[发明专利]一种微生物电化学法修复场地污染物的装置及方法

说明书

本发明公开了一种微生物电化学法修复场地重金属污染的装置及方法，包括多孔内管、多孔套管、导线、电极和外部电源，多孔内管套接在多孔套管内，多孔内管和多孔套管之间装有接种电化学活性微生物的电极，该电极可以是植物碳化电极，导线连接电极和外部电源。本发明大幅提高了土壤重金属离子生物还原效率，将土壤重金属离子还原成无毒无害物质，达到场地修复目的。

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，特指一种微生物电化学法修复场地污染物的装置 及方法。

背景技术

土壤是生态环境的主要组成部分，是人类赖以生存的物质基础。但随着经济 的快速发展,居民生活垃圾、农业化肥和农药施用、工业“三废”排放以及交通 污染等各种人为污染源排放所产生的重金属污染物通过多种途径进入土壤造成 土壤重金属污染。

重金属污染问题已成为中国广泛关注的重大生态环境问题，对现代农业和社 会经济的可持续发展、农业生态环境和农产品质量安全构成了严重威胁。对如何 处理场地污染物，目前尚缺乏成功的经验。传统的生物方法处理效率低，而且需 要持续补充微生物，化学方法修复成本高，且容易造成二次污染。对场地污染物 修复是当今环境污染防治十分关注的问题,

近年来，土壤重金属修复技术快速发展,专利申请号为CN 107586067 A， 发明名称为“一种铬污染土壤固化剂及其制备方法”通过制备固化剂降低污染土 壤中六价铬和总铬的溶出，该方法修复成本高，且治标不治本。专利申请号为 CN 107574162 A，发明名称为“一种基于生物炭缓释营养基固定化菌剂的制备方 法”通过制备生物炭基缓释营养基固定化菌剂修复石油类污染土壤，单靠微生物 的分解，污染物降解效率慢。专利申请号为授权公告号CN 102386431 B，发明 名称为“一种土壤微生物燃料电池及修复石油烃污染”处理石油烃类污染土壤， 依靠微生物分解有机物产电，产电量低，污染物去除率低。因而需要发展有效、 简单而的土壤重金属修复方法，然而目前采用电化学活性微生物并通过外电源提供电子，加快重金属离子的生物还原达到土壤重金属污染修复的装置和方法还未 见报导。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种微生物电化学法修复场地重 金属污染的装置及方法，本案由此产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种微生物电化学法修复场地重金属 污染的装置及方法，大幅提高了土壤重金属离子生物还原效率，将土壤重金属离 子还原成无毒无害物质，达到场地修复目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种微生物电化学法修复场地重金属污染的装置，包括多孔内管、多孔套管、 导线、电极和外部电源，多孔内管套接在多孔套管内，多孔内管和多孔套管之间 装有接种电化学活性微生物的电极，导线连接电极和外部电源。

进一步，还包括阀门和内管盖，阀门安装在多孔套管的底部，内管盖覆盖在 多孔内管入口。

进一步，多孔内管为热塑性塑料管或热固性塑料管，多孔套管为热塑性塑料 管或热固性塑料管。

进一步，外部电源为蓄电池、太阳能电池、风力发电和生物电源中的一种。

进一步，电极的材料为炭化的植物组织。

进一步，电极的材料为炭化的丝瓜络或柚子皮。

进一步，导线为钛线。

进一步，电化学活性微生物为希瓦氏菌或地杆菌。

一种微生物电化学法修复场地重金属污染的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电极浸入电化学活性微生物培养物中培养，装入内管和套管之间， 电化学活性微生物培养基通过多孔内管加入，培养基通过多孔内管的微孔进入多 孔套管内的电极，电极表面生长的电化学活性微生物吸收营养物质生长繁殖；