[发明专利]一种重金属污泥土壤修复剂、制备方法及其在污泥消纳中的应用

说明书

本发明提供一种重金属污泥土壤修复剂、制备方法及其在污泥消纳中的应用，所采用的技术方案是：对城市污泥前期处理，用嗜热细菌对有机物分解，接入重金属处理微生物。经过试验使用污泥修复剂后，土壤的各种污染物的比例有效去除率达到95％以上符合国家标准。同时硫酸质可以原位修复重金属土地，还是很好的有机肥，有益于农业生产减少化学试剂的使用和化肥的使用，从源头杜绝了污染源和二次污染。

技术领域

本发明涉及一种重金属污泥土壤修复剂、制备方法及其在污泥消纳中的应用，具体为一种利用微生物处理污泥制备针对重金属污染的土壤修复剂的方法、获得的重金属污泥土壤修复剂，及其在污泥消纳中的应用。

背景技术

目前，农业用地中的土壤由于长期使用化肥和各种农药，再加上水质的污染使土壤中的重金属含量复杂，影响了土壤的农业性能和质量。长期以来，寻求一种修复土壤的原位钝化技术越来越引起有关部门和专家的重视，特别是寻求一种利用有机物和无机物结合体，实现土壤原位钝化修复功能，更有利于我国土壤质量的提高和农业发展。

微生物对重金属的生物转化微生物作用可以改变重金属离子的活动性,从而影响重金属离子的生物有效性。在自然条件下,很多微生物可通过氧化还原作用、甲基化作用和脱烃作用等将重金属离子转化为无毒或低毒的化合物形式

微生物作用转化重金属离子的主要方式有以下3种：

(1)通过微生物对重金属的主动与被动堆积作用而使重金属得以在体内富集转化。

(2)通过微生物的金属转化作用,如氧化还原作用或烷基取代作用等,而使重金属从一种形态转化为另一种形态。有些微生物,如嗜酸铁氧化细菌(氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋杆菌等)能够氧化Fe²⁺、还原态的S(如H₂S等)和金属硫化物来获得能源,影响许多金属的活动性。除了通过氧化金属离子外,微生物还可把一些重金属还原成可溶性的或挥发性的形态,如有些微生物可把难把Hg²⁺还原成挥发性的Hg,铁锰氧化物的还原也可把吸附在难溶性Fe³⁺、Mn⁴⁺氧化物上的重金属释放出来。

(3)微生物能够产生影响重金属活性的物质,如微生物新陈代谢过程中产生的简单有机化合物、大分子腐殖酸和富里酸或其它分泌物等都能络合环境中的重金属离子,从而实现不同重金属离子形态间的转化。在营养充分的条件下,土壤微生物代谢活跃,促进了对镉的转化。

利用生物技术修复重金属污染环境现已有很多应用实例，但是修复效果大都不理想。如大家熟知的超积累植物蜈蚣草，已在很多土壤重金属污染地区得以实际应用。但是植物修复有一定的局限性，很多植物都不能在像中国西北部这样的干旱恶劣的环境中生存。而且植物修复周期太长、效率较低。除此之外，还有包括硫还原菌在内的各种细菌修复方法也被应用于重金属污染环境的修复之中。但是由于吸附了重金属的菌体无法分离出来，依然存在于环境中，然后由于各种原因，已经被细菌吸收了的重金属又会重新释放到环境中。另外，大部分微生物对氧化还原条件和有毒金属价态改变的敏感性等问题，都导致了生物修复技术在实际中的应用还是有一定困难的。另外，某些高盐度土壤更加大了生物修复的难度。因此，这些不足就使我们迫切需要找到一种实用、经济、高效的土壤原位修复技术。

发明内容

为了克服现有污泥消纳的困难，本发明提供的污泥重金属土壤修复剂不仅解决了污泥处置问题，而且变废为宝，把污泥变成土壤修复剂，能修复重金属污染的土地。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

1、污泥预处理

城市生活污水处理厂产生的生活污泥在晾晒场堆放、晾晒10～15天，可适当添加生物除臭剂。初步减少臭味，机器脱水并使含水量从75％左右降低至40％以下。