專利名稱：用蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明屬于資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及富集重金屬的植物體和蕈菌子實(shí)體 后處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
:
隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程進(jìn)程不斷加快，重金屬對(duì)土壤、水源的污染日
益嚴(yán)重。其中鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、鎳(Ni)、銅(Cu)、 鋅(Zn)等是較常見(jiàn)的重金屬污染。全世界平均每年排放Hg約1.5萬(wàn)噸，Cu為 340萬(wàn)噸，Pb為500萬(wàn)噸，Mn為1500萬(wàn)噸，Ni為100萬(wàn)噸。我國(guó)現(xiàn)在我國(guó)受 重金屬污染的農(nóng)田土壤約2500萬(wàn)公頃，每年被重金屬污染的糧食多達(dá)1200萬(wàn) 噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)100億元。
重金屬可嚴(yán)重破壞正常的土壤或水體生境，造成農(nóng)牧作物的減產(chǎn)甚至絕收， 嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)、漁、牧業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)漁產(chǎn)品可不同程度地富集重金屬，富含重金屬 的農(nóng)漁產(chǎn)品極大地危害人類健康。污染土壤的重金屬會(huì)因地球物理化學(xué)循環(huán)擴(kuò) 大污染區(qū)域，同時(shí)還可污染水源。重金屬破換生態(tài)環(huán)境同時(shí)對(duì)污染區(qū)域的各種 生物都有不同程度的損害。資料表明，污染土壤-水源的重金屬可經(jīng)食物鏈層層 富集傳播直到人，嚴(yán)重危害人類健康。加之重金屬污染區(qū)域日趨擴(kuò)大，解決重 金屬污染的問(wèn)題勢(shì)在必行。
現(xiàn)在重金屬污染土壤的修復(fù)主要有工程治理修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、 農(nóng)業(yè)修復(fù)及生物修復(fù)五種方法。前三種治理方法較為傳統(tǒng)，雖然在實(shí)際應(yīng)用中 取得了一定成效，但存在人力與財(cái)力耗費(fèi)大，實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高、易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。生物修復(fù)是現(xiàn)實(shí)最好的選擇， 也是最現(xiàn)實(shí)可行的方案。
近年來(lái)生物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染已成為主流，各國(guó)都在積極研究 推廣。生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。其中，植物修復(fù)是目前國(guó)外 研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，多種已實(shí)際運(yùn)用，取得了一定成效。植物修復(fù)優(yōu)點(diǎn)易種 植、富集量大、可以拔除多種土壤中的重金屬、土壤肥力流失少、不破壞基本 的土壤結(jié)構(gòu)；植物修復(fù)缺點(diǎn)植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、后續(xù)處理麻煩(焚燒是主體技 術(shù)，但污染空氣)。植物不易腐爛，致使現(xiàn)有的植物修復(fù)技術(shù)實(shí)際上只起一個(gè)富 集濃縮土壤重金屬離子的作用，重金屬離子從土壤中被吸收轉(zhuǎn)運(yùn)到植物體內(nèi)后， 沒(méi)有根本從環(huán)境中去除，處理不當(dāng)植物中富集的重金屬離子又會(huì)回到環(huán)境或土 壤中，引起二次污染，并造成污染區(qū)域的擴(kuò)大。因此富集植物的后處理技術(shù)是 一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
蕈菌修復(fù)重金屬污染的土壤也是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。蕈菌可以直接吸收空 氣中漂浮的重金屬或通過(guò)菌絲體累積土壤基質(zhì)中的重金屬(Cd、 Pb、 Cr、 Cu、 Zn等)；其對(duì)重金屬的耐受和富集能力均強(qiáng)于植物。蕈菌還有生物量大、生長(zhǎng)周 期短、栽培技術(shù)成熟且成本低、無(wú)季節(jié)限制、不引起土壤肥力的流失等優(yōu)點(diǎn)。 且蕈菌子實(shí)體含糖量大，極易被微生物降解。降解過(guò)程無(wú)污染，幾乎不產(chǎn)生殘 渣。因此蕈菌修復(fù)重金屬污染的土壤是一個(gè)很好的選擇。
生物體富集重金屬后可作為沼氣發(fā)酵的原料。沼氣發(fā)酵原料非常豐富，包括 人畜、家禽糞便和作物秸稈、秕殼、青雜草、樹(shù)葉、農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢水、殘 渣、生活污水等。因此，重金屬富集植物和微生物是極好的沼氣發(fā)酵原料。沼 氣發(fā)酵可集中處理富集生物。既可以避免常規(guī)處理重金屬富集植物造成的二次
污染，又可以極大地減少富集重金屬的植物和蕈菌的生物量，且產(chǎn)生大量沼氣(主要成分是甲烷和二氧化碳)，可用于燃燒、發(fā)電等的能源。沼氣發(fā)酵成本 極低、技術(shù)成熟簡(jiǎn)單，易于推廣。
沼氣發(fā)酵中植物體降解速度慢，且不能完全降解。因?yàn)橹参矬w含有大量的纖 維素和木質(zhì)素，將植物體直接投入沼氣池進(jìn)行減量發(fā)酵處理，植物體分解慢、
原料利用率低、發(fā)酵減量周期長(zhǎng)(20 30天)、沼渣生成率高、易出現(xiàn)結(jié)殼等問(wèn) 題，同時(shí)植物體碳氮比較大，單獨(dú)作原料發(fā)酵效率^^且發(fā)酵后期容易沼液易酸 化。
蕈菌菌絲和子實(shí)體含糖量高，碳氮比低，在沼氣池中可被快速降解減量，是 沼氣發(fā)酵微生物生長(zhǎng)的絕好材料。使用蕈菌做沼氣材料可促進(jìn)發(fā)酵微生物的快 速增值，大大縮短沼氣發(fā)酵的啟動(dòng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服重金屬超富集生物后處理現(xiàn)有技術(shù)和方法的不足，為 人們提供一種高效、低成本、易于實(shí)施的超富集生物體(植物和蕈菌，下同) 后處理技術(shù)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后處理技術(shù)是在 重金屬污染的土壤種植富集生物(植物和蕈菌)，當(dāng)生物體成熟后，采收富集了 重金屬的植物和蕈菌。將其按一定比例作為沼氣發(fā)酵的原料投入沼氣池，通過(guò) 沼氣微生物發(fā)酵進(jìn)行生物減量，富集生物有機(jī)物大多轉(zhuǎn)化為沼氣，富集的重金 屬濃縮于沼渣和沼液中；發(fā)酵結(jié)束后采用低成本化學(xué)沉淀和絮凝方法沉淀出沼 液中的重金屬離子，沼液達(dá)標(biāo)排放，富含重金屬的沼渣和沉淀采用垃圾填埋方 式處理。上述方案中所述富集重金屬能力較強(qiáng)的蕈菌為雙孢蘑菇0fe^ic^
^i砂oms)、 大孢蘑恭 (4^3J7'cws邁acmSjDom )、 大球蓋燕(5z^ro/ Mris ri/goso~a/7/7w_Zate)、 金福薛 (7i"/c力o/o/ffl3 ^7'^a/7tew/Z7 j^assee)、 長(zhǎng)根范 (6We/M a/ s_z'e_Z^a rao7csta)、 草燕(Ko/"a"'eJ7a ra7i/acea)、 高大環(huán)柄燕 (胞cro7柳'c^3;7rocera)、美味牛肝菌(5(x/e力〃s 、紫丁香蘑(Ze; j.sta
/7W必、雞腿蘑(C。Ari/7iAs c。yagtiAs)、紅雞油菌(Cay f力are7/iAs "'"/ a6ajri/2"s)、 棘托竹蓀("i"cz^C!p/ ara ec力iy o-TO7rata)、 網(wǎng)紋馬勃(Zjco; e/Y/。/7 / er7st咖)、 大禿馬勃(Ca7ra"a ^7'卵77tea )或尖頂?shù)匦?Ceast/YM ^r// /ex)等等適合修 復(fù)重金屬污染土壤的各種蕈菌品種。
上述方案中所述草本植物為盧竹(Ar〃/7^ flb/ ax"/M)、象草(尸e/M^"湖 jDWi7 urew/z 5b力wa/ac/ )、 賴P枝稷(尸a/M.cwfl7 ta'jr卵t〃邁)、印度芥菜( firass/ca J"/7cea )， 大白菜 (5ra5"sica / eA7'"e"57.s )， 天藍(lán)遏藍(lán)菜(7Ma柳' caeri/Je/25"ce/3S1)，愛(ài)遏藍(lán)菜(77 Zgspi car"7esce"s )，油菜(_firass_z.es c棚pestri51 Z)，蜈蚣草(K/o7a ^as力ay7e/7sis)、東南景天(5ec^/z a7/]rec/j」'^ 、盧等 (戶Ar^zz7j'tes Ji/s^ra7is)、玉米秸稈(Zea maj^ Z)、圓葉遏藍(lán)菜(7力ZasA ' —rot"/7o^'/bh'w歷)或短瓣遏藍(lán)菜(7y Jaspi ^^c/ y; "aJi/歷)等適合修復(fù)重金屬 污染土壤的各種植物品種。
上述方案中沼氣發(fā)酵技術(shù)包括沼氣前發(fā)酵技術(shù)和沼氣后發(fā)酵技術(shù)。
上述方案中富集生物體的沼氣發(fā)酵既包括生物體的單獨(dú)發(fā)酵，也包括植物 體和蕈菌的混合發(fā)酵。
上述方案中所述重金屬為環(huán)境污染方面所指的重金屬，主要是指生物毒性 顯著的鎘、鉛、鉻，還包括具有毒性的重金屬鋅、銅等污染物。
上述方案中，富含重金屬的沼液經(jīng)低成本化學(xué)沉淀和絮凝方法去除沼液中的重金屬離子。
上述方案中，所述沉淀劑或絮凝劑是硫化鈉、生石灰、氫氧化鈉，聚合鋁 鹽類、聚合鐵鹽類。
本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)大量研究，發(fā)現(xiàn)焚燒等后處理方法易造成富集生物體 中重金屬的擴(kuò)散。超富集生物體后處理規(guī)模越小，重金屬的擴(kuò)散越容易控制， 成本越低。沼氣處理是成本最低，效率最高的處理方法，即最大限度的減少重 金屬的二次污染又可以產(chǎn)生生物能源。
總體上，采用沼氣發(fā)酵減量方法處理富集生物體，富集生物減量率可達(dá)
70-90%，富集生物中的重金屬?gòu)沫h(huán)境中的去除率可達(dá)90%以上。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。 實(shí)施例一
本實(shí)例采用沼氣發(fā)酵的方法減量處理鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)富集植物 遏藍(lán)菜和富集微生物雙孢菇、大孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌。植物和蕈菌
的質(zhì)量(濕重)比約1 : 1或2: 1或1: 2。
本例處理工藝過(guò)程收割遏藍(lán)菜和雙孢菇一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎遏藍(lán)菜和雙 孢菇等蕈菌子實(shí)體一沼氣發(fā)酵前簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一遏藍(lán)菜與雙孢菇的按比例
(濕重，下同)1 : 1或2 : 1或1 : 2混合一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā) 酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮 凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。 (一)、發(fā)酵前處理
1. 將植物體用鍘刀切成5cm左右長(zhǎng)短，或同雙孢菇一起進(jìn)行粉碎。
2. 堆漚處理植物體經(jīng)過(guò)堆漚后，能產(chǎn)生7(TC以上的高溫，有利于提高料溫。可以加快纖維的分解和沼氣發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行；還可以破壞植物體表面的蠟 質(zhì)層，增加其含水量，下池后不易浮料結(jié)殼;并且堆漚后，生物體體積縮小， 其中的空氣大部分被排除，有利于厭氧發(fā)酵。堆漚的方法分池外堆漚和池內(nèi)堆 漚兩種。
池外堆漚一一先將植物體或蕈菌粉碎，起堆時(shí)分層加入占干料重1% 2%的 石灰粉或草木灰，然后再分層潑一些人畜糞尿或沼液。加水量以料堆下部不流 水，而植物體和蕈菌充分濕潤(rùn)為度。料堆上面覆蓋塑料薄膜或糊一層稀泥。堆 漚時(shí)間，夏季5天，冬季8 10天。當(dāng)堆內(nèi)發(fā)熱燙手時(shí)(50 6CTC)，要立即翻 堆。把堆外的翻人堆內(nèi)。并補(bǔ)允些水分，再堆漚一定時(shí)間待大部分植物體顏色 呈棕色或褐色時(shí)，即可人池發(fā)酵。
池內(nèi)堆漚——池內(nèi)堆漚比池外堆漚的能量和養(yǎng)分損失要少，而且可以利用 堆漚時(shí)產(chǎn)生的熱量來(lái)增加池溫，加快啟動(dòng)，提前產(chǎn)氣。新池進(jìn)料前先將沼氣池 里試壓的水抽出。老池大換料也要把發(fā)酵液基本取出，只留下菌種部分。然后 按配料比例配料，可以在池外攪拌均勻地裝入沼氣池，也可將糞、草分層，一 層一層地交替均勻地裝入池內(nèi)(沒(méi)有糞便每噸培養(yǎng)料可加入9kg左右碳銨)。要 求草料充分濕潤(rùn)，但池底不能積水。料裝好后，將活動(dòng)蓋口用塑料薄膜封好。 當(dāng)發(fā)酵原料的料溫升到5(TC時(shí)(打開(kāi)活動(dòng)蓋口料薄膜時(shí)有水蒸汽可見(jiàn))。再加水 至零壓水位線，封好活動(dòng)窗口。
(二)、發(fā)酵過(guò)程
發(fā)酵料入池堆漚后的植物體變成黑褐色時(shí)即可入池。池內(nèi)無(wú)接種物時(shí)采 用分層法加入接種物。用量為料液量的20% 30%，即8nf沼氣池加入2000kg 發(fā)酵料；無(wú)糞便需加入9kg碳銨。有糞便亦可不加；加水1800kg左右，用長(zhǎng)竹 竿在堆內(nèi)上打孔，以便出氣通暢。封閉池口用黃膠泥封閉沼氣池窗口，啟動(dòng)放氣2 3天。放氣第二天開(kāi)始 試火，直至產(chǎn)氣正常燃燒。 (三)、沼液處理
發(fā)酵完畢后打開(kāi)沼氣窗口 ?？刹捎眯跄恋砘蛑泻统恋淼姆椒ㄈコ右褐?的重金屬。采用絮凝的方法(加入適量的絮凝劑，主要效價(jià)較好的指聚合鋁鹽 類、聚合鐵鹽類等，每噸廢水加入2.5kg左右)或中和沉淀的方法(鹽沉淀法 加入極易結(jié)合重金屬離子的硫化鈉，2kg/噸；中和沉淀法加入氫氧化鈉，2kg/ 噸；或加入生石灰5kg/噸)。12小時(shí)后排放污水，渣滓專做填埋處理。
本例中遏藍(lán)菜和蕈菌均可吸附多種重金屬。采用沼氣發(fā)酵的方法處理天藍(lán) 遏藍(lán)菜和蕈菌可產(chǎn)氣6個(gè)月左右。富集生物體減量可達(dá)85%以上，重金屬去除率 可達(dá)90%以上。
實(shí)施例二
本實(shí)例采用沼氣發(fā)酵的方法處理鎘、鉛、銅富集植物印度芥菜和吸附重金. 屬的微生物雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌。印度芥菜和蕈菌的質(zhì)量(濕重) 比約1:1或2:1。
本例處理工藝過(guò)程收獲印度芥菜和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎印度芥菜和 雙孢菇等蕈菌子實(shí)體一沼氣發(fā)酵前簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一印度芥菜與雙孢菇的按比 例(濕童)1 : 1或2 : 1混合一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一 沼氣發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑 析出重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一本例中印度芥菜和雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇均可吸附多種重金屬。采用
沼氣發(fā)酵的方法處理印度芥菜和雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等可產(chǎn)氣5 6個(gè)月 左右。富集生物體減量可達(dá)85%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例三
本實(shí)例用沼氣發(fā)酵法處理，富集鉛(Pb)r鉻(Cr)、銅(Cu)、鋅(Zn)等 重金屬的植物大白菜和雙孢菇、大孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌。大白菜和 蕈菌的質(zhì)量(濕重)比約1 : 1或2 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲大白菜和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎大白菜植物體 和蕈菌一沼氣發(fā)酵前簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一大白菜和蕈菌的按比例(濕重)1 : 1或 2:1混合一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢 后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金 屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中大白菜和蕈菌均可吸附多種重金屬。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處理 大白菜和雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣5 6個(gè)月左右。富集生物體 減量可達(dá)85%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。
實(shí)施例四
本實(shí)例用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理富集鉛(Pb)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎘(Cd) 等重金屬的植物油菜植物體和金福菇、長(zhǎng)根燕、草燕等蕈菌。植物體和蕈菌質(zhì) 量(濕重)比約1:1。
本例處理工藝過(guò)程收獲油菜植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物體和蕈菌一油菜植物體和蕈菌按比例(濕重，約1 : 1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理 培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后 分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬 沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中油菜植物體和蕈菌均可吸附多種重金屬。油菜可修復(fù)重金屬輕度污 染的土壤，菜籽富集重金屬能力低，不影響食用。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處
理油菜和金福菇、長(zhǎng)根菇、草菇等蕈菌可產(chǎn)氣6 7個(gè)月左右。富集生物體減量 可達(dá)80%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例五
本實(shí)例用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理富集鉛(Pb)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎘(Cd) 等重金屬的植物盧葦和雙孢燕、雞腿燕、大球蓋菇等蕈菌。植物體和蕈菌質(zhì)量
(濕重)比約1 : 1或1 : 2。
本例處理工藝過(guò)程收獲蘆葦植物體(最好帶根部)和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗 略粉碎植物體和蕈菌一植物體和蕈菌按比例(濕重，約1 : 1或1 : 2)混合一沼 氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼 氣發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析
出重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一本例中可修復(fù)濕洼地區(qū)土壤的蘆葦植物體和蕈菌均可吸附多種重金屬。采
用混合沼氣發(fā)酵的方法處理油菜和金福燕、長(zhǎng)根燕、草燕等蕈菌可產(chǎn)氣8 10 個(gè)月左右。富集生物體減量可達(dá)70%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例六
本實(shí)例用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理富集鉛(Pb)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎘(Cd) 等重金屬的農(nóng)作物玉米秸稈和雞腿菇、長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等 蕈菌。植物體和蕈菌質(zhì)量(濕重)約比1 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲玉米植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物體和 蕈菌一植物體和蕈菌按比例(濕重，約1 : 1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理培養(yǎng) 料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后分離 沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬沉淀 和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中玉米可修復(fù)低濃度污染的農(nóng)田，重金屬主要積累在秸稈，玉米籽中 積累量極小，不超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；蕈菌吸附重金屬的能力大大強(qiáng)于玉米，可用于
高濃度污染區(qū)。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處理玉米秸稈和金福菇、長(zhǎng)根菇、、雙
孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣8 9個(gè)月左右。富集生物體減量可達(dá)70% 以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例七
本實(shí)施例采用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理重金屬鋅超富集植物東南景天和富集微 生物大孢蘑、雞腿菇、高大環(huán)柄菇、美味牛肝菌長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿燕、大球蓋菇等蕈菌。植物體和蕈菌質(zhì)量(濕重)比約為2 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲東南景天植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物 體和蕈菌一植物體和蕈菌按比例(濕重，約2 : 1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理 培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后 分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬 沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中東南景天是重金屬鋅的超富集植物，蕈菌亦有很強(qiáng)的富集重金屬鋅 的能力。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處理東南景天和大孢蘑、雞腿菇、高大環(huán)柄 菇、美味牛肝菌長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣7 8個(gè)月左
右。富集生物體減量可達(dá)85%,重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例八
本實(shí)施例采用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理重金屬鎘超富集植物寶山堇菜和富集微 生物大孢蘑、雞腿菇、高大環(huán)柄菇、美味牛肝菌長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿燕、大 球蓋菇等蕈菌。植物體和蕈菌質(zhì)量(濕重)比約為2 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲寶山堇菜植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物 體和蕈菌一植物體和蕈菌按比例(濕重，約2 : 1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理 培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后 分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬 沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一)、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中寶山堇菜是重金屬鎘的超富集植物，蕈菌亦有很強(qiáng)的富集重金屬鎘 的能力。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處理寶山堇菜和大孢蘑、雞腿菇、高大環(huán)柄
菇、美味牛肝菌長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣7 8個(gè)月左 右。富集生物體減量可達(dá)85%,重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例九
本實(shí)施例采用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理重金屬砷超富集植物蜈蚣草和富集微生 物雞腿菇、高大環(huán)柄菇、美味牛肝菌長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈
菌。蜈蚣草植物體和蕈菌質(zhì)量(濕重)比約1 1.5 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲蜈蚣草植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎蜈蚣草 植物體和蕈菌一蜈蚣草植物體和蕈菌按比例(濕重，約1 1.5 : 1)混合一沼氣 前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣 發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出 重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一 本例中蜈蚣草是砷的超富集植物，蕈菌亦有很強(qiáng)的富集砷的能力。采用混合
沼氣發(fā)酵的方法處理寶山堇菜和大孢蘑、雞腿菇、高大環(huán)柄菇、美味牛肝菌長(zhǎng) 根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣8 9個(gè)月左右。富集生物體減
量可達(dá)80%以上，砷去除率可達(dá)90%以上。
實(shí)施例十本實(shí)施例采用沼氣發(fā)酵法單獨(dú)處理富集重金屬的蕈菌。采用沼氣發(fā)酵法處 理富集重金屬的蕈菌雙孢蘑菇、大孢蘑燕、大球蓋燕、金福燕、長(zhǎng)根燕、草燕、 高大環(huán)柄菇、美味牛肝菌、紫丁香蘑、雞腿蘑、紅雞油菌、棘托竹蓀、網(wǎng)紋馬
勃、大禿馬勃或尖頂?shù)匦堑?。可產(chǎn)氣2 3個(gè)月左右。富集生物體減量可達(dá)90% 以上，重金屬去除率可達(dá)95%以上。
本例處理工藝過(guò)程收獲富集重金屬的蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粉碎蕈菌一蕈菌投入 沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼 液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾 填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一 本例中蕈菌子實(shí)體極易被分解，可快速啟動(dòng)產(chǎn)氣。發(fā)酵時(shí)可混入一定量的秸
稈等其他植物體，發(fā)酵集料的增加碳氮比，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。蕈菌子實(shí)體生物體 減量可達(dá)90%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。 實(shí)施例十一
本實(shí)施例采用沼氣發(fā)酵法單獨(dú)處理富集重金屬的植物。采用沼氣發(fā)酵法處理 富集重金i的植物印度芥菜、大白菜、天藍(lán)遏藍(lán)菜、愛(ài)遏藍(lán)菜、油菜，蜈蚣草、 東南景天、蘆葦、玉米秸稈、圓葉遏藍(lán)菜、或短瓣遏藍(lán)菜。可產(chǎn)氣6 10個(gè)月 左右。
本例處理工藝過(guò)程收獲富集重金屬的植物體一晾曬至含水量低于10%—機(jī)
械粉碎植物體一沼氣前發(fā)酵處理培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池4富集生物體發(fā)酵 處理一沼氣發(fā)酵處理完畢一沼液加入螯合劑、絮凝劑或沉淀劑一沼液排放一沼 渣填埋。(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一 本例中單獨(dú)加入植物體不易發(fā)酵，啟動(dòng)慢但產(chǎn)氣時(shí)間長(zhǎng)?？苫烊胍欢康募S
便等，將發(fā)酵集料的碳氮比調(diào)整到20 30 : 1，提高發(fā)酵效率。也可以加入一定 量的碳氨，提高發(fā)酵速度。富集生物體減量可達(dá)70%以上，重金屬去除率可達(dá) 90%。
實(shí)施例十二
本實(shí)例用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理富集鉛(Pb)、汞(Hg)、銅(Cu)、鎘(Cd) 等重金屬的濕地植物蘆竹和雞腿菇、長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈 菌。植物體和蕈菌質(zhì)量(濕重)約比1 : 1或2 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲蘆竹植物體和蕈菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物體和蕈 菌一蘆竹植物體和蕈菌按比例(濕重，約1 : 1或2 : 1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單 處理培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā)酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完
畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮凝劑或沉淀劑析出重金屬一重 金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中濕地植物蘆竹可修復(fù)重度重金屬污染的沼澤、河灘等濕地或較濕潤(rùn) 的旱地；蕈菌也有很強(qiáng)的吸附上述重金屬的能力。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處 理蘆竹和金福菇、長(zhǎng)根燕、、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣8 10個(gè) 月左右。富集生物體減量可達(dá)80%以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。實(shí)施例十三
本實(shí)例用沼氣復(fù)合發(fā)酵法處理富集鉛(Pb)、銅(Cu)、鎘(Cd)等重金屬 的牧業(yè)植物象草和雞腿菇、長(zhǎng)根菇、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌。植物
體和蕈菌質(zhì)量(濕重)比約1 : 1或2 : 1。
本例處理工藝過(guò)程收獲本例處理工藝過(guò)程收獲象草或柳枝稷植物體和蕈 菌一簡(jiǎn)單機(jī)械粗略粉碎植物體和蕈菌一植物體和蕈菌按比例(濕重，約l : l或 2:1)混合一沼氣前發(fā)酵簡(jiǎn)單處理培養(yǎng)料一發(fā)酵料投入沼氣池一富集生物體發(fā) 酵減量處理一沼氣發(fā)酵處理完畢后分離沼渣和沼液一沼液加入化學(xué)螯合劑、絮 凝劑或沉淀劑析出重金屬一重金屬沉淀和沼渣集中垃圾填埋一沼液達(dá)標(biāo)排放。
(一) 、發(fā)酵前處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
(二) 、發(fā)酵過(guò)程，參見(jiàn)實(shí)施例一
(三) 、沼液處理，參見(jiàn)實(shí)施例一
本例中牧業(yè)植物象草或柳枝稷可修復(fù)輕度或中度重金屬污染的土壤；蕈菌
也有很強(qiáng)的吸附重金屬的能力。采用混合沼氣發(fā)酵的方法處理象草和金福菇、 長(zhǎng)根菇、、雙孢菇、雞腿菇、大球蓋菇等蕈菌可產(chǎn)氣8 10個(gè)月左右。富集生物 體減量可達(dá)8(F。以上，重金屬去除率可達(dá)90%以上。
權(quán)利要求
1.一種蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后處理技術(shù)，其特征在于采收富集重金屬的植物和蕈菌并以沼氣發(fā)酵的方式做生物減量處理，將富集了重金屬的植物體和蕈菌子實(shí)體作為沼氣發(fā)酵的材料，發(fā)酵材料按一定比例投入沼氣池，發(fā)酵減量完畢，沼液中的重金屬離子以化學(xué)沉淀或絮凝沉淀的方式去除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后 處理技術(shù)，其特征在于所述的富集了重金屬的植物體和蕈菌子實(shí)體作為沼氣發(fā) 酵的材料，經(jīng)簡(jiǎn)單前處理后，按比例直接投入沼氣池。發(fā)酵減量完畢，化學(xué)沉 淀析出了重金屬的沼液被直接排放，重金屬沉淀和沼渣集中填埋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于所述蕈菌為雙孢蘑菇、大孢蘑菇、大球蓋菇、金福 恭、長(zhǎng)根燕、草菇、高大環(huán)柄薛、美味牛肝菌、紫丁香蘑、雞腿蘑、紅雞油菌、 棘托竹蓀、網(wǎng)紋馬勃、大禿馬勃或尖頂?shù)匦恰?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于所述草本植物為印度芥菜，大白菜，油菜、玉米、 蘆葦、象草、蘆竹、柳枝稷、東南景天、蜈蚣草、寶山堇菜、天藍(lán)遏藍(lán)菜，愛(ài) 遏藍(lán)菜，圓葉遏藍(lán)菜或短瓣遏藍(lán)菜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后 處理技術(shù)，其特征在于所述重金屬為環(huán)境污染方面所指的重金屬，主要是指生 物毒性顯著的鎘、鉛、'鉻以及具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫或釩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于以沼氣發(fā)酵的方式減量處理富集了重金屬的植物體 和蕈菌，生物減量率高，生物體中重金屬去除率高，成本低且產(chǎn)生能源沼氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于發(fā)酵材料必須經(jīng)簡(jiǎn)單前處理(切小、比例混合)后 才能投入沼氣池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于即可用化學(xué)沉淀也可以化學(xué)絮凝析出沼液中的重金屬。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生 物后處理技術(shù)，其特征在于富集生物體沼氣發(fā)酵減量完畢后，已析出重金屬的 沼液達(dá)標(biāo)正常排放，重金屬沉淀和沼渣集中填埋。
全文摘要
本發(fā)明屬于資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中的用蕈菌-植物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的富集生物后處理技術(shù)。是采收富集了重金屬的植物體和蕈菌子實(shí)體，按兩者一定比例粗略粉碎后作為沼氣發(fā)酵的材料，投入沼氣池發(fā)酵減量，化學(xué)沉淀去除沼液中重金屬，集中填埋濃縮了重金屬的沼渣和重金屬沉淀。本發(fā)明以沼氣池為生物減量器，利用沼氣發(fā)酵成本低、技術(shù)成熟、易推廣、減量率高的特點(diǎn)進(jìn)行生物富集重金屬的后處理，無(wú)二次污染?？傮w效果，富集生物減量率達(dá)70～90％，富集生物中重金屬去除率達(dá)90％以上。
文檔編號(hào)C12P5/02GK101492697SQ20081014771
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者軍 馮, 恒 徐, 戴九洲, 王德勝, 恬 袁, 蘭 陳, 黃海燕 申請(qǐng)人:四川大學(xué)