一种放射性锶－９０污染土壤的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种放射性锶微污染土壤的处理方法。该方法包括：采用铁栅筛、双板筛和螺旋筛对放射性锶微污染土壤进行筛分，筛出较粗干净土粒，然后通过将减容后的放射性锶微污染土壤与嗜酸氧化硫硫杆菌活性菌液在微生物促溶反应器中混合，以促溶微污染土壤中的放射性锶到液相；含放射性锶溶液转移到微生物吸附沉淀反应器，通过调节ｐＨ值，利用硫酸盐还原菌活性菌液将转移到液相中的放射性锶进一步沉淀下来；处理后的土壤悬液经过滤后水的回用；以及吸附有放射性锶的污泥的减容等步骤。该方法操作简便、经济可行、安全性高，不会对生态环境造成二次污染，能够高效、快捷地去除微污染土壤中的放射性锶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放射性锶微污染土壤的处理方法。主要处理设施包括铁栅筛、双 板筛和螺旋筛等土筛，以嗜酸氧化硫硫杆菌(A. t菌)和硫酸盐还原菌(SRB菌)为主的二 个生物反应器，以及多级过滤器、真空泵和后续的处理装置。其工艺特征在于采用铁栅 筛、双板筛和螺旋筛对锶-90微污染土壤进行筛分，筛出较粗干净土粒，然后通过将减容后 的锶-90微污染土壤与A. t菌活性菌液在微生物促溶反应器中混合，促溶微污染土壤中的 锶-90到液相，以及通过调节pH值，在微生物吸附沉淀反应器中利用SRB菌活性菌液将液 相中的锶-90进一步沉淀下来。该方法也包括处理后的土壤悬液经过滤后水的回用，以 及微生物处理后的土壤达到我国暂行的《拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定 (HJ53-2000)》中对锶-90活度相应规定后，回填至挖掘处，达到快速、高效去除微污染土壤 中锶-90的目的。 为了实现水的回用，微生物促溶反应器与吸附沉淀反应器处理结束后的出水需先 经初步静置，通过筛网流出，然后采用多级过滤器去除悬浮物和微生物。多级过滤器采用由 粗到细的三层高目数滤网(孔径依次为O. 3mm、50i!m和9iim)和最后二层微孔滤膜(孔径 依次为0. 45 ii m和0. 22 y m)组装而成，能够有效去除溶液中的悬浮物和微生物。为了加快 溶液通过各多级过滤器的流速，在各多级过滤器后均安装真空泵进行抽滤。 土壤微生物分析表明，土壤中含有多种微生物，喜中温的嗜酸氧化硫硫杆菌和嗜 酸氧化亚铁硫杆菌等硫杆菌与氧化亚铁钩端螺旋菌等嗜酸自养菌通常会伴生。本专利技术采用 FeS04 71120、硫粉和黄铁矿粉等配制反应培养基，因富含铁和硫，以及其他营养物质，能够 为污染土壤中伴生的多种嗜酸自养菌提供养分，为氧化硫硫杆菌等嗜酸菌的前期快速生长 繁殖提供必要的营养条件，生长迟缓期可大为縮短。另外，由于FeS(^的存在，A.t菌对硫 的依赖性大大降低，同时FeS04的加入可增强A. t菌氧化元素硫活性，减少硫在土壤中的残 留。附图说明 附图1和2为本专利技术放射性锶微污染土壤的处理工艺流程示意图，其中1为铁栅 筛，2为双板筛，3为螺旋筛，4为微生物促溶反应器，5为数显电动搅拌器，6为筛网，7为嗜 酸氧化硫硫杆菌培菌池，8为硫酸盐还原菌培菌池，9为微生物吸附沉淀反应器，10为后期 处理池，11为回用水贮存池，12为多级过滤器，13为真空泵，14为水泵，15为阀门。具体实施方式 实施例1 : 1)活化嗜酸氧化硫硫杆菌(A. t菌)A. t菌活化培养基配方为0. 20g CaCl2 *2H20， 0. 50gMgS04 *7H20，3. 50g KH2P04，0. 40g (NH4) 2Fe (S04) 2 *6H20，自来水加至1000mL。调培养液 pH值至3. 5 4. O，在O. lMPa蒸汽压力下灭菌30min，冷却。将研细过60目筛的硫粉IO. Og 在无菌箱(室)内均匀地摊在离紫外线灯30cm处灭菌30min，然后加入已灭菌的上述溶液 中。取A. t菌活化培养基150mL于500mL锥形瓶中，吸取20mLA. t菌的活性菌液加入到活 化培养基中，然后置于28 32t:的恒温振荡器中振荡培养。按同样方法逐渐减少接种量 进行转移培养14天，经过反复转移培养并过滤，获得A. t菌的活性菌液(微生物生物量为 10 15g/L)。 2)活化硫酸盐还原菌(SRB菌)SRB菌活化培养基配方为1. OOg NH4C1， 2. 00gMgS04 *7H20，0. 10g CaCl2 *2H20，0. 50g Na2S04，0. 50g K2HP04， 1. OOg酵母膏，4. OOmL乳 酸钠，自来水加至1000mL，调培养液pH值至7. 0 7. 5。密封后在0. lMPa蒸汽压力下灭菌 15 20min后冷却至室温。称取硫酸亚铁铵1. 2g，抗坏血酸0. 4g，在无菌箱(室)内均匀 地摊在离紫外线灯30cm处灭菌30min。在无菌操作下，把硫酸亚铁铵和抗坏血酸分别溶解 于事先准备好的40mL无菌水中。按每lOOmL培养基加入1. OmL硫酸亚铁铵溶液和1. OmL 抗坏血酸溶液的量将硫酸亚铁铵和抗坏血酸加入培养基中。在厌氧条件下接种，接种后培 养液的体积占培养瓶的95 98% ， 32 37t:密闭静置培养48 72小时，获得SRB菌的活 性菌液(微生物生物量为10 15g/L)。 3)富含铁和硫的反应培养基的配制培养基配方为(NH4)2S042. 50g， KH2P042. 50g， MgS04 7H20 0. 50g， CaCl2 2H20 0. 25g， FeS04 7H20 4. OOg，硫粉2. lOg，黄铁矿粉3. 50g， 加自来水至lOOOmL混合均匀。 4)取锶-90微污染土壤依次通过铁栅筛、双板筛和螺旋筛，筛出较大粒径土粒后， 粒径小于0. 25mm的土粒为减容后待处理污染土壤。 5)在微生物促溶反应器(4)内，按144. 93g土 /lOOmLA. t菌活性菌液的量将锶_90 微污染土壤投入，然后按17. 0mL/100g土的量将富含铁和硫的反应培养基投入，于25 35"通气搅拌处理10 14天(120r/m)。取样分析。 6)将微生物促溶反应器(4)内沉淀部分的锶-90含量达标土壤经脱水后原地回 填，上清液部分则通过筛网(6)后再经调节阀门(15)进入多级过滤器(12)，将九〖菌过滤 后与SRB菌按1 : 1(v/v)的比例转入微生物吸附沉淀反应器(9)。 SRB菌来自SRB菌培菌 池(8)(微生物生物量达到10 15g/L)，进一步于25 37t:将溶出的锶-90吸附沉淀下 来。 7)微生物吸附沉淀反应器(9)经过电动搅拌器(5)的充分搅拌以及随后的沉淀反 应48 72小时后，将上清液部分通过多级过滤器(12)，进入回用水贮存池(11)，通过水泵(14) 提升入A. t菌培菌池(7)和SRB菌培菌池(8)，回用于菌株培养等环节。 在多级过滤器(12)后安装的真空泵(13)可以加快溶液中悬浮物和微生物的过 滤速度，提高处理效率。微生物吸附沉淀反应器(9)中的放射性废物沉淀则通过调节阀门(15) 进入后期处理池(10)妥善储藏，可进一步用作提取锶-90的原料。从微生物促溶反应 器(4)—多级过滤器(12)—微生物吸附沉淀反应器(9)—后期处理池(10)，以及从微生物 促溶反应器(4)—多级过滤器(12)—微生物吸附沉淀反应器(9)—多级过滤器(12)—回 用水贮存池(11)，完全利用各池的高程差，实现自流、节约能源。 8)结果分析上述处理土壤经离心和过滤后，测得其中锶-90的去除率为 97. 37X，植物养分全N、全P和有机质的损失率分别为12. 20% 、14. 05 %和9. 23%。锶-90 微污染土壤处理前后锶-90和植物养分含量的变化见表1。 表1处理前后锶-90微污染土壤中锶-90和植物养分含量<table>table see original document page 7</column></row><table> 实施例2 : 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性锶－９０污染土壤的处理方法，其特征是：使用嗜酸氧化硫硫杆菌ＡｃｉｄｉｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｉｏｏｘｉｄａｎｓＣＣＴＣＣＭ２０８１３１和硫酸盐还原菌Ｓｕｌｆａｔｅｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁世斌，董微，李娜，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]