【正文】 蛋白酶基因的優(yōu)良菌株。 發(fā)酵腐熟雞糞：石家莊金太陽生物有機肥有限公司提供。用以改善、調(diào)節(jié)污泥水分和污泥的陽離子交換率（ CEC）。基本性狀和性質(zhì)如表 1 所示。 為避免內(nèi)含重金屬在農(nóng)田的積累，建議將轉(zhuǎn)化的有機肥用于園林、荒山、沙漠綠 化等非農(nóng)肥料。把菌劑與污泥充分混合，進(jìn)行生物堆肥化，螯合重金屬，降解污染物，去除臭味，完成污泥變?yōu)橛袡C肥的轉(zhuǎn)化。 大量研究說明許多微生物，尤其 是真菌，如黑曲霉、酵母菌等具有金屬硫蛋白酶基因或類基因。 金屬硫蛋白是熱穩(wěn)定性很高的蛋白，一旦形成與金屬螯合的蛋白就很難再被其它生物利用 。但是，利用微生物能產(chǎn)生金屬硫 蛋白酶（ Metallothionein,MT）的特性，利用 MT中的巰基和半胱氨酸能夠絡(luò)合或鰲合重金屬的水溶態(tài)和離子交換態(tài)，形成緊密結(jié)合的有機結(jié)合態(tài) 金屬硫蛋白。 存在于污泥和土壤中的重金屬由于含量低（即使超標(biāo)，仍在 級）、很分散又以多種形態(tài)存在，如水溶態(tài)、離子交換態(tài)、有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)等 8種形態(tài)（ Leleyter,1999）。陳同斌等 對國內(nèi)（ 1994─2021年） 44個城市污水污泥的重金屬含量進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明：污泥中重金屬 Ni、 Pb、 Cr、 Cu 和 Zn 含量變化幅度很大，極差最高達(dá)幾千毫克 /千克； Zn 是含量最高的元素，Cu 和 Cr 次之；毒性較大的 重金屬 Hg、 Cd 和 As 含量往往較低，通常在幾到十幾個毫克 /千克范圍內(nèi)。這是多年來不能把污泥轉(zhuǎn)化成有機肥資源的兩個主要障礙。 所以，國內(nèi)外許多人研究采用堆肥化 固體發(fā)酵過程來進(jìn)一步去除其水分，促進(jìn)其有機質(zhì)轉(zhuǎn)化，利用堆肥的高溫階段殺滅病原微生物，使污泥轉(zhuǎn)化為腐熟的穩(wěn)定的有機物料。由于脫水污泥富含有機質(zhì)達(dá) 30%~50%，平均 38%左右，也含有氮、磷、鉀以及多種微生物，在高含水率下仍然不穩(wěn)定，在常溫下會腐敗、發(fā)臭，所以也不能混同生活垃圾填埋。以往，有的國家把污泥混同生 活垃圾一起填埋或排海，這實際是把污染轉(zhuǎn)移。近年來 ,轉(zhuǎn)筒離心和帶式壓濾得到迅速發(fā)展 , 作為污泥脫水的主要方法在世界各國得到廣泛應(yīng)用。 絮凝沉降出的污泥因含水率太高，一般需要經(jīng)過機械脫水。另一個 限制污泥農(nóng)林利用的因素是污泥中殘存著難降解、毒性大的多 環(huán)芳烴類（ PAHs）等污染物，這些難降解的有機物雖然含量不高，但是，它們造成的環(huán)境毒害卻非常大，可以稱之為環(huán)境激素。有害重金屬是污泥中最主要的污染物之一。大量的未經(jīng)處理的污泥任意堆放和排放會對環(huán)境造成新的污染 ,其處理處置費用通常與污水處理費用相當(dāng)。這種稀泥狀的凝聚體成分很復(fù)雜 ,是由多種微生物形成的菌 膠團與其吸附的有機物和無機物組成的集合體 , 含有大量的水分 (可高達(dá) 98 %以上 ) , 還含有難降解的有機物、重金屬和鹽類以及少量的病原微生物和寄生蟲卵等。 一、 前言 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快 ,隨著環(huán)境質(zhì)量要求的提高 ,城市生活 污水處理率也越來越高 ,要處理的污水不斷增加，因此，勢必產(chǎn)生大量 污泥 。 采用 基因檢測技術(shù)， 通過 選育、優(yōu)化 ，獲得了由具有金屬硫蛋白基因的真 菌和高溫 除臭細(xì) 菌 相結(jié)合的復(fù)合發(fā)酵菌劑；研究確定了污泥堆肥發(fā)酵工藝； 通過盆栽實驗和 小區(qū) 示范，證實 采用該技術(shù)處理獲得的 污泥 堆肥，其中的 鎘（ Cd）、鉛（ Pb）不會 被 油麥菜 、番茄和小麥 等植物吸收 ， 說明 該技術(shù)是可行的 。 本研究 將具有金屬硫蛋白基因和高溫發(fā)酵功能的微生物菌群有機結(jié)合， 通過 高溫 堆肥化 處理 ， 污泥中的重金屬被 螯合固化 ， 病毒、病菌、蟲卵等 被 殺滅 ，同時還 去除了污泥中 的 大量水分和臭味， 從而實現(xiàn)污泥的無害化和肥料化利用 。但， 填埋需要占用大量土地，且污染周邊的空氣和土地環(huán)境；焚燒，需要消耗大量能源，會增加二噁英和二氧化碳的排放，污染空氣。 城市生活污泥無害 化 堆肥 利用關(guān)鍵 技術(shù) 技術(shù)報告 提 要 城市生活 污水污泥 是 經(jīng)過好氧 厭氧處理絮凝沉淀出的污染物集合體，經(jīng)壓濾后含 水量仍然達(dá)到 80%左右， 另 含有微量重金屬。 目前主要采用 填埋、焚燒 等方法 處理 。利用具有金屬硫蛋白酶基因的微生物 對重金屬 進(jìn)行無害化處理具有廣闊前景，該方法主要 利用 微生物產(chǎn)生的金屬硫蛋白，通過 螯合或絡(luò)合 作用將 水溶 態(tài) 和離子交換態(tài) 的 重金屬 轉(zhuǎn)化為難溶態(tài) ， 可 不再 或緩慢 被植物吸 收，從而降低污泥土地的生態(tài)風(fēng)險。 為避免內(nèi)含重金屬在農(nóng)田的積累，建議將轉(zhuǎn)化的有機肥用于園林 、荒山、沙漠 綠化等非農(nóng)肥料 。 該技術(shù) 不僅 可用于城市生活污泥 的無害化處理 ， 還 可用于禽畜糞便的堆肥 轉(zhuǎn)化 ， 以及 因污灌造成重金屬 污染 土壤 的 治理 ，生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益均十分顯著， 具有廣闊應(yīng)用前景。據(jù)不完全統(tǒng)計，每處理 1m3 生活污水就會產(chǎn)生 10kg污泥。用一句話概括，污泥就是污水中污染物的濃縮物。 污泥處理處置的風(fēng)險大于污水灌溉的風(fēng)險。由于重金屬具有難遷移、易富集和危害大等特點已成為限制污泥農(nóng)業(yè)、林業(yè)利用的最主要因素 。 因而 ,如何將產(chǎn)量巨大 , 成分復(fù)雜的污泥 , 經(jīng)過科學(xué)處理 , 使其無害化、資源化 ,已成為我國乃至全世界都在關(guān)注的課題之一。 目前世界各國普遍采用的脫水方法有真空抽濾、板框過濾、帶式壓濾和離心等。脫水后的污泥含水率在 70%~80%之間。所以，現(xiàn)在各國都明文禁止排海。但是，污泥中的營養(yǎng)成分比雞糞還高， 優(yōu)于一般的農(nóng)家肥（見附錄 1），這是污泥有利用價值的一面。但是，一般意義上的堆肥化過程并不能去 除原污泥中的有害重金屬和難降解的有機物。 依據(jù)我國農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)（ GB428484）和美國優(yōu)質(zhì)污泥標(biāo)準(zhǔn)（ US EPA 1994）存在于污泥中超標(biāo)的重金屬主要是 Cu、 Zn、 Pb、 Cd、 Ni、 Hg、 As、Cr(見附錄 2)。 石家莊橋西污水處理廠的污泥依據(jù)上述兩個標(biāo)準(zhǔn)并不超標(biāo)，但是依據(jù)我國《 綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) NY/T 391 2021》超標(biāo) 或接近超標(biāo)的重金屬是 Cd、 As、 Pb。用普通的物理、化學(xué)方法去除幾乎是不可能的，成本高，工作量大，無效益。 這種酶只有在微量重金屬誘導(dǎo)下才能基因表達(dá) 。重金屬的水溶態(tài)和離子交換態(tài)（通稱可提取態(tài)）最容易被金屬硫蛋白酶所螯合，因此，就不會被植物吸收利用，或減少了被植物利用的機會，因而重金屬也就不會