摘要:从土壤中分离筛选到1株硅酸盐细菌SDB6,经鉴定为胶质芽孢杆菌。探讨了氮源、初始pH值、温度、转速以及装液量对菌体生长的影响,并对影响因素进行正交优化,得到最佳培养条件为:质量浓度10g/L酵母粉为氮源,250mL锥形瓶中装液量为50mL,初始pH值715,温度30℃,转速180r/min。利用1株耐重金属黑曲霉AS31879M对原始飞灰和SDB6脱硅处理后的飞灰进行生物淋滤处理20d,对比分析淋滤液中有机酸浓度、溶出金属浓度以及处理后飞灰的浸出毒性。结果表明,与未脱硅飞灰相比,脱硅与生物淋滤组合处理后的飞灰中金属溶出效果显著提高。Cu、Mn、Cr、Zn以及Fe的溶出率分别达到了31%、75%、60%、60%和48%,飞灰中50%的金属(Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb、Zn)被浸出。处理后飞灰浸出毒性远低于国家标准,可以安全地进入填埋场或进行资源化利用。
关键词:城市生活垃圾焚烧飞灰;硅酸盐细菌;生物淋滤;黑曲霉;金属
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:0250-3301(2010)01-0266-07
城市生活垃圾焚烧飞灰(municipal solid waste incineration fly ash,MSWI fly ash)是一种具有重金属浸出毒性的危险废物,并具有类似于矿石的结构和组成,主要是金属氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐[1,2]。
生物淋滤法是一种新兴的绿色生物技术,可以用于废弃矿石、污泥、飞灰等含重金属固废的脱毒处理[3~5]。通过重金属驯化得到1株耐重金属的黑曲霉菌株AS31879M,使菌体耐受飞灰的浓度达到了70g/L[6]。但是,在产酸真菌生物淋滤的过程中,很大一部分包裹于Si—O晶格中的金属氧化物与有机酸很难充分接触,从而影响了金属溶出效果。因此,如果能使飞灰中被包裹的金属氧化物释放出来,将有助于提高生物淋滤飞灰的金属溶出效果。硅酸盐细菌是指一类能分解硅酸盐类矿物的细菌,主要有环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)等。该类细菌能分解原始的仅仅由硅酸盐和铝硅酸盐组成的岩石矿物,对土壤的溶磷解钾及固氮有良好的效果,因而广泛应用于农业和林业领域的土壤改良。在矿物加工业领域主要用于矿石的除杂、浮选以及提取有价金属[7~11]。本研究尝试在真菌生物淋滤之前,采用分离筛选的硅酸盐细菌对飞灰进行脱硅处理,破坏飞灰中的矿物晶格从而释放出更多的金属氧化物,使其与有机酸充分接触反应,提高金属溶出效果。
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2021-08-13
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