[发明专利]污染特质的处理方法

说明书

本发明涉及污染物质的处理方法，特别涉及用生化方法从大量颗粒物质，例如土地或土壤中除去有机的和金属的，尤其是重金属的污染物。

在世界范围内，由于工业，废物处置以及其它活动的结果，大量土地已被有机和无机物所污染。这些污染物的实例包括有毒重金属如：汞、镉、钡、铅；放射性核素，如锕系元素和裂变产物；有机污染物，例如btex(苯、甲苯，乙苯和二甲苯)，PAHs(多环芳烃)，多氯联苯(PCBs)和二噁因(dioxines)。这样的污染物对于地面水可能构成重大威胁，因此，饮用水的供应在许多场合下，或者受到限制，或者妨碍了土地的再使用。此外，由于美国的现代立法和欧洲共同体范围内以及其它地方大致类似的立法结果，废物产生者们如果对于他们的废物不负责任地自行其事，那末他们将要受法律起诉，要为回收和净化付出代价。因此，对于能解决污染土地问题的技术的需求日益增加了。

迄今为止，已发展了若干技术以改良被污染土地。实例包括：土壤稳定、电迁移、玻璃化、挥发、焚烧、土壤洗涤、泵汲与处理系统、土地耕种、污泥生物改良等等。许多这些已知技术具有一系列的局限性，包括：

a)缺少对问题的永久解决办法，例如转化此种物质为有毒的填土，或

  夹带在寿命有限的基体内；

b)不适于处理宽范围的污染物，例如目前生物处理方法中的金属污染

  的土地；

c)产生大体积的或难以管理的二次废物，例如土壤稳定与焚烧；

d)缺少现场或场外操作的选择性，以适宜于特定的场所，例如焚烧和

  土壤洗涤时的情况；

e)高成本，例如焚烧，玻璃化，泵与处理系统；

f)污染物再使用的有限能力，例如应用于金属时的土壤稳定系统。

本发明试图通过使生物系统能够非特异地治理金属和有机污染的介质，例如土地，的途径来解决这些问题。

根据本发明，含有被一种或多种有机物和一种或多种金属种类所污染的介质的去污染方法，包括利用某一方法处理一批所述介质的本体的步骤，该法通过微生物剂的作用使有机污染物分解，紧接着用微生物产生的硫酸处理同一介质本体，以硫酸盐的形式使金属种类溶解并被浸取；和通过生物沉淀方法处理被浸取的金属硫酸盐，此方法使所述的硫酸盐转化为一种或多种不可溶的金属硫化物。如需要时，此方法还包括下列步骤：

a)硫化氢从不溶性金属硫化物中分离出来。

b)被分离的硫化氢随后进行氧化，以形成可再使用的含硫成分来源。

在所述的方法中，有机污染物也可以通过在本方法第二阶段(金属种类去除)微生物产生的硫酸的作用而被分解。

在本方法的第一阶段或称有机降解阶段，正被处理的介质的pH最好在4-9的范围内。能分解有机化合物的微生物可以以天然存在的形式存在于所述的介质中，例如存在于土壤中的细菌，或者将微生物的培养基加到所述的介质中。在这两种场合下，最好送入所需养料，以促进适宜微生物种类的活性。所采用的相应微生物将取决于所存在的有机污染物的类型，这可以利用所述介质在先的分析进行测定，据此也选定了所需的养料。加入不同类型的微生物使介质富集以分解存在的有机污染物将在下文进一步说明。

有机污染物包括，例如，苯，甲苯，其它的芳香化合物，PHA或上述的其它常见有机污染物的任何一种。

待要去污的介质可以含有颗粒物，例如土壤，岩粒，淤泥，淀积物，泥浆，工艺残渣，热解过程的熔渣，炉灰等等。污染物可以含在粒状物表面上，也可能裹在粒状物颗粒的内部。

在所述的介质中可以存在着几种金属种类，这些金属种类可以转化为不同的金属硫酸盐，随后生物沉淀为不同的金属硫化物。这里使用的“金属种类”术语包括了金属，合金，金属盐，准金属和含有金属的化合物及配位化合物。

所述金属种类污染物包括：

i)锕系元素或它们的放射性衰变产物，或它们的化合物；

ii)裂变产物；

iii)重金属或它们的化合物。

锕系元素是原子序数在89-104范围内的元素。

这里所使用的“裂变产物”术语指的是核燃料裂变时由直接产物(或所谓的“裂变碎片”)形成的那些元素，和由这样的直接产物β衰变或内跃迁形成的产物。裂变产物包括周期表中由硒到铈范围内的元素。

希望利用本发明方法分离的非放射性的重金属包括有毒的金属，如镍，锌，镉，铜，汞和钴。这些元素通常是以地面污染物被发现的，或者存在于应用含有这些元素的化学品工厂附近的水生沉积物中或废物处理的场地上。本发明方法所分离的金属污染物可以包括放射性的和非放射性的金属污染物的混合物。