[发明专利]一种堆肥和矿化垃圾还原潜力的测定方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废物处理与资源化技术领域，具体涉及堆肥和矿化垃圾还原潜力的测定方法。

背景技术

堆肥和填埋是生活垃圾最常用的生物处理技术，经堆肥和填埋处理后，生活垃圾被降解和腐殖化，最终达到稳定。腐熟堆肥和矿化垃圾中含有大量的腐殖质物质，这些腐殖质具有氧化-还原能力，能够对土壤中污染物进行氧化或还原，最终改变污染物的存在形态和生物有效性。

纯腐殖质的还原能力可以采用传统滴定化学、电化学等方法进行测定，目前这些方法已经趋于成熟。然而，这些方法基本上是先把腐殖质溶解，然后在溶液的环境中采用三价铁测定腐殖质的还原能力。

堆肥和矿化垃圾为固体，其中含有大量的矿物，腐殖质主要和这些矿物结合在一起，部分腐殖质如胡敏素，是不溶于水和碱液的，因此，采用传统的测定溶解态腐殖质的方法，是不能测定堆肥和矿化垃圾的还原潜力的。

腐殖质的还原能力目前主要是通过其中二阶铁的含量进行表征的，腐殖质把三价铁还原成二价铁的量越高，其还原容量也就越大。堆肥和矿化垃圾中本来就含有一定量的铁，如果能测定出其中有效态的二价铁占全铁的比例，就可以测定出其还原潜力。此外，在自然环境中还含有大量的微生物，堆肥和矿化垃圾的还原能力主要来自于微生物产生的电子，如果能测定出堆肥和矿化垃圾经微生物还原后其中二价铁占全铁的含量，就能有效评估堆肥和矿化垃圾的还原能力了。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定堆肥和矿化垃圾还原潜力的方法，通过微生物首先将堆肥和矿化垃圾还原，进而测定堆肥和矿化垃圾的最大还原潜力。

为了实现上述目的，本发明提供的堆肥或矿化垃圾还原潜力的测定方法，主要步骤为：

A)样品采集与预处理：采集堆肥或矿化垃圾样品，干燥后粉碎；

B)样品的微生物还原：培养Shewanella oneidensis MR-1菌株，将菌液加入堆肥或矿化垃圾中，室温下再进行培养；

C)样品中铁的分离和测定：

培养液中铁的分离和测定：将培养液混合物离心和过滤，测定滤液中的Fe²⁺和全Fe含量；

固体残渣中铁的分离和测定：将离心过滤得到的固体残渣中加入盐酸和氢氟酸的混合酸，室温下震荡，离心和过滤，测定滤液中Fe²⁺和全Fe含量；

D)样品中Fe²⁺和全Fe的计算：将步骤C中培养液和固体残渣的Fe²⁺相加，得到堆肥或矿化垃圾中Fe²⁺含量；同样将步骤C中培养液和固体残渣的全Fe相加，得到堆肥或矿化垃圾全Fe的含量；

E)堆肥或矿化垃圾还原潜力的确定：计算样品中Fe²⁺占全Fe的百分比，得出堆肥或矿化垃圾的还原潜力值，该值越大，堆肥或矿化垃圾的还原潜力越高。

所述的方法，其中，步骤A)中样品的干燥为阴干或采用冷冻干燥机干燥。

所述的方法，其中，步骤A)中样品粉碎并过100目筛。

所述的方法，其中，步骤B)中培养菌液中菌株浓度高于10⁷CFU/ml时将菌液加入堆肥或矿化垃圾中，菌液加入量的比例为固液比1g:10～30ml。

所述的方法，其中，步骤C)中的过滤是过0.45μm的滤膜。

所述的方法，其中，步骤C)中Fe²⁺的测量采用邻啡罗啉比色法。

所述的方法，其中，步骤C)中全Fe的测量为先采用盐酸羟胺将Fe³⁺还原为Fe²⁺，再采用邻啡罗啉比色法测定Fe²⁺进而测定出全Fe含量。

所述的方法，其中，步骤C)固体残渣中铁的分离和测定中，向固体残渣中加入盐酸和氢氟酸的混合酸离心和过滤后，再向得到的固体残渣中加入混合酸，然后将两次滤液合并测定Fe²⁺和全Fe含量，第一次混合酸的加入量为1g:10～15ml，第二次混合酸的加入量为1g:5～10ml。

所述的方法，其中，步骤C)中盐酸和氢氟酸的混合酸是由0.5M的盐酸和0.5M的氢氟酸按体积比1:1混合。

本发明优点如下：

能够准确、高效测定堆肥和矿化垃圾的最大还原潜力，且所测得的结果更接近真实环境中堆肥和矿化垃圾的最大还原潜力。

附图说明

图1是本发明堆肥和矿化垃圾还原潜力测定的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。