申请日2016.05.30
公开(公告)日2016.09.14
IPC分类号B09C1/10; B09C1/08
摘要
本发明采用一种新型处理铬渣的方法，将污泥、碳源及硫酸亚铁配制成药剂施用于铬渣中，随后采用特殊的养护方式，逐渐将铬渣中缓慢释放的六价铬还原，该法可以低成本且高效的还原六价铬，同时避免了硫酸盐及污泥的二次污染。
权利要求书
1.一种基于污泥的铬渣解毒方法，其特征是，包含以下步骤：
(1)将硫酸钠、污泥与碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量为0.1-20%，含固率0.5-25%,有机碳含量0.5-25%，硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1，混合后的溶液反应0-5天，获得铬渣修复生物药剂;
(2)将铬渣破碎至5mm以下，随后与步骤(1)所述生物药剂及硫酸亚铁混合，混合比例为硫酸亚铁、铬渣与药剂的质量比为(0-0.4):1:(0.1-0.5)，随后放置于封闭堆场堆存;
(3)堆存期间，每隔3-10天在场地表面进行水喷淋，场地平均喷淋量相当于20-100mm的降雨量，自然降雨可以替代人工喷淋，经过2-10次水喷淋后，场地修复结束。
2.如权利要求1所述的一种基于污泥的铬渣解毒方法，其特征是，所述的污泥为污水处理厌氧工艺所产生的厌氧污泥，也可掺加部分兼氧污泥。
3.如权利要求1所述的一种基于污泥的铬渣解毒方法，其特征是，所述的碳源溶液可以为含有酒精、糖类、蛋白质、淀粉等有机物的溶液，也可以为含工业有机垃圾、餐厨垃圾等有机固体废物的溶液，也可以为工业及市政有机废水;所述硫酸钠可被其它硫酸盐替代;所述的硫酸亚铁可以被纳米零价铁等铁基还原剂代替;所述的铬渣包括铬渣回填土。
4.如权利要求1所述的一种基于污泥的铬渣解毒方法，其特征是，所述的水喷淋中的水可以被有机溶液替代，有机溶液的有机碳含量为10-1000mg/L，喷淋的水中也可加入一定量硫酸;硫酸添加量为每升水10-1000mg硫酸质量。
5.如权利要求1所述的一种基于污泥的铬渣解毒方法，其特征是，所述的封闭堆场底部及四周采用防渗土工膜，防止污染物扩散。
说明书
一种基于污泥的铬渣解毒方法
技术领域
本发明提供一种新型处理铬渣的方法，利用污泥培养出还原菌剂，结合硫酸亚铁等还原剂施用于铬渣中，随后采用特殊的养护方式，可以高效的还原六价铬，同时避免了硫酸盐的二次污染，属环境保护领域。
背景技术
铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物。因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。
如何进行铬渣的修复一直是环保界的难题。处置方法虽然众多，但大多数存在各种各样的问题。专利申请号200710041125.9介绍了一种利用高温热解工艺处理碱性含Cr(VI)废物的方法，方法虽然效果较好，但该方法需要昂贵的高温设备，成本较高。 申请号为CN1827247的专利公布了一种使用农业废物物米糠作为添加剂干法还原铬渣的方法。把米糠与铬渣混合均匀后，置于微波场中进行氧化还原反应，以把铬渣中的六价铬还原成三价铬，基本上能够实现铬渣解毒。然而微波技术成本高昂，故难以大规模用于铬渣治理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明采用一种新型处理铬渣的方法，将污泥、碳源及硫酸亚铁配制成药剂施用于铬渣中，随后采用特殊的养护方式，该法可以低成本且高效的还原六价铬，同时避免了硫酸盐及污泥的二次污染。其包含以下步骤：
(1)将硫酸钠、污泥与碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量为0.1-20%，含固率0.5-25%,有机碳含量0.5-25%，硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1，混合后的溶液反应0-5天，获得铬渣修复生物药剂;
(2)将铬渣破碎至5mm以下，随后与步骤(1)所述生物药剂及硫酸亚铁混合，混合比例为硫酸亚铁、铬渣与药剂的质量比为(0-0.4):1:(0.1-1.5)，随后放置于封闭堆场堆存;
(3)堆存期间，每隔3-10天在场地表面进行水喷淋，场地平均喷淋量相当于20-100mm的降雨量，自然降雨可以替代人工喷淋，经过2-10次水喷淋后，场地修复结束。
该法技术思路是，利用铁系列还原剂将铬渣中高浓度六价铬降低到污泥菌剂可以承受范围内，然后利用污泥菌剂对铬渣进行长期的修复，同时通过间歇式的水喷淋，促使铬渣进行干湿交替，铬渣颗粒内部难以析出的Cr(VI)通过干湿交替逐渐顺着铬渣毛细管析出至铬渣表面跟还原药剂有效接触，同时干湿交替加快了污泥的矿化，同时所产生的挥发性有机物及硫化氢加速挥发，有助于污染的迅速降解。
相比传统的铬渣处理方法，本方法有如下优势：
1.所培养的硫酸盐还原菌群本身为土著菌群，自然耐受力强，容易在场地大规模繁衍，可以持久有效还原六价铬，且不会造成生态问题;
2.污泥菌剂中的硫酸盐还原菌还原硫酸亚铁中的硫酸盐，生成硫化物，在更加有效还原六价铬的同时，避免了硫酸盐的二次污染;
3.该污泥菌剂还原六价铬有两大原理，一个是硫酸盐还原菌本身就有利用碳源还原六价铬的特性，但反应较慢，第二个是硫酸盐还原菌代谢产物硫化氢本身就能够还原六价铬，同时由于其还原六价铬是化学反应，因此反应十分迅速，这也是本生态菌剂相比其它菌剂能够高效处置铬渣的原因;
4.还原后的三价铬与硫酸盐还原菌代谢产物硫化物形成硫化铬沉淀，使得铬渣中三价铬更加稳定，显著优于其它生化工艺;
5.由于厌氧污泥及碳源的存在，形成了还原性气氛，可以有效缓解亚铁被空气氧化，减少了硫酸亚铁的使用量;同时该法有效融合了亚铁还原快而污泥菌剂可以持久有效对六价铬进行还原的优点，同时避免了硫酸亚铁不能持续对六价铬进行还原的劣势;
6.该法使用污泥及有机废物作为主要原料，大大减少了成本。
