申请日2016.12.14
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F11/00; C02F11/02
摘要
本发明属于环境保护和资源综合利用领域，尤其涉及一种污泥中重金属的净化方法及其应用。本发明提供了一种污泥中重金属的净化方法，所述净化方法包括：步骤一、制备孢子悬液;步骤二、发酵;步骤三、浸出;步骤四、超声波辐射;步骤五、浸出。本发明还提供了一种上述净化方法在环保固体废物处理领域的应用。经实验测定可得，污泥经过本发明提供的技术方案净化处理后，污泥重金属含量显著降低。本发明首次利用超声波协同黑曲霉产有机酸去除城市污泥重金属，操作简便，提高了污泥重金属去除效率;同时，处理后的污泥满足我国污泥农用标准，可以实现资源的再次利用。
权利要求书
1.一种污泥中重金属的净化方法，其特征在于，所述净化方法包括：
步骤一、制备孢子悬液：黑曲霉恒温培养，溶于水制得孢子悬液;
步骤二、发酵：所述孢子悬液发酵培养，得发酵产物;
步骤三、浸出：所述发酵产物与污泥混合，浸出得第一产物;
步骤四、超声波辐射：所述第一产物超声波辐射，得第二产物;
步骤五、浸出：所述第二产物浸出，收集滤渣。
2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述恒温培养的培养基为：马铃薯-蔗糖培养基，所述发酵培养的培养基为：马铃薯-蔗糖液体培养基。
3.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述恒温培养的培养温度为28～30℃，所述恒温培养的培养时间为3～5天。
4.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述孢子悬液的孢子数量为1×106～1×107个/mL，所述孢子悬液的接种浓度为1～2%。
5.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述发酵培养的温度为28～30℃，所述发酵培养的摇床转速为180～200r/min，所述发酵培养的时间为4～6天。
6.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述步骤二还包括过滤纯化，所述过滤纯化在所述发酵培养后进行。
7.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述污泥和所述发酵产物的投料比为2%～3%W/V;步骤三所述浸出的温度为28～30℃，步骤三所述浸出的摇床转速为180～200r/min，步骤三所述浸出的时间为2～3h。
8.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述超声波辐射的超声频率为21～28KHz，所述超声波辐射的声能密度为2.5～3.5W/mL，所述超声波辐射的超声时间为9～11min。
9.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，步骤五所述浸出的温度为28～30℃，步骤五所述浸出的摇床转速为180～200r/min，步骤五所述浸出的时间为5～6h。
10.一种包括权利要求1至9任意一项所述的净化方法在环保固体废物处理领域的应用。
说明书
一种污泥中重金属的净化方法及其应用
技术领域
本发明属于环境保护和资源综合利用领域，尤其涉及一种污泥中重金属的净化方法及其应用。
背景技术
随着工业化进程的逐步加快以及经济社会的不断发展，污泥的产量日益增加。据统计，我国城市污泥产量已达到每年3000多万吨，而且每年还以大约10%的速度增长，污泥处理的问题日益紧迫。我国城市污泥重金属含量高，这些毒性极大的重金属元素，随污泥进入土壤，严重威胁生态环境安全和人类健康，有效降低城市污水处理厂污泥中重金属总量是污泥大量农用的关键。目前，城市中污泥的主要处理处置方法包括：填埋、焚烧、土地利用和填海，随着城市化进程的加快和环保要求的逐渐提高，适宜填埋污泥的场地越来越少，焚烧法设备昂贵，运行费用高并对大气产生污染。
生物淋滤是一种经济高效的去除污泥重金属方法，目前生物淋滤研究主要利用自养型微生物嗜酸性氧化硫硫杆菌和嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对污泥重金属进行淋滤，但污泥中存在的小分子有机物会对硫杆菌的生长产生抑制作用，因而影响污泥中重金属的淋滤效果，淋滤周期长。现有技术中，污泥中的重金属处理方法，存在着处理效果差以及处理周期长的技术缺陷。
因此，研发出一种污泥中重金属的净化方法及其应用，用于解决现有技术中，污泥中的重金属处理方法存在着处理效果差以及处理周期长的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种污泥中重金属的净化方法及其应用，用于解决现有技术中，污泥中的重金属处理方法存在着处理效果差以及处理周期长的技术缺陷。
本发明提供了一种污泥中重金属的净化方法，所述净化方法包括：
步骤一、制备孢子悬液：黑曲霉恒温培养，溶于水制得孢子悬液;
步骤二、发酵：所述孢子悬液发酵培养，得发酵产物;
步骤三、浸出：所述发酵产物与污泥混合，浸出得第一产物;
步骤四、超声波辐射：所述第一产物超声波辐射，得第二产物;
步骤五、浸出：所述第二产物浸出，收集滤渣。
优选地，所述恒温培养的培养基为：马铃薯-蔗糖培养基，所述发酵培养的培养基为：马铃薯-蔗糖液体培养基。
优选地，所述恒温培养的培养温度为28～30℃，所述恒温培养的培养时间为3～5天。
优选地，所述孢子悬液的孢子数量为1×106～1×107个/mL，所述孢子悬液的接种浓度为1～2%。
优选地，所述发酵培养的温度为28～30℃，所述发酵培养的摇床转速为180～200r/min，所述发酵培养的时间为4～6天。
优选地，所述步骤二还包括过滤纯化，所述过滤纯化在所述发酵培养后进行。
优选地，所述污泥和所述发酵产物的投料比为2%～3%W/V;步骤三所述浸出的温度为28～30℃，步骤三所述浸出的摇床转速为180～200r/min，步骤三所述浸出的时间为2～3h。
优选地，所述超声波辐射的超声频率为21～28KHz，所述超声波辐射的声能密度为2.5～3.5W/mL，所述超声波辐射的超声时间为9～11min。
优选地，步骤五所述浸出的温度为28～30℃，步骤五所述浸出的摇床转速为180～200r/min，步骤五所述浸出的时间为5～6h。
本发明还提供了一种包括以上任意一项所述的净化方法在环保固体废物处理领域的应用。
综上所述，本发明提供了一种污泥中重金属的净化方法，所述净化方法包括：步骤一、制备孢子悬液：黑曲霉恒温培养，溶于水制得孢子悬液;步骤二、发酵：所述孢子悬液发酵培养，得发酵产物;步骤三、浸出：所述发酵产物与污泥混合，浸出得第一产物;步骤四、超声波辐射：所述第一产物超声波辐射，得第二产物;步骤五、浸出：所述第二产物浸出，收集滤渣。本发明还提供了一种上述净化方法在环保固体废物处理领域的应用。经实验测定可得，污泥经过本发明提供的技术方案净化处理后，污泥上清液中的重金属含量显著降低。本发明首次利用超声波协同黑曲霉产有机酸去除城市污泥重金属，操作简便，提高了污泥重金属去除效率;同时，处理后的污泥满足我国污泥农用标准，可以实现资源的再次利用。
