本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，包括以下重量份原料：負(fù)載功能微生物載體15-25份，腐熟后的植物纖維5-10份，珍珠巖15-20份，碳酸鈣10-20份，水泥15-20份，高嶺土1-5份，粘合劑25-35份。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了該填料的制備方法：制備有機(jī)載體，將篩選馴化后的功能微生物接種于有機(jī)載體上，構(gòu)建成負(fù)載功能微生物載體；再將負(fù)載功能微生物載體、腐熟后的植物纖維、珍珠巖、碳酸鈣、水泥、高嶺土混合均勻，將粘合劑加入混合物中，攪拌均勻，得到包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料。本發(fā)明專利技術(shù)制備包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料不僅能提高填料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且具有營養(yǎng)緩釋和pH調(diào)節(jié)功能。本發(fā)明專利技術(shù)取材方便、原料成本較低、制作工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，同時(shí)還涉及該填料的制備方法，屬于大氣污染控制環(huán)保領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
生物過濾法是目前處理可生化臭氣(異味)最常用的技術(shù)，微生物和填料是整個(gè)生物過濾裝置中的關(guān)鍵。雖然微生物種類在整個(gè)裝置微生物運(yùn)行模式中起到關(guān)鍵作用，但整個(gè)過程的核心組件卻是填料。填料能給微生物的生長提供適宜的生存環(huán)境，如溫度、濕度、PH和營養(yǎng)物質(zhì)等，是微生物生存和生長的介質(zhì)，它決定了微生物掛膜的難易程度和生物膜性能的好壞。填料的比表面積、空隙率與單位體積床層的生物量有關(guān)，還直接影響著整個(gè)床層的壓降大小以及是否容易堵塞等問題。更重要的是，氣態(tài)污染物的去除要經(jīng)過一個(gè)氣相到液相再到生物相的傳遞過程，而填料的比表面積決定了氣相和液相及生物相的界面面積，因而對傳遞過程有很大影響。首先，微生物在多孔填料上附著并逐漸生長，形成一層生物膜；其次，氣流中污染物在通過填料塔的過程中被多孔填料吸附或生物膜吸收；最后，在微生物的新陳代謝過程中，填料吸附或吸收的污染物最終被降解為CO2和h2o。生物過濾法因能經(jīng)濟(jì)有效的處理低濃度、大氣量的可生化V0CS，并且運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染，因此在世界各地得到廣泛的應(yīng)用。生物過濾法的基本原理就是利用微生物對污染物有較強(qiáng)、較快適應(yīng)能力的特點(diǎn)，對其進(jìn)行馴化，使其能夠以污染物(通常是有機(jī)物)為碳源和能源，并將其轉(zhuǎn)化為無害的、簡單的物質(zhì)(如co2、h2o等)的方法。傳統(tǒng)工藝中，生物過濾法通常采用天然有機(jī)、無機(jī)材料做填料。常用的天然有機(jī)材料有堆肥、木屑、樹皮、玉米芯、花生殼等，這類填料耐受性較差，易引起床體壓實(shí)，阻力系數(shù)較大，能耗高，一般需2-3年更換一次；要想達(dá)到所需的凈化效果，系統(tǒng)中的微生物需要重新接種和馴化，而這一過程需要較長的時(shí)間。因此，這類填料的更換給需要連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)帶來極大的不便。無機(jī)填料多為陶粒、珍珠巖、活性炭、拉西環(huán)、沸石及網(wǎng)狀聚氨酯泡沫等。這類惰性填料孔隙率低，且缺乏微生物生長必需的養(yǎng)分，運(yùn)行過程中需不斷添加營養(yǎng)液和PH調(diào)節(jié)劑，一方面增加了操作復(fù)雜性，另一方面增加了工藝運(yùn)行成本。針對以上問題，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量新型填料的研發(fā)。近年來，復(fù)合填料的開發(fā)成為一種新的發(fā)展趨勢。2007年陳建孟等的公開號為100457237的專利技術(shù)專利公開了一種廢氣處理用生物填料，該填料為團(tuán)塊狀多孔介質(zhì)，比表面積大，孔隙率高；同時(shí)具有單位體積生物量大，污染負(fù)荷高；填料堆積密度小，不易被壓實(shí)等優(yōu)點(diǎn)；專利號為CN102050516A的專利專利技術(shù)涉及一種選擇性微生物填料的制備方法。采用將基礎(chǔ)填料經(jīng)過在營養(yǎng)液浸泡、噴淋及含大量脫硫菌母液中掛膜的方法，制備出含選擇性微生物的填料；與本專利技術(shù)采用包埋固定化技術(shù)，將功能微生物包埋固定化載體上的接種方法不同。趙康等公開號為101112673的專利利用竹條編織、排列構(gòu)成竹塊堆疊，并在表面炭化層附著活化液和活性污泥等專利技術(shù)一種新填料。雖然有各自的優(yōu)點(diǎn)，但普遍存在造價(jià)較高，工藝復(fù)雜，本身沒有負(fù)載功能微生物等問題。2011年臺灣Wu-Chung Chan等利用聚乙烯、硝棉、顆粒活性炭和硝酸鉀復(fù)合出一種球狀填料(A newtype od poly (vinyl alcohol) /nitrocellulose/granular activated carbon/KN03 composite bead used as a biofiltermaterial.J Polym Res，2011，18:1871-1877.)。該填料能緩釋營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)具有較好的理化性質(zhì)，但填料本身沒有負(fù)載功能微生物，也不具備pH調(diào)節(jié)作用。這方面國外研究比較先進(jìn)，2008年法國Gaudin等人采用碳酸韓、有機(jī)粘合劑、磷酸脲等復(fù)合制得柱狀顆粒填料,該填料含有營養(yǎng)物質(zhì)，有較好的微生物附著特性及pH緩沖能力，但填料中養(yǎng)分易浸出，缺乏緩釋性(Evaluation of a new packing material for H2S removed by biofiltration.Biochemical Engineeringjournal, 2008, 42(2):120-127. X
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種機(jī)械強(qiáng)度大、pH緩沖能力強(qiáng)、具有營養(yǎng)緩釋性的包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是提供一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，包括以下重量份的原料負(fù)載功能微生物載體15-25份，腐熟后的植物纖維5-10份，珍珠巖15-20份，碳酸鈣10-20份，水泥15-20份，高嶺土 1_5份，粘合劑25-35份。所述的負(fù)載功能微生物載體的制備方法，包括以下步驟I)原料的準(zhǔn)備a)馴化功能微生物；b)有機(jī)載體的制備將牛糞和植物秸桿按質(zhì)量比2. 0-2. 5:1均勻混合堆肥疒10天即得；2)將馴化后的功能微生物按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)4-8%接種到有機(jī)載體上，得到負(fù)載功能微生物載體。所述的有機(jī)載體為粉末狀。所述的珍珠巖、水泥及高嶺土為粉末狀。所述的粘合劑為5%的水玻璃。所述的原料中添加鐵、鎂、鎳及錳元素化合物。本專利技術(shù)的目的還在于提供一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料的制備方法。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案還在于提供一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料的制備方法，包括以下步驟將負(fù)載功能微生物載體、腐熟后的植物纖維、珍珠巖、碳酸鈣、水泥、高嶺土按比例攪拌混合均勻，加入粘合劑至混合物中，攪拌均勻，得到包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料。所述的包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料擠壓成型后，在通風(fēng)、陰涼環(huán)境空氣中暴露3d，填料顆粒強(qiáng)度達(dá)到裝塔要求。 功能微生物為利用傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)，篩選出各種對臭氣分子親和力特別強(qiáng)的菌種，并對菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和調(diào)控，提高其降解率、擴(kuò)大降解底物范圍，從而獲得能高效降解惡臭廢氣中污染物的微生物菌種。本專利技術(shù)功能微生物緩釋復(fù)合填料由多種有機(jī)介質(zhì)和無機(jī)介質(zhì)復(fù)合而成，有機(jī)介質(zhì)為有機(jī)載體、腐熟后的植物纖維；無機(jī)介質(zhì)有珍珠巖、碳酸鈣、水泥、高嶺土及粘合劑。其中，水泥、珍珠巖作為填料的基本骨料；高嶺土具有一定的粘性，同時(shí)又能給微生物提供Fe、T1、Al、Si等礦物質(zhì)元素；腐熟后的植物纖維作為填料基本骨架，解決了潮濕環(huán)境中填料膨脹的問題；珍珠巖可以降低填料的密度；碳酸鈣可作為PH緩沖劑；將功能微生物接種到有機(jī)載體上，構(gòu)建負(fù)載功能微生物載體和營養(yǎng)緩釋源，不僅為生物塔的啟動(dòng)縮短掛膜時(shí)間，而且具有良好的營養(yǎng)緩釋性能。本專利技術(shù)制備包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料采用仿生學(xué)思想，通過包埋技術(shù)將負(fù)載功能微生物載體包裹于營養(yǎng)物質(zhì)、pH緩沖劑等物質(zhì)之內(nèi)，構(gòu)成適合微生物生長的微環(huán)境。本專利技術(shù)制備包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料采用無機(jī)粘合劑固定負(fù)載功能微生物載體、營養(yǎng)物質(zhì)、PH緩沖物質(zhì)及輕質(zhì)骨料等，不僅提高填料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且具有營養(yǎng)緩釋功能和PH調(diào)節(jié)功能。隨著有機(jī)載體不斷分解，填料的比表面積、孔隙率等隨之增大，可增強(qiáng)除臭效果。本專利技術(shù)取材方便、原料成本較低、制作工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說明圖1為實(shí)施例1產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-輕質(zhì)無機(jī)骨料2-負(fù)載功能微生物載體3-高嶺土 4-pH緩沖劑5_腐熟后的植物纖維6-無機(jī)粘合劑圖2為實(shí)施例1產(chǎn)品裝塔運(yùn)行前的SEM圖片；圖3為實(shí)施例1產(chǎn)品裝塔運(yùn)行30d后的SEM圖片。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，其特征在于，包括以下重量份的原料：負(fù)載功能微生物載體15?25份，腐熟后的植物纖維5?10份，珍珠巖15?20份，碳酸鈣10?20份，水泥15?20份，高嶺土1?5份，粘合劑25?35份。
【技術(shù)特征摘要】
2012.03.20 CN 201210074282.01.一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，其特征在于，包括以下重量份的原料負(fù)載功能微生物載體15-25份,腐熟后的植物纖維5-10份，珍珠巖15-20份,碳酸|丐10-20份,水泥15-20份，高嶺土 1-5份，粘合劑25-35份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，其特征在于，所述的負(fù)載功能微生物載體的制備方法，包括以下步驟1)原料的準(zhǔn)備a)馴化功能微生物；b)有機(jī)載體的制備將牛糞和植物秸桿按質(zhì)量比2.0-2. 5:1均勻混合堆肥7 10天即得;2)將馴化后的功能微生物按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)4-8%接種到有機(jī)載體上，得到負(fù)載功能微生物載體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包埋功能微生物緩釋復(fù)合填料，其特征在于，所述的有機(jī)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李順義，朱仁成，王巖，張雅麗，
申請(專利權(quán))人：鄭州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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