진흙에서 중금속을 제거하는 방법에는 화학법, 생물침출법, 식생회복법, 고화법, 안정법이 포함된다. 화학법은 진흙에서 중금속을 제거하는 효과가 좋지만, 진흙의 산화와 침출수 중 산의 중화는 대량의 화학 시약 소모를 필요로 하며, 가격도 비싸고 조작도 번거롭다. 현재 phytoremediation 은 소규모 재배로 제한됩니다. 대규모로 응용하면 시간이 너무 오래 걸릴 뿐만 아니라 수지도 맞지 않는다. 또한 식생 회복법은 중금속에 대한 선택성이 있어 모든 오염물을 완전히 제거하기가 어렵고 중금속이 풍부한 식물을 처리하는 것도 문제다. 고화 기술은 일반적으로 유해 폐기물에 적용되며 대량의 고정화 재료가 필요하다. 대량의 슬러지의 경우, 우선 고정화 물질의 소모량이 너무 많고, 그다음은 고정화 폐기물의 최종 처분도 문제다. 안정화 기술은 새로운 연구 개발 분야이다. 최근 몇 년 동안 국제적으로 고효율 화학 안정제 기술을 채택할 것을 제안했지만, 이 안정화 기술에도 대량의 안정제를 소비하고, 진흙 부피를 늘리고, 진흙 비료 효율을 낮추는 결함이 있다. 바이오침출법은 소모량이 적고, 운영비용이 낮고, 중금속 제거효율이 높고, 실용성이 강한 등의 장점으로 주목받고 있다.

생물학적 침출 방법의 메커니즘

바이오침출 기술은 산화아철황균, 산산화황균 등 산황균을 이용해 진흙 속 불용성 중금속을 고체상에서 수상으로 녹인 다음 고액분리로 제거하는 것이다. 일반적으로 산화철 황균은 오물 중금속을 용해하는 두 가지 메커니즘이 있다고 생각한다.

1. 직접기계: 세균은 자체적으로 분비되는 포외중합체 (EPS) 를 통해 슬러지 표면의 금속황화물 (MS) 을 직접 흡착해 세포 내특의 산화효소 시스템을 통해 금속황화물을 직접 산화시켜 용해성 황산염을 생성한다.

둘째, 간접 메커니즘: 주로 산화철 황균의 대사물인 황산철과 금속 황화물을 이용하여 산화환원반응을 하고, 황산철은 황산철로 환원되어 단질황을 생성하며, 금속은 황산염 형태로 용해되고, 아철은 세균에 의해 3 가 철로 산화되고, 단질황은 세균에 의해 황산으로 산화되어 산화환원순환계를 형성한다. 생물 침출을 통해 진흙의 pH 값을 2.0 정도로 낮춰 진흙 중금속의 용해를 크게 촉진시켰다. 반응 방정식은 다음과 같습니다.

2FE 2++1/2 O2+2H+→ 2FE 3+H2O

MS+2Fe3+→M2++2Fe2++S (화학 산화)

2S+3O2+2H2O → 2H2SO4

생물학적 침출 방법

중금속 제거 효과를 높이고 체류 시간을 단축하기 위해 실제 응용 또는 연속 공정 설계에서 다음 5 단계가 자주 사용됩니다.

먼저 슬러지 (고체 2% ~ 10% 포함) 를 pH4.0 으로 사전 산성화 (최근 사전 산성화 없이 성공적으로 실현될 수 있다는 보도가 나왔다.

둘째, FeSO 47 H2O (5 g/L ~ 20 g/L 슬러지), 원소 황 (5 g/L ~ 10 g/L 슬러지) 과 같은 에너지 물질을 추가합니다.

셋째, 접종물을 넣고 역류슬러지 (역류율은 10% ~ 20%) 를 섞고 호기성 조건에서 며칠 ~ 몇 주 동안 배양한다.

넷째, 해독 후 슬러지 여과 탈수; 다섯째, 탈수 후의 진흙은 석회로 중화한 후 농업에 사용한다.