏生孢八叠球菌菌液或产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌的复合菌液。
优选的，且在混合的同时按固液比3-7：1喷洒菌液，所述固液比的单位为g：mL，所述菌液中细菌浓度在107cfu/mL以上。
优选的，且在混合的同时按固液比7：1喷洒菌液，所述固液比的单位为g：mL，所述菌液中细菌浓度为109cfu/mL。
优选的，所述铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1-2：0.5-1。
优选的，所述铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1：1。
优选的，所述铬渣球磨处理后的粒径小于10mm，所述河砂粒径小于2mm，所述高岭土粒径小于2mm。
优选的，所述养护的时间为28-60天。
优选的，所述养护期间每隔1-5天向固化体表面均喷含钙培养基。
优选的，所述含钙培养基包含如下组分：10-18g/L蛋白胨、2-6g/L牛肉浸膏、3-5g/L NaCl、20-60g/L尿素、0-0.03g/L NiCl2、50-100g/L CaCl2，pH为8-10。
优选的，所述含钙培养基包含如下组分：15g/L蛋白胨、5g/L牛肉浸膏、5g/L NaCl、50g/L尿素、0.005g/L NiCl2、92.5g/L CaCl2，pH为9。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种微生物固化铬渣的方法，该方法中以产左聚糖微杆菌菌液、巴氏生孢八叠球菌菌液或产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌的复合菌液作为粘合剂用于解毒固化铬渣，通过合理控制菌液浓度及用量，使其不仅可以较好地还原六价铬进行解毒，还能充分利用其生物矿化作用将铬进行固封，使铬无法迁移，其原因在于产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌均具备六价铬还原能力和尿酶活性，两者单独或者协同作用，在特定的培养基成分配比下，可以提供足够的六价铬还原酶活性和尿酶活性，并且这两种活性达到平衡后，使得三价铬和碳酸钙形成的矿化颗粒有较高的物理强度和耐酸性能，从而达到最佳的铬渣解毒和固化作用。该方法整个过程在环境温度下发生，反应温和且环保，适合扩大化应用。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
将铬渣球磨处理至粒径小于10mm后，按铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：2：1与粒径小于2mm的河砂、粒径小于2mm的高岭土均匀混合，且在混合的同时按固液比5：1(g：mL)喷洒细菌浓度为108cfu/mL的产左聚糖微杆菌菌液，获得混合物，然后将该混合物填入快速试模，振实，最后养护60天，养护期间每隔5天向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿固化体表面为准，其中，含钙培养基包含如下组分：18g/L蛋白胨、6g/L牛肉浸膏、4g/L NaCl、20g/L尿素、0.01g/L NiCl2、85g/LCaCl2，pH为8。养护完成后，测得固化体的抗压强度为0.47MPa，Cr(VI)浸出浓度为25.2mg/L。
实施例2
将铬渣球磨处理至粒径小于10mm后，按铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1：1与粒径小于2mm的河砂、粒径小于2mm的高岭土均匀混合，且在混合的同时按固液比7：1(g：mL)喷洒细菌浓度为109cfu/mL的产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌的复合菌液，获得混合物，然后将该混合物填入快速试模，振实，最后养护45天，养护期间每隔3天向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿固化体表面为准，其中，含钙培养基包含如下组分：15g/L蛋白胨、5g/L牛肉浸膏、5g/L NaCl、50g/L尿素、0.005g/L NiCl2、92.5g/L CaCl2，pH为9。养护完成后，测得固化体的抗压强度为0.68MPa，Cr(VI)浸出浓度为24.9mg/L。
实施例3
将铬渣球磨处理至粒径小于10mm后，按铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：2：0.5与粒径小于2mm的河砂、粒径小于2mm的高岭土均匀混合，且在混合的同时按固液比3：1(g：mL)喷洒细菌浓度为107cfu/mL的巴氏生孢八叠球菌菌液，获得混合物，然后将该混合物填入快速试模，振实，最后养护28天，养护期间每隔1天向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿固化体表面为准，其中，含钙培养基包含如下组分：10g/L蛋白胨、2g/L牛肉浸膏、3g/L NaCl、60g/L尿素、0.03g/L NiCl2、60g/L CaCl2，pH为10。养护完成后，测得固化体的抗压强度为0.44MPa，Cr(VI)浸出浓度为26.7mg/L。
实施例4
将铬渣球磨处理至粒径小于10mm后，按铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1：0.5与粒径小于2mm的河砂、粒径小于2mm的高岭土均匀混合，且在混合的同时按固液比4：1(g：mL)喷洒细菌浓度为108cfu/mL的巴氏生孢八叠球菌菌液，获得混合物，然后将该混合物填入快速试模，振实，最后养护30天，养护期间每隔3天向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿固化体表面为准，其中，含钙培养基包含如下组分：12g/L蛋白胨、4g/L牛肉浸膏、5g/L NaCl、40g/L尿素、0.02g/L NiCl2、50g/L CaCl2，pH为9。养护完成后，测得固化体的抗压强度为0.45MPa，Cr(VI)浸出浓度为28.6mg/L。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种微生物固化铬渣的方法，其特征在于，所述方法如下：
将铬渣球磨处理后与河砂、高岭土均匀混合，且在混合的同时喷洒菌液，获得混合物，然后将所述混合物填入快速试模，振实，最后进行养护，养护期间向固化体表面均喷含钙培养基，以刚润湿所述固化体表面为准；所述菌液为产左聚糖微杆菌菌液、巴氏生孢八叠球菌菌液或产左聚糖微杆菌和巴氏生孢八叠球菌的复合菌液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，且在混合的同时按固液比3-7：1喷洒菌液，所述固液比的单位为g：mL，所述菌液中细菌浓度在107cfu/mL以上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，且在混合的同时按固液比7：1喷洒菌液，所述固液比的单位为g：mL，所述菌液中细菌浓度为109cfu/mL。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1-2：0.5-1。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铬渣、河砂和高岭土的质量比为8：1：1。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铬渣球磨处理后的粒径小于10mm，所述河砂粒径小于2mm，所述高岭土粒径小于2mm。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述养护的时间为28-60天。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述养护期间每隔1-5天向固化体表面均喷含钙培养基。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含钙培养基包含如下组分：10-18g/L蛋白胨、2-6g/L牛肉浸膏、3-5g/L NaCl、20-60g/L尿素、0-0.03g/L NiCl2、50-100g/LCaCl2，pH为8-10。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述含钙培养基包含如下组分：15g/L蛋白胨、5g/L牛肉浸膏、5g/L NaCl、50g/L尿素、0.005g/L NiCl2、92.5g/L CaCl2，pH为9。
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