CN112974515A - 一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法 - Google Patents

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王英杰
靳菁
纪智慧
成一知
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    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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Abstract

本发明公开了一种铁基活性污泥‑‑豆渣联合修复铬污染土壤的方法，包括如下步骤：步骤一、按重量比20:1在铬污染土壤中添加活性污泥提高微生物数量；步骤二、按重量比100:1在铬污染土壤中添加豆渣以给微生物提供养分以增强耐铬微生物活性；步骤三、利用活性污泥和豆渣中的有机质协同微生物将Cr(VI)还原为Cr(III)。本发明具有如下优点：本发明研究出的铬污染土壤修复方法，具有简单可行、操作方便、易于运营、处理效果好、实用性强等诸多优点。

Description

一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法
【技术领域】
本发明涉及环境修复技术领域，尤其涉及一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法。
【背景技术】
土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。
不同的污染源需要不同的原料及方法来进行处理。但现有的这些铬污染土壤修复改造方法的效果并不是很好，要不就是修复的成本很高，要不就是修复的效果达不到要求，所以难以推广采用，因此仍有待进一步加以改进。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其采用投加活性污泥的方式来提高体系中的耐铬微生物及具有铬还原能力的微生物数量，采用豆渣为污泥中的微生物提供营养成分，铁基污泥中零价铁(Fe0)的巨大的比表面积、优越的吸附性能和较强的还原性能对Cr(VI)的修复效果较为显著，同时豆渣和污泥中的有机质同样具有还原Cr(VI)的能力。故本发明通过投加铁基污泥和豆渣来联合还原土壤中 Cr(VI)，达到最佳降低土壤的铬毒性的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，包括如下步骤：
步骤一、按重量比20:1在铬污染土壤中添加活性污泥提高微生物数量；
步骤二、按重量比100:1在铬污染土壤中添加豆渣以给微生物提供养分以增强耐铬微生物活性；
步骤三、利用活性污泥和豆渣中的有机质协同微生物将Cr(VI)还原为Cr(III)。
作为本发明的一种优选改进：在步骤一中，所述活性污泥为排水公司新鲜的脱水污泥，污泥呈松软片状，棕黄色，无异味。
作为本发明的一种优选改进：在步骤一中，所述活性污泥为铁基污泥。
作为本发明的一种优选改进：在步骤二中，所述豆渣是餐厅过滤豆浆剩下的残渣，将豆渣风干，过60目筛。
作为本发明的一种优选改进：在步骤三中，所述有机质包括氨基酸、蛋白质以及糖类。
与相关技术相比，本发明提供的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法具有如下优点：
1、活性污泥中含有大量微生物及有机物，有些微生物及有机物具有还原Cr(VI)的能力，而豆渣的加入，一方面可以为微生物提供养分，一方面豆渣中的氨基酸、蛋白质、糖类等也有还原Cr(VI)的可能，因此，将活性污泥和豆渣加入铬污染土壤，可将其中的 Cr(VI)还原为Cr(III)，降低铬在土壤中的毒性；
2、零价铁与活性污泥中厌氧微生物协同作用不仅能够解决零价铁的钝化问题，还能通过促进零价铁腐蚀和铁活性矿物生成等提高污染物的去除效果；
3、利用污泥、豆渣修复土壤能实现废物的综合利用，达到以废治废的目的；
4、铁基活性污泥-豆渣对土壤Cr(VI)具有协同修复的作用。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供了一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，包括如下步骤：
步骤一、按重量比20:1在铬污染土壤中添加活性污泥提高微生物数量；
需要具体说明的是，所述活性污泥为排水公司新鲜的脱水污泥，污泥呈松软片状，棕黄色，无异味。所述活性污泥为铁基污泥，由于，铁基污泥中的零价铁(Fe0)的巨大的比表面积、优越的吸附性能和较强的还原性能，使得对Cr(VI)污染土壤的修复达到理想效果。
步骤二、按重量比100:1在铬污染土壤中添加豆渣以给微生物提供养分以增强耐铬微生物活性；
需要另外说明的是，所述豆渣是餐厅过滤豆浆剩下的残渣，将豆渣风干，过60目筛。
步骤三、利用活性污泥和豆渣中的有机质协同微生物将Cr(VI)还原为Cr(III)。
需要进一步说明的是，所述有机质包括氨基酸、蛋白质以及糖类。
需要进一步说明的是，在配制反应前，先测定活性污泥的含水率，计算应加入活性污泥的重量及去离子水的体积，再向活性污泥中加入计算好体积的去离子水将活性污泥分散在水中，然后将铬污染土壤加入到散开的活性污泥中，充分搅拌使铬污染土壤与活性污泥混匀，接着用保鲜膜将烧杯封口，最后将烧杯放入25℃的恒温培养箱。定期取样测定土壤Cr(VI)的浓度。在实验过程中监测样品的含水率，确保体系的含水率保持基本恒定。每次取样前均要将样品充分搅拌，样品取出后摊放于培养皿中，在低于40℃的温度下烘干，研磨，过60目筛并装袋保存，待测。
与相关技术相比，本发明提供的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法具有如下优点：采用投加活性污泥的方式来提高体系中的耐铬微生物及具有铬还原能力的微生物数量，采用豆渣为污泥中的微生物提供营养成分，铁基污泥中零价铁(Fe0)的巨大的比表面积、优越的吸附性能和较强的还原性能对Cr(VI)的修复效果较为显著，同时豆渣和污泥中的有机质同样具有还原Cr(VI)的能力。故本发明通过投加铁基污泥和豆渣来联合还原土壤中Cr(VI)，达到最佳降低土壤的铬毒性的目的。本发明研究出的铬污染土壤修复方法，具有简单可行、操作方便、易于运营、处理效果好、实用性强等诸多优点。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按重量比20:1在铬污染土壤中添加活性污泥提高微生物数量；
步骤二、按重量比100:1在铬污染土壤中添加豆渣以给微生物提供养分以增强耐铬微生物活性；
步骤三、利用活性污泥和豆渣中的有机质协同微生物将Cr(VI)还原为 Cr(III)。
2.根据权利要求1所述的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其特征在于：在步骤一中，所述活性污泥为排水公司新鲜的脱水污泥，污泥呈松软片状，棕黄色，无异味。
3.根据权利要求1或2所述的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其特征在于：在步骤一中，所述活性污泥为铁基污泥。
4.根据权利要求1所述的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其特征在于：在步骤二中，所述豆渣是餐厅过滤豆浆剩下的残渣，将豆渣风干，过60目筛。
5.根据权利要求1所述的一种铁基活性污泥--豆渣联合修复铬污染土壤的方法，其特征在于：在步骤三中，所述有机质包括氨基酸、蛋白质以及糖类。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101249502A (zh) * 2008-04-03 2008-08-27 上海交通大学 含铬土壤的热解修复方法
CN104492802A (zh) * 2014-12-15 2015-04-08 山东省环境保护科学研究设计院 一种化学-生物耦合还原稳定化铬污染土壤的方法
CN110484276A (zh) * 2019-09-06 2019-11-22 中南大学 一种纳米铁基复合材料耦合六价铬还原细菌修复铬污染土壤的方法和试剂

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