[发明专利]一种污泥堆肥重金属钝化菌剂、其生产方法及应用

说明书

本发明提供了一种污泥堆肥重金属钝化菌剂、其生产方法及应用，所述钝化菌剂包括以重量计：嗜热硫酸盐还原菌10‑16％、芽孢杆菌4‑6％、改性生物炭余量，其中改性生物炭包括90‑95％的生物炭和5‑10％的负载于生物炭孔道内的纳米二氧化硅，所述改性生物炭的平均孔径为6‑9nm，比表面积为422‑495m²/g，本发明的方案得到的污泥堆肥重金属钝化菌剂中，微生物的固定率为80‑85％，对于活性态重金属Cr的含量降低85％以上，活性态Cu的降低量在87％以上，活性态Cd的降低量84％以上。

技术领域

本发明涉及一种钝化菌剂、其生产方法及应用，具体涉及一种污泥堆肥的重金属钝化菌剂、其生产方法及应用。

背景技术

污泥是一种复杂的集合体，含有大量的邮寄至、少量病原微生物、重金属离子和寄生虫卵等有害物质。尤其是工业污水中重金属的含量很高，且工业污水比重大，污水厂处理的无水肿有70-90％的重金属通过沉淀或者吸附转移到污泥中，其中的85-95％则会附着于污泥中的生物团上，由于重金属迁移性比较差，当污泥到达土壤后大部分重金属都会聚集到土壤表层，生物有效性好的重金属会被植物吸收而进入食物链，严重危害人体健康，所以污泥中的重金属去除成为了日益急迫解决的问题。

申请号为PCT/CN2018/074169的国际专利申请公开了一种水产养殖池塘底泥重金属稳定剂、其制作方法及其应用，并披露了：一种水产养殖池塘底泥重金属稳定剂，包括微生物载体，以及负载在微生物载体上的复合微生物菌剂；负载比例是每kg微生物载体添加0.4L～0.5L复合微生物菌剂；所述的微生物载体是脉络宁药渣生物质炭粉：茶渣粉：水花生粉：粘结剂按照7～8.5：1～0.5：1～0.5：1～1.5的质量比例混合而成；所述粘结剂为凹凸棒土。复合活性菌液是将底泥样品与去离子水混合后的上清液稀释液经培养后得到的芽孢杆菌属和酵母菌属种子液，再次培养至混合菌数量达到10 6cfuml^-1时候添加等体积的EM活性菌液，在好氧发酵条件下培养得到，pH范围稳定在3.5～4.0之间。所述的EM活性菌液由EM原液与去离子水按体积比为1:99稀释而成。EM原液由爱眭乐环保生物技术(南京)有限公司提供。然而其对底泥中重金属的吸附稳定率仅为30.5-50.6％。

申请号为CN201710785484.9的中国发明专利申请公开了一种高温碱化改性生物炭基的固定化菌剂，并披露了有如下方法制备得到：(1)干燥粉碎：将生物质材料54-62℃烘干11-15h，粉碎；(2)热解冷却：取粉碎后的原料以10-15℃/min升温到400-500℃，热解5-6h，加热过程中氧气体积浓度为10～12％，冷却、研磨；(3)酸化：冷却后的生物炭原料于硝酸和氢氟酸混合酸中浸泡3～4h，过滤；(4)碱化：过滤物放入过氧化氢溶液中浸泡30～60min，pH＝3～4，静置、沉淀，生物炭原料含水率8～10％；(5)生物炭内部孔道受控刻蚀：将(4)制得的生物炭原料置于加热炉中进行生物炭内部孔道受控刻蚀；(6)表面改性处理：将(5)中的生物炭原料与氢氧化钠溶液按1:3～1:5w/w混合，每10-15min以100r/min-150r/min搅拌2～3min搅拌，浸泡2-3h后，静置、沉淀，生物炭原料含水率8～10％；烘干，再以20-25℃/min速率升温到400～450℃，加热2-3h、冷却；(7)干燥后制膜：烘干后以20-25℃/min速率升温到400-500℃，加热时间5-6h，冷却、干燥；再按1:1～3的质量比例将生物炭原料放入缓释膜制备溶液中，浸泡20～30min，沉淀后、晾干；(8)按1:100的质量比例，将生物炭加入到微生物液体培养基中，以5-10％接种量接入接种菌，置于摇床中固定、离心、洗涤后再离心，所得固体物质即为固定化菌剂。反而该流程过程复杂，并且通过过氧化氢进行蚀刻，蚀刻效果极不稳定，无法保证稳定理想的比表面积，此外该方法对微生物的固定效果也欠佳。