专利名称：一种铬渣生物解毒方法
技术领域：
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种直接用微生物对铬渣生物解毒的方法。
背景技术：
铬渣是生产金属铬和铬盐所排放的废渣，因其含有超量水溶性Cr(VI)而具有强烈毒性。铬渣的处理历来被认为是铬化工行业最头痛的问题，也是世界性的难题。国外处理铬渣主要是采用固化处理，达到填埋标准后进行安全填埋处置。我国多集中在把有毒的六价铬用干法还原为无毒的三价铬后再综合利用，例如铬渣代替石灰石炼铁、铬渣生产水泥、铬渣做玻璃作色剂等。但是这种处理方法处理掉的铬渣同大量堆积的铬渣相比较，则显得微不足道，且要消耗大量能量，成本较高，还存在运输费用高和运输过程中的潜在污染危害，不能从根本上解决铬渣问题。到目前为止，还难以找到一个真正经济、有效、实用的技术。含铬废水的处理中已经采用微生物解毒方法，并且取得了较好的效果。而直接用微生物对铬渣进行解毒，还少有报道。
发明内容
本发明针对现行铬渣解毒处理中存在的问题，将化学工程的传质理论和生物吸附技术相结合，提出了一种铬渣直接生物解毒的方法，该方法在实现铬渣原地解毒和铬污染地区的生物修复方面具有很大应用前景。
本方法包括以下步骤(1)解毒用菌种的驯化筛选取原料铬渣在肉膏蛋白胨培养基中培养，取培养液转接入两个以上含相同铬渣量的培养基中进行驯化，每种铬渣含量重复培养3～4次，培养后选择效果好的一瓶转接，逐步增加铬渣加入量，驯化结束后，确定驯化后的混合菌含有长杆、球状和短杆三种菌株，因为单菌的解毒效果远不及混合菌。
(2)铬渣直接生物解毒将驯化筛选或用已经获得的菌种进行培养所得到的混合菌液加入到含铬渣的培养基中，在一定温度下进行摇床培养一段时间，铬渣中的Cr(VI)在较大的浓度差推动力作用下，不断被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，经过一定处理时间后，铬渣中的Cr(VI)被大量去除。在一定条件下，延长解毒时间可以提高渣中Cr(VI)的去除率，直至达到要求为止。
步骤(1)中原料铬渣加入肉膏蛋白胨培养基的培养条件为25～35℃，150～200rpm下振荡培养，72～96h后，将培养液放置，等铬渣沉降后，取呈混浊态培养液进行转接到含铬渣的培养基中进行培养。
对于步骤(2)中的摇床解毒，培养条件为温度25～35℃，pH＝6.5～7.5，摇床转速150～200rpm。正交试验的结果经方差分析表明，最适条件为温度30℃，pH＝7.0，摇床转速150rpm。在此条件下，当铬渣在培养基中的加入量为30g/l时，培养72h，铬渣中Cr(VI)的去除率可达80％。
与现在国内外使用的铬渣解毒方法相比，本发明立足于将化学工程的传质理论和生物吸附技术相结合，提出的直接对铬渣进行微生物解毒的方法具有如下优点(1)与现有的铬渣固定化方法和比较复杂的高温还原反应解毒法相比，铬渣直接生物解毒方法是在常温条件下进行，而且操作简单易行。因此，过程的能耗低，处理成本低。
(2)本发明从铬渣中驯化筛选混合微生物，直接用于铬渣解毒，解毒效果好。以往的研究多是用单一菌种从含铬废水中进行铬吸附试验，直接用于铬渣解毒的报道少见。但单一菌抵抗环境的能力很弱，往往效力不高，而利用微生物共代谢作用，多菌协同作用转化铬，往往比单一菌的解毒效果更好。
(3)本发明方法主要应用了上述从铬渣中驯化筛选出的混合微生物对于Cr(VI)的吸附或利用和Cr(VI)从渣中向溶液扩散的过程。因此，该方法在实现铬渣原地解毒和铬污染地区的生物修复方面具有很大应用前景。
具体实施例方式
实施例1用本发明方法处理重庆民丰农化公司取得的铬渣，其过程如下(1)解毒用菌种的驯化筛选首先从重庆民丰农化公司铬渣堆场中取得一些代表性渣样，然后将取回的原料铬渣5g加入50ml(250ml三角瓶)肉膏蛋白胨培养基中，30℃，150rpm下振荡培养，72～96h后，将培养液放置，等铬渣沉降后，培养液呈混浊态。取培养液5ml接入经过预处理的铬渣加入量为20g/l的50ml培养液中，重复上述培养。每次培养结束后，均测定培养液中Cr(VI)含量，每种铬渣加入量的每次培养均接两瓶，培养后选择效果好的一瓶转接。逐步增加铬渣加入量，从20g/l、30g/l、40g/l到50g/l，每种培养重复3～4次。驯化结束后，取培养液5ml接入50ml培养液中，30℃，150rpm下振荡培养18h，取出，4℃保存。
(2)铬渣直接生物解毒分别取混合菌液2毫升接入铬渣加入量为30g/l、40g/l和50g/l的20ml液体培养基中，30℃、150rpm振荡培养72h，铬渣中的Cr(VI)去除率分别为80％、75％、72％，有较好的解毒效果。
上例中选用的培养基也可是与肉膏蛋白胨同性质的其他常用培养基。
权利要求
1.一种铬渣直接生物解毒的方法，包括以下过程(1)解毒用菌种的驯化筛选取原料铬渣在培养基中培养，取培养液转接入两个以上含相同铬渣量的培养基中进行驯化，每种铬渣含量重复培养3～4次，培养后选择效果好的一瓶转接，逐步增加铬渣加入量，驯化结束后，确定驯化后的混合菌含有长杆、球状和短杆三种菌株；(2)铬渣直接生物解毒将驯化筛选获得的菌种进行培养，所得到的混合菌液加入到含铬渣的培养基中，进行摇床培养，使铬渣中的Cr(VI)在较大的浓度差推动力作用下，不断被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，铬渣中的Cr(VI)被大量去除，直至达到要求为止。
2.根据权利要求1所述的铬渣直接生物解毒的方法，其特征在于步骤(2)中的摇床培养的条件为温度25～35℃，pH＝6.5～7.5，摇床转速150～200rpm。
3.根据权利要求1所述的铬渣直接生物解毒的方法，其特征在于原料铬渣加入的培养基是肉膏蛋白胨培养基，培养条件为25～35℃，150～200rpm下振荡培养，72～96h后，将培养液放置，等铬渣沉降后，取呈混浊态培养液进行转接培养。
全文摘要
本方法请求保护一种铬渣直接生物解毒的方法，包括以下步骤(1)菌种驯化筛选取原料铬渣在培养基中培养，取培养液转接入两个以上含相同铬渣量的培养基中进行驯化，每种铬渣含量重复培养3～4次，后选择效果好的一瓶转接，逐步增加铬渣加入量。(2)铬渣直接生物解毒将驯化筛选菌种进行培养所得到的混合菌液加入到含铬渣的培养基中，在一定温度下进行摇床培养一段时间，铬渣中的Cr(VI)在较大的浓度差推动力作用下，不断被溶液浸出和被微生物吸附或直接利用，经过一定处理时间后，铬渣中的Cr(VI)就被大量去除。本方法从铬渣中驯化筛选混合微生物，直接用于铬渣解毒，解毒效果好，解毒过程能耗低，处理成本低，在实现铬渣原地解毒和铬污染地区的生物修复方面具有很大应用前景。
文档编号B09B3/00GK1759942SQ200510057370
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者全学军, 谭怀琴, 胡勇 申请人:重庆工学院