生物发酵柠檬酸回收废旧铅酸蓄电池铅膏的研究的任务书.docx

生物发酵柠檬酸回收废旧铅酸蓄电池铅膏的研究的任务书
一、研究背景
铅酸蓄电池的广泛应用已经成为了现代工业发展的重要基础。然而，随着铅酸蓄电池的数量不断增加，废旧铅酸蓄电池处理已成为一个亟待解决的问题。废旧铅酸蓄电池中的铅膏是其中的关键污染源，传统的处理方法是通过化学反应将铅膏回收。这种方法成本高、效率低，同时会产生一些有害的废弃物。
为了更有效地处理废旧铅酸蓄电池，提高资源利用率和环保性能，人们开始寻找新的处理方法。生物发酵法正是其中一种新兴的处理方式。该方法采用生物菌群将铅膏中的主要成分柠檬酸与铅离子结合转化为可再利用的铅盐，实现铅的回收利用，同时减少了化学废弃物的产生。
二、研究目的
本研究将建立一种具有高效、低成本和环保特点的废旧铅酸蓄电池铅膏回收处理方法，采用生物发酵法回收废旧铅酸蓄电池中的柠檬酸，同时通过调控菌群构建合适环境对铅离子进行还原，完成铅盐的再利用。主要实现以下目标：
1.研究生物发酵法对铅膏中柠檬酸的分解转化效率；
2.研究铅离子还原过程的机理，调控生物菌群，实现铅离子的高效还原；
3.研究生物发酵法处理废旧铅酸蓄电池铅膏的可行性，建立一种高效、低成本和环保的处理方法。
三、研究内容
1.废旧铅酸蓄电池铅膏样品的采集与分析
通过电解、采集、过滤等手段获得废旧铅酸蓄电池的铅膏，并采用原子吸收光谱法等分析方法对铅膏中的成分进行分析。
2.菌株筛选及铅膏生物发酵试验
从自然环境中采集样品，利用生物筛选法对具有柠檬酸分解能力、适应低pH值环境的菌株进行筛选，利用铅膏作为基质建立菌培养体系，研究生物发酵法对铅膏中柠檬酸的分解转化效率。
3.铅离子还原实验
通过调控生物菌群，建立合适环境对铅离子进行还原，实现铅盐的再利用。
4.生物发酵法处理废旧铅酸蓄电池铅膏检测
通过实验室及现场检测等方法，得到处理后的铅膏的柠檬酸分解率、铅还原率、废水、废气等环保指标，研究生物发酵法处理废旧铅酸蓄电池铅膏的可行性。
四、主要技术方案
1.选择一株具有高效柠檬酸分解能力、适应低pH值环境的菌株进行菌种培育；
2.利用铅膏为基质建立菌培养体系，研究生物发酵法对铅膏中柠檬酸的转化率；
3.选用有机酸为还原剂，建立邻苯二酚做还原剂的还原体系，通过适当调节pH值、温度、还原剂浓度等参数，达到最佳的反应条件；
4.建立高效的铅离子还原方法，通过调控生物菌群，建立合适环境对铅离子进行还原，实现铅盐的再利用；
5.对处理后的样品进行环保指标检测。
五、预期成果
1.建立一种高效、低成本和环保的废旧铅酸蓄电池铅膏处理方法；
2.研究生物发酵法对铅膏中柠檬酸的分解转化效率，实现铅膏中柠檬酸的高效回收；
3.研究铅离子还原机理，调控生物菌群，实现铅离子的高效还原；
4.确定生物发酵法处理废旧铅酸蓄电池铅膏的环保指标；
5.为废旧铅酸蓄电池处理提供一种高效、低成本和环保的新方法，提高资源利用率和环保性能。