[发明专利]硫自养型反硝化生物砖的制备方法及由此制备的生物砖

说明书

本发明公开了一种硫自养型反硝化生物砖的制备方法及由此制备的生物砖。所述制作方法包括以下步骤：取硫粉、黄铁矿粉末、能够吸附硝态氮的颗粒吸附剂和建筑垃圾再生骨料混合形成混合骨料；将硫自养型反硝化菌液、含有巴氏芽孢杆菌的生物胶结液与混合骨料拌匀后装入多孔透水模具中压实；将多孔透水模具完全浸没在尿素与CaCl₂的混合盐溶液中，静置24h；取出混合盐溶液中的多孔透水模具，于通风处沥干孔隙中的水分；从多孔透水模具中取出固化成型的干燥砖体，重复浸没、沥干步骤2～4次，最终得到硫自养型反硝化生物砖。所述生物砖制作工艺简单、节约资源、可有效去除水体中的氮素，吸附水体污染物，对于节约型社会的构建具有重要意义。

技术领域

本发明涉及河流湖泊水质净化技术领域，具体涉及一种硫自养型反硝化生物砖的制备方法及由此制备的生物砖。

背景技术

水体的富营养化会造成无机氮的积累，使浮游植物大量繁殖，从而破坏水体原有的生态系统的平衡。就我国而言，水体富营养化的速度发展很快，并会持续很长一段时间，同时，广袤的地表水环境不利于污染物的治理。因此，经济高效便捷的水体脱氮技术开发，一直都是水污染技术领域研究的热点之一。

近年来，硫自养反硝化作用因无需外加碳源，节约成本，无二次污染，产生污泥量少等优点成为脱氮领域的热点。但大多研究均集中在对污水处理设施中反硝化滤池的改造，对地表水体的脱氮技术公布较少。目前针对硫自养反硝化研究的电子供体主要是单质硫(硫磺)；硫铁矿是地壳中含量丰富且主要以矿物加工厂废弃物形式存在的硫化矿物，价格低廉，已有研究证明硫铁矿可以作为电子供体，将NO₃^－还原为N₂。虽然处理效率不如单质硫，但考虑硫源的经济性以及应用于河流湖泊脱氮治理的长期性，适当添加硫铁矿并不影响反硝化细菌的脱氮效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种硫自养反硝化生物砖的制备方法及由此制备的生物砖。以提供一种制作工艺简单、节约资源、环境友好的生物砖，从而促进建筑垃圾的减量化、生态环境的可持续发展以及节约型社会的构建。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种硫自养型反硝化生物砖的制备方法，所述制作方法包括以下步骤：

(1)按照不同比例，分别取硫粉、黄铁矿粉末、能够吸附硝态氮的颗粒吸附剂和建筑垃圾再生骨料混合形成混合骨料；

(2)将硫自养型反硝化菌液、含有巴氏芽孢杆菌的生物胶结液与混合骨料拌匀后装入多孔透水模具中压实；

(3)将多孔透水模具完全浸没在尿素与CaCl₂的混合盐溶液中，静置24h；

(4)取出混合盐溶液中的多孔透水模具，于通风处沥干孔隙中的水分；

(5)从多孔透水模具中取出固化成型的干燥砖体，重复(3)、(4)步骤2～4次，最终得到硫自养型反硝化生物砖。

进一步地，所述能够吸附硝态氮的颗粒吸附剂的粒径为1～2mm，由氯化物和壳聚糖的混合溶液滴加进氨水中静置、分离、洗涤后所得，所述氯化物为氯化铝和/或氯化铁。

进一步地，所述建筑垃圾再生骨料为建筑拆除过程中产生的废弃红砖骨料经破碎、筛分而得。

进一步地，所述混合骨料中各组分的质量分数为：

硫粉：2～5％；

黄铁矿：6～10％；

颗粒吸附剂：7～10％；

建筑垃圾再生骨料：75～85％。