專利名稱：一種鉻渣生物解毒方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術領域，具體涉及一種直接用微生物對鉻渣生物解毒的方法。
背景技術：
鉻渣是生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽所排放的廢渣，因其含有超量水溶性Cr(VI)而具有強烈毒性。鉻渣的處理歷來被認為是鉻化工行業(yè)最頭痛的問題，也是世界性的難題。國外處理鉻渣主要是采用固化處理，達到填埋標準后進行安全填埋處置。我國多集中在把有毒的六價鉻用干法還原為無毒的三價鉻后再綜合利用，例如鉻渣代替石灰石煉鐵、鉻渣生產(chǎn)水泥、鉻渣做玻璃作色劑等。但是這種處理方法處理掉的鉻渣同大量堆積的鉻渣相比較，則顯得微不足道，且要消耗大量能量，成本較高，還存在運輸費用高和運輸過程中的潛在污染危害，不能從根本上解決鉻渣問題。到目前為止，還難以找到一個真正經(jīng)濟、有效、實用的技術。含鉻廢水的處理中已經(jīng)采用微生物解毒方法，并且取得了較好的效果。而直接用微生物對鉻渣進行解毒，還少有報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)行鉻渣解毒處理中存在的問題，將化學工程的傳質理論和生物吸附技術相結合，提出了一種鉻渣直接生物解毒的方法，該方法在實現(xiàn)鉻渣原地解毒和鉻污染地區(qū)的生物修復方面具有很大應用前景。
本方法包括以下步驟(1)解毒用菌種的馴化篩選取原料鉻渣在肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中培養(yǎng)，取培養(yǎng)液轉接入兩個以上含相同鉻渣量的培養(yǎng)基中進行馴化，每種鉻渣含量重復培養(yǎng)3～4次，培養(yǎng)后選擇效果好的一瓶轉接，逐步增加鉻渣加入量，馴化結束后，確定馴化后的混合菌含有長桿、球狀和短桿三種菌株，因為單菌的解毒效果遠不及混合菌。
(2)鉻渣直接生物解毒將馴化篩選或用已經(jīng)獲得的菌種進行培養(yǎng)所得到的混合菌液加入到含鉻渣的培養(yǎng)基中，在一定溫度下進行搖床培養(yǎng)一段時間，鉻渣中的Cr(VI)在較大的濃度差推動力作用下，不斷被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，經(jīng)過一定處理時間后，鉻渣中的Cr(VI)被大量去除。在一定條件下，延長解毒時間可以提高渣中Cr(VI)的去除率，直至達到要求為止。
步驟(1)中原料鉻渣加入肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的培養(yǎng)條件為25～35℃，150～200rpm下振蕩培養(yǎng)，72～96h后，將培養(yǎng)液放置，等鉻渣沉降后，取呈混濁態(tài)培養(yǎng)液進行轉接到含鉻渣的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。
對于步驟(2)中的搖床解毒，培養(yǎng)條件為溫度25～35℃，pH＝6.5～7.5，搖床轉速150～200rpm。正交試驗的結果經(jīng)方差分析表明，最適條件為溫度30℃，pH＝7.0，搖床轉速150rpm。在此條件下，當鉻渣在培養(yǎng)基中的加入量為30g/l時，培養(yǎng)72h，鉻渣中Cr(VI)的去除率可達80％。
與現(xiàn)在國內外使用的鉻渣解毒方法相比，本發(fā)明立足于將化學工程的傳質理論和生物吸附技術相結合，提出的直接對鉻渣進行微生物解毒的方法具有如下優(yōu)點(1)與現(xiàn)有的鉻渣固定化方法和比較復雜的高溫還原反應解毒法相比，鉻渣直接生物解毒方法是在常溫條件下進行，而且操作簡單易行。因此，過程的能耗低，處理成本低。
(2)本發(fā)明從鉻渣中馴化篩選混合微生物，直接用于鉻渣解毒，解毒效果好。以往的研究多是用單一菌種從含鉻廢水中進行鉻吸附試驗，直接用于鉻渣解毒的報道少見。但單一菌抵抗環(huán)境的能力很弱，往往效力不高，而利用微生物共代謝作用，多菌協(xié)同作用轉化鉻，往往比單一菌的解毒效果更好。
(3)本發(fā)明方法主要應用了上述從鉻渣中馴化篩選出的混合微生物對于Cr(VI)的吸附或利用和Cr(VI)從渣中向溶液擴散的過程。因此，該方法在實現(xiàn)鉻渣原地解毒和鉻污染地區(qū)的生物修復方面具有很大應用前景。
具體實施例方式
實施例1用本發(fā)明方法處理重慶民豐農(nóng)化公司取得的鉻渣，其過程如下(1)解毒用菌種的馴化篩選首先從重慶民豐農(nóng)化公司鉻渣堆場中取得一些代表性渣樣，然后將取回的原料鉻渣5g加入50ml(250ml三角瓶)肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，30℃，150rpm下振蕩培養(yǎng)，72～96h后，將培養(yǎng)液放置，等鉻渣沉降后，培養(yǎng)液呈混濁態(tài)。取培養(yǎng)液5ml接入經(jīng)過預處理的鉻渣加入量為20g/l的50ml培養(yǎng)液中，重復上述培養(yǎng)。每次培養(yǎng)結束后，均測定培養(yǎng)液中Cr(VI)含量，每種鉻渣加入量的每次培養(yǎng)均接兩瓶，培養(yǎng)后選擇效果好的一瓶轉接。逐步增加鉻渣加入量，從20g/l、30g/l、40g/l到50g/l，每種培養(yǎng)重復3～4次。馴化結束后，取培養(yǎng)液5ml接入50ml培養(yǎng)液中，30℃，150rpm下振蕩培養(yǎng)18h，取出，4℃保存。
(2)鉻渣直接生物解毒分別取混合菌液2毫升接入鉻渣加入量為30g/l、40g/l和50g/l的20ml液體培養(yǎng)基中，30℃、150rpm振蕩培養(yǎng)72h，鉻渣中的Cr(VI)去除率分別為80％、75％、72％，有較好的解毒效果。
上例中選用的培養(yǎng)基也可是與肉膏蛋白胨同性質的其他常用培養(yǎng)基。
權利要求
1.一種鉻渣直接生物解毒的方法，包括以下過程(1)解毒用菌種的馴化篩選取原料鉻渣在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，取培養(yǎng)液轉接入兩個以上含相同鉻渣量的培養(yǎng)基中進行馴化，每種鉻渣含量重復培養(yǎng)3～4次，培養(yǎng)后選擇效果好的一瓶轉接，逐步增加鉻渣加入量，馴化結束后，確定馴化后的混合菌含有長桿、球狀和短桿三種菌株；(2)鉻渣直接生物解毒將馴化篩選獲得的菌種進行培養(yǎng)，所得到的混合菌液加入到含鉻渣的培養(yǎng)基中，進行搖床培養(yǎng)，使鉻渣中的Cr(VI)在較大的濃度差推動力作用下，不斷被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，鉻渣中的Cr(VI)被大量去除，直至達到要求為止。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉻渣直接生物解毒的方法，其特征在于步驟(2)中的搖床培養(yǎng)的條件為溫度25～35℃，pH＝6.5～7.5，搖床轉速150～200rpm。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉻渣直接生物解毒的方法，其特征在于原料鉻渣加入的培養(yǎng)基是肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件為25～35℃，150～200rpm下振蕩培養(yǎng)，72～96h后，將培養(yǎng)液放置，等鉻渣沉降后，取呈混濁態(tài)培養(yǎng)液進行轉接培養(yǎng)。
全文摘要
本方法請求保護一種鉻渣直接生物解毒的方法，包括以下步驟(1)菌種馴化篩選取原料鉻渣在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，取培養(yǎng)液轉接入兩個以上含相同鉻渣量的培養(yǎng)基中進行馴化，每種鉻渣含量重復培養(yǎng)3～4次，后選擇效果好的一瓶轉接，逐步增加鉻渣加入量。(2)鉻渣直接生物解毒將馴化篩選菌種進行培養(yǎng)所得到的混合菌液加入到含鉻渣的培養(yǎng)基中，在一定溫度下進行搖床培養(yǎng)一段時間，鉻渣中的Cr(VI)在較大的濃度差推動力作用下，不斷被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，經(jīng)過一定處理時間后，鉻渣中的Cr(VI)就被大量去除。本方法從鉻渣中馴化篩選混合微生物，直接用于鉻渣解毒，解毒效果好，解毒過程能耗低，處理成本低，在實現(xiàn)鉻渣原地解毒和鉻污染地區(qū)的生物修復方面具有很大應用前景。
文檔編號B09B3/00GK1759942SQ200510057370
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權日2005年11月8日
發(fā)明者全學軍, 譚懷琴, 胡勇 申請人:重慶工學院