[发明专利]微生物固定化载体、微生物固定化设备和微生物固定化方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种微生物固定化载体、微生物固定化设备和微生物固定化方法。

背景技术

为了应对日益严峻的污染问题，世界各国科学家都在努力寻找低成本、低能耗、二次污染低的水处理技术。由于微生物在去除污染物中的独特作用，生物降解被视为相对有效、经济节能的水处理技术。传统微生物技术在处理污水时，通常直接将微生物接种在待处理的污水中，通过微生物的生长，吸收、代谢将污染物质浓度降低，但是由于环境因素、竞争作用、易流失等原因，致使传统方法处理效果不是十分理想。

与固定化微生物法的去除率相比可能相差数倍之多，由于出众的费效比，固定化微生物技术得到各国科学家的高度重视，近年来新的研究成果不断涌现，新的应用领域不断拓展，被视为二十一世纪最有潜力的水处理技术之一。

固定化微生物技术通过物理、化学作用把游离的生物定位于限定区域，与传统的悬浮生物处理相比，能够纯化和保持高效菌种，但是，固定化微生物的生产工艺相对落后，不仅生产效率低，而且固定化微生物活性低。例如，如在公开号为CN101693775A的中国专利文献中，公开了一种固定化微生物橡胶颗粒填料及其制备以及其应用，其生产制备固定化微生物所用方法为橡胶颗粒胶体与PVA‐海藻酸混合并发生交联反应，所述橡胶颗粒由80％的旧轮胎粉末和20％的添加剂混合并压缩成颗粒制得，将所述固定化微生物橡胶颗粒填料按10％‐15％的比例投加到生物膜流化床池内，再将污水引入到污水处理装置中，对于氨氮去除效率达到92％，但这种方法主要是把微生物固定在橡胶球表面，单位质量载体固定量相对较低；在公开号为CN103805591A的中国专利文献中，公开了一种共同固定化亚硝化细菌—反硝化细菌方法，其生产制备固定化亚硝化细菌—反硝化细菌所用方法为海藻酸钠—氯化钙二次包埋法，对于氨氮类污染物去除效率高达90％以上，但是其利用滴定包埋法不仅制备效率低，而且包埋量少，且反硝化菌经过两次包埋，释放速率控制上相对比较困难。总之，基于固定化技术修复污染水体是可行的，但仍然有很大不足，需要进一步研究和完善。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种微生物固定化载体。

本发明也提供了一种用于固定微生物的微生物固定化设备。

本发明还提供了一种使用上述的微生物固定化设备对微生物进行固定化的方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

<微生物固定化载体>

一种微生物固定化载体，其含有以下组分及其重量份：

<微生物固定化载体的制备方法>

一种微生物固定化载体的制备方法，其包括如下步骤：

(1)、在恒温搅拌器注水并调节水温至85‐100℃，然后加入10‐50份聚乙烯醇，在500‐3000r/min的速率下搅拌30‐45min，直至混合均匀；

(2)、在恒温搅拌器中加入10‐30份海藻酸钠、20‐50份活性炭、10‐80份贝壳粉、10‐80份硅藻土和1‐5份淀粉，在600‐1000r/min的搅拌速率下搅拌30‐45min，直至混合均匀后得到微生物固定化载体。

<微生物固定化设备>

一种微生物固定化设备，其包括：搅拌器、螺旋挤压装置、匀速传送带、切割器、交联反应池和热风循环烘箱；

搅拌器混合微生物菌剂和微生物固定化载体，得到初步固定的微生物材料，微生物菌剂包括各种干粉微生物制剂和液体微生物制剂，本发明实施例中微生物菌剂为选用硝化细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌等；螺旋挤压装置对初步固定的微生物材料进行螺旋挤压；

匀速传送带将螺旋挤压装置排出的挤压后的微生物材料输送至切割器进行切割成多个微生物料块，并将这些微生物料块输送至交联反应池；

交联反应池使微生物料块发生交联反应，形成固定化微生物材料；

热风循环烘箱将固定化微生物材料烘干，得到固定化微生物产品。

其中，微生物固定化载体为上述的微生物固定化载体。

搅拌器的搅拌温度为15‐25℃，搅拌速度为100‐1000r/min，搅拌时间为30‐45min。

螺旋挤压装置的螺旋呈水平向放置，该螺旋的直径为20‐40mm，螺旋的转速为90‐180r/min，出料速度为100‐200Kg/h，螺旋挤压装置的底板下沿高于匀速传送带。

螺旋挤压装置的底板下沿高于匀速传送带的放置高度3‐5cm。

匀速传送带的传输速度等于螺旋挤压装置的出料速度。