[发明专利]一种还原去除六价铬的生物制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于重金属污染处理技术领域，涉及一种还原去除六价铬的生物制剂及其制备方法和应用。一种还原去除六价铬的生物制剂，包括数量分数＞90%的嗜热厌氧菌属细菌。还包括数量分数＞2%的梭菌属细菌。本发明还提供了所述生物制剂的制备方法和应用。本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：采高温筛选分离出的生物制剂，具有较广的温度使用范围（25‑60℃）和pH条件(4‑7)，制备工艺简单，制作成本低、还原效率高、使用寿命长的优点，尤其是具有优异的六价铬还原能力，还原效率高达97%以上，在六价铬污染场地修复方面具有良好的应用潜力。

技术领域

本发明属于重金属污染处理技术领域，涉及一种还原去除六价铬的生物制剂及其制备方法和应用。

背景技术

铬是一种广泛使用的有毒重金属，在电镀，皮革、电子，印染和金属加工等行业都有大量使用。铬在环境中主要以三价和六价的化合物形式存在。三价铬是生物所必需的微量营养元素，具有较低的毒性，而六价铬具有致癌、致畸和致突变性，且具有高水溶性和迁移性。根据我国工业废水排放标准，六价铬的浓度限值为0.5mg/L，然而目前工业废水和废渣中的六价铬浓度超过该限值1000倍。如果该工业含铬废水在没有得不到有效处理的前提下进入自然环境，将会导致严重的生态风险和健康危害。

目前六价铬的处理主要采用物理化学的方法，比如无机物还原（亚铁或亚硫酸钠）、吸附和电化学等技术。然而，这些技术具有成本高且产生易造成二次污染的固体废弃物的缺点。而且，这些技术并不适用于低浓度的六价铬的去除。为了克服物化处理方法的缺陷，生物技术引起越来越多的关注。而且微生物还原的技术对低浓度的六价铬（100 mg/l）展现出更加环保高效的优点。

已经报道的利用微生物还原六价铬的公开文献中，大多利用单一菌株进行六价铬的还原，这种方式存在的缺点是对反应条件要求较高，需要适宜的pH和温度条件才能达到较高的还原率。对环境条件的局限性要求，限制了其在六价铬污染治理修复中的应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种还原去除六价铬的生物制剂及其制备方法和应用。本发明的生物制剂，具有良好的生物活性及化学稳定性，对重金属铬污染物去除率高，且重复利用率高、使用寿命长。尤其是对工作环境条件要求不高，适应范围广。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种还原去除六价铬的生物制剂，包括数量分数＞90%的嗜热厌氧菌属细菌。

作为本发明的一种优选方式，所述的生物制剂还包括数量分数＞2%的梭菌属细菌。

作为本发明的一种优选方式，所述生物制剂的浓度为（1～9）*10⁹cell/ml。

本发明还提供了所述生物制剂的制备方法，该方法包括：

将城市生活污泥在100-130℃ 温度下处理10-30分钟，自然冷却、沉降后的上清液即为含有嗜热厌氧菌属的菌剂；

向上述菌剂中加入碳源在25-60℃ 、pH 4.5-6、厌氧条件下活化5-20天，获得所述还原去除六价铬的生物制剂。

进一步优选地，所述碳源的浓度为0.5～1.5g/L。

进一步优选地，所述的碳源选自葡萄糖、醋酸钠、淀粉、工业糖或秸秆中的任一种或几种的混合。

进一步优选地，所述城市污泥的微生物含量为（0.1～9）*10⁹cell/ml。

进一步优选地，所述的城市污泥取自污水处理厂。

本发明还提供了所述生物制剂的应用，该生物制剂可以用于修复六价铬污染的土壤，以及用于含有六价铬的污水、废气、废渣等的还原处理。