生物淋滤法去除骨灰中重金属的研究

遗体富集了人一生中从环境中摄取的多种有毒有害物质,即使在火化后重金属仍会持续残留在骨灰中。近年来,大量骨灰的累积给我国环境带来了巨大的压力。针对高浓度重金属在骨灰中的残留问题,本文采用生物淋滤技术使骨灰中的重金属溶出,从而达到脱除重金属毒性的目的。将在酸性培养条件下从生活污泥中筛选出来的微生物菌群和不同浓度的底物S粉添加到质量浓度为20g/L的骨灰浆液中组成5个生物淋滤处理,考察了15 d振荡培养条件下,不同浓度的S0(0、2、4、6和8 g/L)对重金属Zn、Cu、Pb和Cr去除效果的影响。研究结果表明,生物淋滤法可有效去除骨灰中的重金属,S0的添加浓度能明显影响淋滤体系中的pH和氧化还原电位(ORP),进而影响各种重金属的溶出效率。在0 g/L的淋滤处理中,由于底物S0的缺乏达不到生物淋滤启动条件,重金属的去除率低于2%;随着S0浓度增加,其他4个处理中的pH值由初始5.0左右分别降至1.29、0.93、0.70和0.54,添加底物浓度越高,pH值下降越明显,ORP上升趋势也越显著,重金属的溶出效果越好。当淋滤实验结束时,S0投加量为2、4、6和8 g/L的4个处理中,Zn去除(溶出)率分别为68.4%、82.6%、89.0%和94.7%,Cu去除率分别为54.8%、80.6%、88.9%和94.2%,Pb的去除率分别为25.1%、39.4%、42.2%和43.5%,Cr的去除率分别为71.4%、93.2%、98.6%和99.5%。重金属去除率与pH的相关性分析也表明,淋滤过程中重金属的去除率受pH的影响显著。尽管增加S0的添加量可以提高重金属Zn、Cu、Pb和Cr的去除效果,但也同时降低了底物S0的生物利用率,因此,综合考虑骨灰生物淋滤过程中S0利用率和重金属的去除效果,发现4 g/L的S粉投加比例较为合适,可同时兼顾淋滤效果和运行成本。