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专利号: 201811435760X
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 固体废物的处理;被污染土壤的再生〔3,6〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种生物炭负载纳米零价铁协同细菌修复酸化砷污染土壤的方法,其特征在于;通过下列步骤进行:

1)细菌菌株的富集培养

将恶臭假单胞菌P. putida strain MnB1按体积比5-10%的转接量接种于恶臭假单胞菌富集培养基A中,然后于15-35℃水平震荡下(100-180 rpm),好氧富集培养1-5天;

2)活性代谢产物的制备

将步骤1)富集得到的恶臭假单胞菌菌液按体积比5-10%的接种量加入到pH为6.5-7.5的恶臭假单胞菌培养基B,同时投加0.2-1.8 g/L的碳酸锰;然后于15-35摄氏度,好氧条件下培养3-10天,培养基中出现棕黑色絮状体,即制得细菌代谢产物;

3)制备生物炭材料

将粉碎的农业生物质5-100g,放入热解炉中,通入CO2保护气,升温至400-700℃,持续保温5-12 h,冷却,研磨,过 60-300目筛;将上述制得的黑色粉末加入到0.2-1.0 mol/L的盐酸溶液中,搅拌8-24 h,过滤,用20-300 ml去离子水洗至pH为8.0-9.0,于冷冻干燥机中冻干12-36 h,得到生物炭粉末;

4)绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料

将步骤3)获得的生物炭粉末5-20g加入到0.1-0.5 mol/L的硫酸亚铁或三氯化铁溶液中,在水浴温度30-80℃下,在200-400 rpm转速下搅拌10-30 min,加入体积比20-80%的绿茶提取液,通入氮气环境下进行搅拌10-40 min,过滤,于冷冻干燥机中冻干12-36 h,得到生物炭负载零价铁材料;

5)修复过程

将20-100 mL步骤(2)制得的代谢产物、0.5-8g步骤(4)制得的生物炭负载零价铁材料加入到100 克砷污染酸化土壤中,调节土壤含水率在50-70%之间,搅拌器搅拌10-30 分钟,然后置于室温条件下(15-35℃)放置3-10天,让细菌代谢的活性锰氧化物、生物炭负载零价铁与土壤中的三价砷或五价砷发生一系列物理-化学反应。

2.如权利要求1所述的生物炭负载纳米零价铁协同细菌修复酸化砷污染土壤的方法,其特征在于;

所述培养基A成分为酵母膏0.3-0.8g,水解酪蛋白0.2-0.8g,葡萄糖0.3-0.8g,氯化钙

0.1-0.4 g,硫酸镁 0.1-0.6g,微量元素 1-5 mL,去离子水1升; 培养基B的成分为硫酸亚铁铵0.05-0.45 g,柠檬酸钠0.1-0.5g,酵母浸粉0.01-0.3g,焦磷酸钠0.01-0.05g,去离子水1 升。

3.如权利要求1所述的生物炭负载纳米零价铁协同细菌修复酸化砷污染土壤的方法,其特征在于;步骤1)中选用的细菌菌株来自于美国模式菌收集中心,保藏号ATCC 23483。

4.如权利要求1所述的生物炭负载纳米零价铁协同细菌修复酸化砷污染土壤的方法,其特征在于;步骤3)中CO2保护气通入速度为200-600 mL/min,热解炉的升温速率为10-20℃/min。

5.如权利要求1所述的生物炭负载纳米零价铁协同细菌修复酸化砷污染土壤的方法,其特征在于;步骤3)中所述农业生物质为如秸秆、麦秸、竹子。