本发明专利技术公开了五种可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的菌株，包括嗜酸铁质菌CS1、耐冷嗜酸铁氧化菌CS12、嗜酸氧化亚铁硫杆菌CS9、嗜铁钩端螺旋杆菌CS13、嗜酸硫化芽孢杆菌CS5，这五种菌株共混后配制而成的嗜酸铁氧化微生物复合菌剂，可用于浸提综合或分质的电镀污泥中的重金属。本发明专利技术的配方简单、经济性好、适应性好且通用高效，可高效用于浸提电镀污泥中的重金属。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保领域中污泥无害化生物处理
，具体涉及一种可用于电镀 污泥无害化处理的微生物及其应用。
技术介绍
电镀污泥是表面处理行业的终极固体废物，成分十分复杂且毒性大，已被列为国 家重点危险废物（《国家危险废物名录》)，但其富含的Cu、Zn、Ni、Cr等重金属含量远高于矿 产开发品位，再利用潜在价值高，因而成为一种不可多得的、廉价的可再生有色金属资源。 传统电镀污泥资源化回收利用主要包括火法冶炼、化学湿法浸提或两者联用，但 其存在能耗大、成本高、二次污染严重、处理对象简单等局限性。近年来，生物浸出（浸提） 法在电镀污泥资源化回收处理中愈加受到关注。生物浸提法是近年来在生物湿法冶金的基 础上发展起来的资源化利用新技术，其是利用微生物的氧化、生物酸溶、代谢产物螯合等作 用使矿物中的金属溶解，从而达到浸提金属目的的技术。生物冶金技术由于具有成本低、环 境友好，对物料组成没有严格限制，尤其适合处理复杂、低品位含金属的矿石等特点，已成 为世界上矿物资源加工利用的前沿技术，并已规模化应用于Cu、Co、Ni、Zn、U等低品位、分 散、难处理的金属硫化矿物或其氧化矿物的浸出，或用以去除阻碍与金属接触的表面杂质 (如生物氧化预处理金矿）。生物浸提法由于其独特的优势，已逐步改进甚至取代传统化学 浸出法，为不同来源的难处理含重金属污泥提供了新的无害化处理途径。 电镀污泥中的重金属（如铜、锌、镍、铬及总铁（亚铁）等金属）含量高，主要以金 属氧化物或氢氧化物形式存在，部分以硫化物形式存留。生物浸出过程中，电镀污泥中大量 存在的亚铁伴随其他金属的浸出而溶出，溶出的亚铁（Fe 2+)被嗜酸铁氧化微生物迅速氧化 转变成高铁（Fe3+)，如反应方程式（1)所示。浸出液中大量存在Fe 3+，一方面与Fe2+配合造 成浸出体系高氧化还原电位（ORP Fe3+/Fe2+彡420mV)环境加速了其他金属氧化物的溶出，同 时氧化硫化物而溶出金属（如反应方程式（2)所示）；另一方面大量存在的Fe 3+不稳定，容 易形成铁矾等沉淀但同时释放H+(如反应方程式（3)所示），进而协助微生物加速金属溶 出（如反应方程式（4)所示）。而具有硫氧化功能的微生物通过氧化还原态硫等途径促进 污泥中金属的溶出，如反应方程式（4)~（6)所示。此外，嗜酸微生物代谢产物如丙酮酸、 草酰乙酸等有机酸通过螯合等作用溶出金属。因而，生物法浸提电镀污泥过程中，不同功能 (如硫氧化、铁氧化等）的嗜酸微生物将发挥重要作用，而优良菌种选育及功能菌群优化复 合对提高微生物浸提电镀污泥效率，实现有价金属高效浸出起到关键作用。【主权项】1. 一株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的嗜酸铁质菌菌株，其特征在于，该 菌株为保藏号CCTCC M 2015017的嗜酸铁质菌，其命名为嗜酸铁质菌CSl (Ferroplasma acidiphilum CS1)，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心。2. -株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的耐冷嗜酸铁氧化菌菌株，其特征在 于，该菌株为保藏号CCTCC M 2015009的耐冷嗜酸铁氧化菌，其命名为耐冷嗜酸铁氧化菌 CS12(Acidithiobacillus ferrivorans CS12)，其于 2015 年 1月 5 日被保藏于中国典型培 养物保藏中心。3. -株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株，其特征在 于，该菌株为保藏号CCTCC M 2015007的嗜酸氧化亚铁硫杆菌，其命名为嗜酸氧化亚铁硫杆 菌CS9(Acidithiobacillus ferrooxidans CS9)，其于2015年 1月 5 日被保藏于中国典型 培养物保藏中心。4. 一株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的嗜铁钩端螺旋杆菌菌株，其特征在 于，该菌株为保藏号CCTCC M 2015010的嗜铁钩端螺旋杆菌，其命名为嗜铁钩端螺旋杆菌 CS13(Leptospirillum ferriphilum CS13)，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养 物保藏中心。5. -株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的嗜酸硫化芽孢杆菌菌株，其特征在 于，该菌株为保藏号CCTCC M 2015006的嗜酸硫化芽孢杆菌，其命名为嗜酸硫化芽孢杆菌 CS5(Sulfobacillus acidophilus CS5)，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保 藏中心。6. -种嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的应用，其特征在于，所述嗜酸铁氧化微生物复合 菌剂主要由权利要求1所述的嗜酸铁质菌菌株、权利要求2所述的耐冷嗜酸铁氧化菌菌株、 权利要求3所述的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株、权利要求4所述的嗜铁钩端螺旋杆菌菌株、权 利要求5所述的嗜酸硫化芽孢杆菌菌株共混后配制而成，然后利用所述的嗜酸铁氧化微生 物复合菌剂浸提综合或分质的电镀污泥中的重金属。7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述综合或分质的电镀污泥中含有铜、 镍、锌、铬中的一种或多种重金属，且电镀污泥的含水率在50%以上，电镀污泥干基中重金 属兀素的总计质量分数为6%以上的尚品位或0. 5%~3%的低品位。8. 根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，利用所述的嗜酸铁氧化微生物复合菌 剂浸提电镀污泥中的重金属的具体操作包括以下步骤： (1) 适应性预处理：将所述嗜酸铁氧化微生物复合菌剂与待浸提的所述电镀污泥混 合于含铁基本盐/营养培养基中进行适应性预处理，连续振荡培养至体系氧化还原电位 彡600mV，且菌株生长处于平稳期，总菌浓达到I X IO8~I X 10 9cells/mL ; (2) 重复处理：重复上述步骤（1)的适应性预处理2~5次，每次驯化和连续扩大培养 的接种浓度均为I X IO7~5 X 10 7cells/mL，获得稳定的耐受电镀污泥特性的嗜酸铁氧化微 生物复合菌剂； (3) 浸提电镀污泥：将上述步骤（2)获得的嗜酸铁氧化微生物复合菌剂与电镀污泥、酸 性水混合得混合浆料，然后进行连续搅拌浸出，浸出过程中在底部通气，同时添加酸控制体 系pH于I. 0~2. 5之间，浸出6h~10h，完成浸提操作。9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述步骤（1)中，连续振荡培养的培养温 度为10°C~50°C，初始pH均为1.0 ~3. 5,混合浆料中电镀污泥干基含量为5%~20%。10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述步骤（3)中，混合浆料中的电镀污泥 干基含量为5%~25%，混合浆料中嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的接种量按体积分数计为 5%~20%〇【专利摘要】本专利技术公开了五种可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的菌株，包括嗜酸铁质菌CS1、耐冷嗜酸铁氧化菌CS12、嗜酸氧化亚铁硫杆菌CS9、嗜铁钩端螺旋杆菌CS13、嗜酸硫化芽孢杆菌CS5，这五种菌株共混后配制而成的嗜酸铁氧化微生物复合菌剂，可用于浸提综合或分质的电镀污泥中的重金属。本专利技术的配方简单、经济性好、适应性好且通用高效，可高效用于浸提电镀污泥中的重金属。CCTCC NO:M 201500620150105CCTCC NO:M 201500720150105CCT本文档来自技高网...
【技术保护点】
一株可用于配制嗜酸铁氧化微生物复合菌剂的嗜酸铁质菌菌株，其特征在于，该菌株为保藏号CCTCC M 2015017的嗜酸铁质菌，其命名为嗜酸铁质菌CS1(Ferroplasma acidiphilum CS1)，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周洪波，赵邵安，
申请(专利权)人：周洪波，赵邵安，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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