一种用于重金属污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术涉及土壤微生物修复技术领域，具体为一种用于重金属污染土壤的修复方法，包括：步骤一、活化并培养趋磁细菌，获得活化后的菌液；步骤二、对重金属污染土壤块进行粉碎并除杂，得到纯重金属污染土壤颗粒；步骤三、趋磁细菌修复重金属污染土壤，趋磁细菌在地磁场的作用下均向下移动，充分吸附底层混合液中的重金属；步骤四、分离土壤与趋磁细菌，收集与电磁铁接触的上层的静置液，将下层的土壤回填原处；步骤五、分离趋磁细菌与重金属溶液，通过分离装置将重金属溶液和趋磁细菌分离；本发明专利技术操作简单、修复效果好、不破坏土壤肥力、不存二次污染、适用性更强。适用性更强。适用性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属污染土壤的修复方法


[0001]本专利技术涉及土壤微生物修复
，具体为一种用于重金属污染土壤的修复方法。

技术介绍

[0002]目前，微生物修复是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，从而降低土壤中重金属的毒性。趋磁细菌属于革兰氏阴性菌，是专性微好氧、兼性或专性厌氧细菌，具有负趋氧特性，细胞内有沿菌体长轴排列、由膜包被的磁小体颗粒链，在地磁场的作用下可以定向运动，而且对重金属有较强的吸附能力。现国内外已有关于趋磁细菌吸附水体中重金属的研究，但是现有利用趋磁细菌修复重金属污染土壤的技术还不够成熟，修复工序繁杂，修复效果差，也不具备专门的修复设备，无法大批量投入修复使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对上述的不足，提供一种操作简单、修复效果好、不破坏土壤肥力、不存二次污染、适用性更强的用于重金属污染土壤的修复方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种用于重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一、活化并培养趋磁细菌：
[0007]先将冷冻的趋磁细菌放入活化培养装置中水浴加热至55
‑
65℃，使趋磁细菌化冻为液态，随后在培养装置内加入pH为6.7
‑
6.8的无菌液态活化培养基，加热至30～35℃培养3～5天，直至每毫升培养液中含有1.0
×
108～3.0
×
108个趋磁细菌，从而得到活化后的菌液；
[0008]步骤二、对重金属污染土壤块进行粉碎并除杂：
[0009]将重金属污染土壤块转移到粉碎筛分装置中，通过粉碎筛分装置将重金属污染土壤块烘干打碎成直径不大于1mm的颗粒，并筛掉重金属污染土壤颗粒中的石块和杂质，得到纯重金属污染土壤颗粒；
[0010]步骤三、趋磁细菌修复重金属污染土壤：
[0011]将步骤一中获得的菌液和步骤二中获得的纯重金属污染土壤颗粒分别放入修复装置中，通过修复装置将菌液和纯重金属污染土壤颗粒均匀混合成混合液，混合液中纯重金属污染土壤颗粒和菌液的混合比例为1：2～3，混合液混合均匀后静置，静置温度为20～30℃，趋磁细菌在地磁场的作用下均向下移动，充分吸附底层混合液中的重金属；
[0012]步骤四、分离土壤与趋磁细菌：
[0013]混合液静置10～15天后，混合液会分层，上层为静置液，下层为土壤，往静置液中放入电磁铁、并给电磁铁通电，使携带重金属离子的趋磁细菌被吸附到电磁铁的表面，再次静置5～10天之后，收集与电磁铁接触的上层的静置液，将下层的土壤回填原处；
[0014]步骤五、分离趋磁细菌与重金属溶液：
[0015]将电磁铁取出，用水淋洗电磁铁获得淋洗液，并将静置液和淋洗液均放入分离装置，静置3～5天，通过分离装置将重金属溶液和趋磁细菌分离。
[0016]进一步，所述步骤一中的活化培养装置包括活化罐、设于所述活化罐一侧的活化控制器和活化氩气罐，设于所述活化罐中的活化腔，用于连通所述活化氩气罐和活化腔所采用的活化进气管，可转动连接于所述活化腔内的活化搅拌轴，嵌设于所述活化腔内侧壁上的活化液位计、活化温度感应传感器、活化温敏开关和多根活化电加热管，设于所述活化腔底端的活化出料口，所述活化进气管上设置有活化进气泵，所述活化罐的顶部设置有活化搅拌电机、活化进水管、活化进料管和活化进液管，所述活化搅拌电机用于驱动所述活化搅拌轴旋转，所述活化进水管、活化进料管和活化进液管的底端均连通所述活化腔，所述活化搅拌轴上设置有活化搅拌叶片，所述活化出料口和活化进料管上均设置有活化开关控制阀，所述活化进水管和活化进液管上均设置有活化电磁流量阀，所述活化进气泵、活化液位计、活化温度感应传感器、活化电加热管、活化搅拌电机、活化开关控制阀和活化电磁流量阀均电性连接所述活化控制器。
[0017]进一步，所述步骤二中的粉碎筛分装置包括粉碎筛分罐，用于驱动所述粉碎筛分罐振动所采用的多个振动电机，以及用于安装所述振动电机所采用的筛分安装架，所述粉碎筛分罐的顶端设置有粉碎电机和粉碎进料口，所述粉碎筛分罐中水平设置有分隔闸板阀，所述分隔闸板阀将所述粉碎筛分罐内部由上而下依次划分为粉碎腔和筛分腔，所述粉碎腔中可转动连接有粉碎旋转轴，所述粉碎旋转轴上设置有多片粉碎旋叶，所述粉碎电机用于驱动所述粉碎旋转轴旋转，所述粉碎进料口的底端连通所述粉碎腔，所述粉碎腔的腔体内侧壁上嵌设有粉碎温敏开关和多根粉碎加热管，所述筛分腔中倾斜设置有过滤筛，所述筛分腔的一侧设置有排渣管，所述排渣管上设置有排渣阀，所述排渣管靠近所述滤筛的最低位设置，所述筛分腔的底端设置有漏斗形排粒口，所述漏斗形排粒口上设置有排粒阀。
[0018]进一步，所述修复搅拌轴的长度不大于静置后土壤的深度。
[0019]进一步，所述步骤五中的分离装置包括分离箱、分离氩气罐、收集箱、设于所述分离箱内的分离腔、用于连通所述分离腔和分离氩气罐所采用的分离进气管、以及用于连通所述分离腔和收集箱所采用的收集管，所述分离箱正面设置有分离控制器，所述分离箱的顶部设置有连通所述分离腔的分离第一进液管和分离第二进液管，所述分离第一进液管和分离第二进液管上分别设置有分离第一进液阀和分离第二进液阀，所述分离腔的腔顶设置有超声波液位计和气体浓度检测仪，所述分离腔的左右两侧分别设置有多个进风口和一个漏斗形收集口，所述分离腔中固定设置有多根Z形导风管，所述Z形导风管与所述进风口一一对应，所述有进风口中设置有吹风阀和吹风风机，漏斗形收集口中设置有抽风阀，所述Z形导风管的一端连通所述进风口，所述Z形导风管的另一端正对所述漏斗形收集口设置，所述漏斗形收集口的大口端朝向所述分离腔中部，所述漏斗形收集口的小口端连通所述收集管，所述分离进气管上设置有分离进气泵和分离进气阀，所述收集管上设置有收集阀，所述分离第一进液阀、分离第二进液阀、超声波液位计、气体浓度检测仪、吹风阀、吹风风机、抽风阀和分离进气泵均电性连接所述分离控制器。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果：步骤一、活化并培养趋磁细菌，获得活
化后的菌液；步骤二、对重金属污染土壤块进行粉碎并除杂，得到纯重金属污染土壤颗粒；步骤三、趋磁细菌修复重金属污染土壤，趋磁细菌在地磁场的作用下均向下移动，充分吸附底层混合液中的重金属；步骤四、分离土壤与趋磁细菌，收集与电磁铁接触的上层的静置液，将下层的土壤回填原处；步骤五、分离趋磁细菌与重金属溶液，通过分离装置将重金属溶液和趋磁细菌分离；本专利技术操作简单、修复效果好、不破坏土壤肥力、不存二次污染、适用性更强。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属污染土壤的修复方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、活化并培养趋磁细菌：先将冷冻的趋磁细菌放入活化培养装置中水浴加热至55
‑
65℃，使趋磁细菌化冻为液态，随后在培养装置内加入pH为6.7
‑
6.8的无菌液态活化培养基，加热至30～35℃培养3～5天，直至每毫升培养液中含有1.0
×
108～3.0
×
108个趋磁细菌，从而得到活化后的菌液；步骤二、对重金属污染土壤块进行粉碎并除杂：将重金属污染土壤块转移到粉碎筛分装置中，通过粉碎筛分装置将重金属污染土壤块烘干打碎成直径不大于1mm的颗粒，并筛掉重金属污染土壤颗粒中的石块和杂质，得到纯重金属污染土壤颗粒；步骤三、趋磁细菌修复重金属污染土壤：将步骤一中获得的菌液和步骤二中获得的纯重金属污染土壤颗粒分别放入修复装置中，通过修复装置将菌液和纯重金属污染土壤颗粒均匀混合成混合液，混合液中纯重金属污染土壤颗粒和菌液的混合比例为1：2～3，混合液混合均匀后静置，静置温度为20～30℃，趋磁细菌在地磁场的作用下均向下移动，充分吸附底层混合液中的重金属；步骤四、分离土壤与趋磁细菌：将步骤三中的混合液静置10～15天后，混合液会分层，上层为静置液，下层为土壤，往静置液中放入电磁铁(35)、并给电磁铁(35)通电，使携带重金属离子的趋磁细菌被吸附到电磁铁(35)的表面，再次静置5～10天之后，收集与电磁铁(35)接触的上层的静置液，将下层的土壤回填原处；步骤五、分离趋磁细菌与重金属溶液：将电磁铁(35)取出，用水淋洗电磁铁(35)获得淋洗液，并将静置液和淋洗液均放入分离装置，静置3～5天，通过分离装置将重金属溶液和趋磁细菌分离。2.根据权利要求1所述的一种用于重金属污染土壤的修复方法，其特征在于：所述步骤一中的活化培养装置包括活化罐(11)、设于所述活化罐(11)两侧的活化控制器(12)和活化氩气罐(13)，设于所述活化罐(11)中的活化腔，用于连通所述活化氩气罐(13)和活化腔所采用的活化进气管(131)，可转动连接于所述活化腔内的活化搅拌轴(14)，嵌设于所述活化腔内侧壁上的活化液位计(15)、活化温度感应传感器(16)、活化温敏开关(17)和多根活化电加热管(18)，设于所述活化腔底端的活化出料口(1101)，所述活化进气管(131)上设置有活化进气泵，所述活化罐(11)的顶部设置有活化搅拌电机(19)、活化进水管(1102)、活化进料管(1103)和活化进液管(1104)，所述活化搅拌电机(19)用于驱动所述活化搅拌轴(14)旋转，所述活化进水管(1102)、活化进料管(1103)和活化进液管(1104)的底端均连通所述活化腔，所述活化搅拌轴(14)上设置有活化搅拌叶片，所述活化出料口(1101)和活化进料管(1103)上均设置有活化开关控制阀，所述活化进水管(1102)和活化进液管(1104)上均设置有活化电磁流量阀，所述活化进气泵、活化液位计(15)、活化温度感应传感器(16)、活化电加热管(18)、活化搅拌电机(19)、活化开关控制阀和活化电磁流量阀均电性连接所述活化控制器(12)。3.根据权利要求1所述的一种用于重金属污染土壤的修复方法，其特征在于：所述步骤二中的粉碎筛分装置包括粉碎筛分罐(21)，用于驱动所述粉碎筛分罐(21)振动所采用的多个振动电机(22)，以及用于安装所述振动电机(22)所采用的筛分安装架(23)，所述粉碎筛
分罐(21)的顶端设置有粉碎电机(24)和粉碎进料口(25)，所述粉碎筛分罐(21)中水平设置有分隔闸板阀(26)，所述分隔闸板阀(26)将所述粉碎筛分罐(21)内部由上而下依次划分为粉碎腔和筛分腔，所述粉碎腔中可转动连接有粉碎旋转轴(27)，所述粉碎旋转轴(27)上设置有多片...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚伟良，商侃侃，叶素芬，居文彦，张国威，韩蒙蒙，
申请(专利权)人：上海市园林工程有限公司，
类型：发明
国别省市：