一種基于污泥的鉻渣解毒方法
【專利摘要】本發明采用一種新型處理鉻渣的方法，將污泥、碳源及硫酸亞鐵配制成藥劑施用于鉻渣中，隨后采用特殊的養護方式，逐漸將鉻渣中緩慢釋放的六價鉻還原，該法可以低成本且高效的還原六價鉻，同時避免了硫酸鹽及污泥的二次污染。
【專利說明】
一種基于污泥的鉻渣解毒方法
技術領域
[0001]本發明提供一種新型處理鉻渣的方法，利用污泥培養出還原菌劑，結合硫酸亞鐵等還原劑施用于鉻渣中，隨后采用特殊的養護方式，可以高效的還原六價鉻，同時避免了硫酸鹽的二次污染，屬環境保護領域。
【背景技術】
[0002]鉻渣是重鉻酸鹽生產過程中排放的副產物。因其中含有水溶性六價鉻而具有極大的毒性，如果不經過處理而露天堆放，對地下水源、河流或海域會造成不同程度的污染，嚴重的危害人體健康和動植物的生長。
[0003]如何進行鉻渣的修復一直是環保界的難題。處置方法雖然眾多，但大多數存在各種各樣的問題。專利申請號200710041125.9介紹了一種利用高溫熱解工藝處理堿性含Cr(VI)廢物的方法，方法雖然效果較好，但該方法需要昂貴的高溫設備，成本較高。申請號為CN1827247的專利公布了一種使用農業廢物物米糠作為添加劑干法還原鉻渣的方法。把米糠與鉻渣混合均勻后，置于微波場中進行氧化還原反應，以把鉻渣中的六價鉻還原成三價鉻，基本上能夠實現鉻渣解毒。然而微波技術成本高昂，故難以大規模用于鉻渣治理。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明采用一種新型處理鉻渣的方法，將污泥、碳源及硫酸亞鐵配制成藥劑施用于鉻渣中，隨后采用特殊的養護方式，該法可以低成本且高效的還原六價鉻，同時避免了硫酸鹽及污泥的二次污染。其包含以下步驟:
(1)將硫酸鈉、污泥與碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量為0.1-20%，含固率0.5-25%，有機碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0-1):1，混合后的溶液反應0-5天，獲得鉻渣修復生物藥劑；
(2)將鉻渣破碎至5mm以下，隨后與步驟(I)所述生物藥劑及硫酸亞鐵混合，混合比例為硫酸亞鐵、鉻渣與藥劑的質量比為(0-0.4):1:(0.1-1.5)，隨后放置于封閉堆場堆存；
(3)堆存期間，每隔3-10天在場地表面進行水噴淋，場地平均噴淋量相當于20-100mm的降雨量，自然降雨可以替代人工噴淋，經過2-10次水噴淋后，場地修復結束。
[0005]該法技術思路是，利用鐵系列還原劑將鉻渣中高濃度六價鉻降低到污泥菌劑可以承受范圍內，然后利用污泥菌劑對鉻渣進行長期的修復，同時通過間歇式的水噴淋，促使鉻渣進行干濕交替，鉻渣顆粒內部難以析出的Cr(VI)通過干濕交替逐漸順著鉻渣毛細管析出至鉻渣表面跟還原藥劑有效接觸，同時干濕交替加快了污泥的礦化，同時所產生的揮發性有機物及硫化氫加速揮發，有助于污染的迅速降解。
[0006]相比傳統的鉻渣處理方法，本方法有如下優勢:
1.所培養的硫酸鹽還原菌群本身為土著菌群，自然耐受力強，容易在場地大規模繁衍，可以持久有效還原六價鉻，且不會造成生態問題；
2.污泥菌劑中的硫酸鹽還原菌還原硫酸亞鐵中的硫酸鹽，生成硫化物，在更加有效還原六價鉻的同時，避免了硫酸鹽的二次污染；
3.該污泥菌劑還原六價鉻有兩大原理，一個是硫酸鹽還原菌本身就有利用碳源還原六價鉻的特性，但反應較慢，第二個是硫酸鹽還原菌代謝產物硫化氫本身就能夠還原六價鉻，同時由于其還原六價鉻是化學反應，因此反應十分迅速，這也是本生態菌劑相比其它菌劑能夠高效處置鉻渣的原因；
4.還原后的三價鉻與硫酸鹽還原菌代謝產物硫化物形成硫化鉻沉淀，使得鉻渣中三價鉻更加穩定，顯著優于其它生化工藝；
5.由于厭氧污泥及碳源的存在，形成了還原性氣氛，可以有效緩解亞鐵被空氣氧化，減少了硫酸亞鐵的使用量;同時該法有效融合了亞鐵還原快而污泥菌劑可以持久有效對六價鉻進行還原的優點，同時避免了硫酸亞鐵不能持續對六價鉻進行還原的劣勢；
6.該法使用污泥及有機廢物作為主要原料，大大減少了成本。
[0007]具體實施實例如下:
實施例1:
(1)將硫酸鈉、污泥與碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量為0.1-5%，含固率0.5-5%，有機碳含量0.5-5%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為0.2:1，混合后的溶液反應I天，獲得鉻渣修復藥劑；
(2)將鉻渣破碎至5mm以下，隨后與步驟(I)所述生物藥劑及硫酸亞鐵混合，混合比例為硫酸亞鐵、鉻渣與藥劑的質量比為0.2:1:(1-1.5)，隨后放置于封閉堆場堆存；
(3)堆存期間，每隔5天在場地表面進行有機溶液噴淋，場地平均噴淋量相當于60-80mm的降雨量，自然降雨可以替代人工噴淋，經過2次水噴淋后，鉻渣六價鉻含量低于2mg/kg。
[0008]實施例2:
(1)將污泥與碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量為10-20%，含固率10-25%，有機碳含量10-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0_1):1，混合后的溶液反應0-5天，獲得鉻渣修復藥劑；
(2)將鉻渣破碎至5mm以下，隨后與步驟(I)所述生物藥劑及硫酸亞鐵混合，混合比例為硫酸亞鐵、鉻渣與藥劑的質量比為0.2:1:(0.1-0.5)，隨后放置于封閉堆場堆存；
(3)堆存期間，每隔8天在場地表面進行硫酸溶液噴淋，場地平均噴淋量相當于30_的降雨量，自然降雨可以替代人工噴淋，經過3次水噴淋后，鉻渣六價鉻含量低于4mg/kg。
[0009]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種基于污泥的鉻渣解毒方法，其特征是，包含以下步驟: (1)將硫酸鈉、污泥與碳源溶液按照一定比例混合，控制混合后溶液干污泥含量為0.1-20%，含固率0.5-25%，有機碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0-1):1，混合后的溶液反應0-5天，獲得鉻渣修復生物藥劑； (2)將鉻渣破碎至5mm以下，隨后與步驟(I)所述生物藥劑及硫酸亞鐵混合，混合比例為硫酸亞鐵、鉻渣與藥劑的質量比為(0-0.4):1:(0.1-0.5)，隨后放置于封閉堆場堆存； (3)堆存期間，每隔3-10天在場地表面進行水噴淋，場地平均噴淋量相當于20-100mm的降雨量，自然降雨可以替代人工噴淋，經過2-10次水噴淋后，場地修復結束。2.如權利要求1所述的一種基于污泥的鉻渣解毒方法，其特征是，所述的污泥為污水處理厭氧工藝所產生的厭氧污泥，也可摻加部分兼氧污泥。3.如權利要求1所述的一種基于污泥的鉻渣解毒方法，其特征是，所述的碳源溶液可以為含有酒精、糖類、蛋白質、淀粉等有機物的溶液，也可以為含工業有機垃圾、餐廚垃圾等有機固體廢物的溶液，也可以為工業及市政有機廢水;所述硫酸鈉可被其它硫酸鹽替代;所述的硫酸亞鐵可以被納米零價鐵等鐵基還原劑代替;所述的鉻渣包括鉻渣回填土。4.如權利要求1所述的一種基于污泥的鉻渣解毒方法，其特征是，所述的水噴淋中的水可以被有機溶液替代，有機溶液的有機碳含量為10-1000mg/L，噴淋的水中也可加入一定量硫酸;硫酸添加量為每升水1-1OOOmg硫酸質量。5.如權利要求1所述的一種基于污泥的鉻渣解毒方法，其特征是，所述的封閉堆場底部及四周采用防滲土工膜，防止污染物擴散。
【文檔編號】B09C1/10GK105935697SQ201610370306
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】張大磊, 李公偉, 郝志鵬, 趙昱皓
【申請人】青島理工大學