CN102491497A - 用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 - Google Patents
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102491497A CN102491497A CN2011104235623A CN201110423562A CN102491497A CN 102491497 A CN102491497 A CN 102491497A CN 2011104235623 A CN2011104235623 A CN 2011104235623A CN 201110423562 A CN201110423562 A CN 201110423562A CN 102491497 A CN102491497 A CN 102491497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- raw material
- carbon source
- underground water
- slowly
- releasing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 102
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 83
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 title abstract 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 156
- 206010020852 Hypertonia Diseases 0.000 claims description 40
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000011257 shell material Substances 0.000 claims description 17
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 14
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 12
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 11
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 9
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 9
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 8
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 8
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 8
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 4
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 7
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 6
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 6
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 6
- -1 (zeyssatite Substances 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于污染地下水生物修复的碳源缓释材料及其制备方法，属于地下水修复领域。其包括内核、包覆所述内核的外壳；所述内核组成材料为占内核质量百分比为40~86%的释碳原料、1~25%的营养原料、5~45%的塑性粘结原料、5~20%的高渗透性原料，余量为水；所述外壳组成材料为占外壳质量百分比为10~40%的释碳原料、1~10%的营养原料、20~80%的塑性粘结原料、0~40%的高渗透性原料，余量为水；采用碳源原料、营养元素和多成分无机交结原料复合配方，制得本发明产品。满足了微生物营养需求，也能够满足地下水修复对材料的长期稳定供给、具有一定的机械强度和均匀球度的要求，克服了常规碳源补充方法中碳流失快、释放速率不可控等缺点，实现地下水生物修复效果的持续性。
Description
技术领域
本发明涉及污染地下水生物修复技术领域，具体涉及到用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法。
背景技术
受环境水体排放的污染物种类和数量不断增加的影响，地下水中无机污染、有机污染和重金属污染程度和污染面积呈逐年累积扩大趋势。目前，地下水是国内外一些城镇的主要饮用水来源之一，而饮用受污染的地下水会对人体产生直接的致命危害或间接的伤害。
目前常用的地下水修复方法从技术原理上可以分为生物修复和物理化学处理方法两种。物理化学修复方法虽然修复效率高，但技术成本高、工艺复杂、处理能力有限；而生物修复方法以其高效低耗、运行费用低、操作简便、显著的环境修复效应等优点正越来越受到广泛关注。
地下水生物修复方法主要通过向受无机污染、有机污染或重金属污染等影响的含水层中补充微生物新陈代谢所需碳源和微量营养元素，在好氧或缺厌氧条件下利用土著微生物或者外来投加高效优势菌来去除或降解污染物。然而，常规方法补充的碳源（如乙醇、乙酸、葡萄糖、柠檬酸及其盐、琥珀酸、果糖等）在地下水水动力场条件下极易流失，投加其他碳源（如树皮、秸秆、木屑等）又存在着水质二次污染、易堵塞、碳源不可控等不足之处。这些方法和碳源投加方式不能持续、稳定的供给和补充微生物新陈代谢所需的碳源和微量营养元素，大大影响了地下水生物修复的效果和持续性。
发明内容
发明要解决的技术问题
针对现有地下水生物修复方法中碳源补充方式的不足和缺点，本发明提供用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法，该材料采用生物相容性好的碳源原料、营养元素和多成分无机交结原料复合配方，采用了内核和外壳双层控释、均匀球型造粒技术，具有缓慢释碳、水阻系数小、生物相容性好、几乎不短流无绕流等技术优势，该材料适用于受无机污染物、有机污染物或重金属污染的地下水，使用方法为投加到生物反应器、地下水修复井或渗透墙中，配合微生物使用达到去除地下水污染物的目的。。
技术方案
发明原理：利用释碳原料和营养原料供给和补充微生物新陈代谢所需的碳源和微量营养元素，多成分无机交结原料复合配方（塑性粘结原料和高渗透性原料）控制缓释速率和满足材料机械强度，可满足地下水生物修复技术对碳源和营养元素的稳定持续供给需求，同时还具有经济可行，安全无污染的环境友好优势。
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其包括内核、包覆所述内核的外壳；所述内核组成材料为占内核质量百分比为40~86%的释碳原料、1~25%的营养原料、5~45%的塑性粘结原料、5~20%的高渗透性原料，余量为水；所述外壳组成材料为占外壳质量百分比为10~40%的释碳原料、1~10%的营养原料、20~80%的塑性粘结原料、0~40%的高渗透性原料，余量为水。
所述释碳原料主要为微生物提供新陈代谢所需的碳源，包括玉米淀粉、小麦淀粉、甘蔗渣中的一种或两种以上混合。
所述营养原料主要为微生物提供新陈代谢所需的微量营养元素，包括EDTA·2Na、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O中的两种或两种以上组合。
所述塑性粘结原料主要起到粘结所有原料，造粒成球的作用，包括普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、粉煤灰、凹凸棒石、蒙脱石或高岭土中的一种或两种以上混合。
所述高渗透性原料可使碳源缓释球形材料内部通过微孔结构与外部相互联通，具有一定的渗透率，从而控制碳源的释碳速率，包括硅藻土、粉煤灰、活性炭或50～125目细石英砂中的一种或两种以上混合。
所述用于污染地下水生物修复的碳源缓释材料的外径为0.6cm-4.5cm。
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备方法，其步骤为：
（1）除高渗透性原料之外的释碳原料、营养原料、塑性粘结原料全部粉碎至150～200目备用；
（2）高渗透性原料除50～125目细石英砂之外全部粉碎至50-125目备用；
（3）将粉碎后的各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，分批量逐步添入造粒机中，同时边加水边滚动至球型，直至预期粒径；
（4）在步骤3中材料滚动至预期粒径后，自然风干1-3天或用烘箱（在温度25℃～60℃条件下）烘干，然后重新置入造粒机中，添加按比例调配充分混合均匀后的外壳原料，同时边加水再次滚动造粒至预期粒径，成品的外壳厚度不低于1～3mm；
（5）将步骤4制备后的材料放置于密闭空间中养护1~7天，直至缓释碳源材料的颗粒强度达到30～60N/颗的测试水平，且其硬度能达到在水中长时间浸泡而不碎的程度，制得用于污染地下水生物修复的碳源缓释材料的外径为0.6cm-4.5cm。
有益效果
（1）本发明的用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料能够同时供给和补充微生物新陈代谢所需的碳源和微量营养元素，集碳源和营养缓释供给于一体，能够为地下水生物修复提供稳定、持续的营养，保证地下水修复系统长期稳定运行。
（2）由于材料制备采用了内核和外壳双层控释、均匀球型造粒技术，具有缓慢释碳、水阻系数小、生物相容性好、几乎不短流无绕流等技术优势，克服了常规碳源补充方法中碳源极易流失、碳源释放不可控等缺点，实现地下水生物修复效果的持续性。
（3）由于材料选用多成分无机交结原料复合配方（塑性粘结矿物原料和高渗透性原料）来制备缓释碳源材料的内核和外壳，既满足了材料控制缓释碳源速率要求，同时也能够满足地下水修复对材料的机械强度和硬度要求。本材料用于地下水环境生物修复时，不会因水长期浸泡而出现材料破碎变形的问题。
本发明的用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料将碳源和营养缓释供给、内核和外壳双层控释、均匀球型造粒技术等有机结合起来，能够向受无机污染、有机污染或重金属污染等影响的含水层中持续、稳定地补充微生物新陈代谢所需碳源和微量营养元素。具有制作方便、经济可行，安全无污染等特点，可有效解决目前地下水生物修复技术领域存在的一些问题，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的内核剖面示意图；
图2 为用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的整体剖面示意图，其中黑色环状部分为外壳。
具体实施方式
实施例1
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：
将释碳原料（玉米淀粉）、营养原料（EDTA·2Na、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O）、塑性粘结原料（普通硅酸盐水泥、粉煤灰、凹凸棒石）和高渗透性原料（硅藻土）等物料混合均匀；除高渗透性原料（硅藻土）外的其他原料粉碎至150目，高渗透性原料（硅藻土）粉碎至75目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径0.5cm-0.6cm，内核材料制成后自然风干2天；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为1-3mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护2天。经测试，内核粒径在0.6cm时颗粒强度约为28.8N/颗，制备后的成品用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料颗粒强度约为31.8N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（玉米淀粉）为50%、营养原料为5%（其中，EDTA·2Na为0.5%、KH2PO4为3.5%、ZnSO4·7H2O为0.5%、CuSO4·5H2O为0.5%）、塑性粘结原料为20%（凹凸棒石），高渗透性原料为15%（硅藻土），水10%。
外壳：释碳原料（玉米淀粉）为15%、营养原料为2%（其中，EDTA·2Na为0.5%、KH2PO4为0.5%、ZnSO4·7H2O为0.5%、CuSO4·5H2O为0.5%）、塑性粘结原料为43%（普通硅酸盐水泥为30%、粉煤灰为13%），高渗透性原料为20%（硅藻土），水20%。
实施例2：
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：将释碳原料（小麦淀粉）、营养原料（KH2PO4、ZnSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、FeSO4·7H2O）、塑性粘结原料（复合硅酸盐水泥、凹凸棒石、蒙脱石）和高渗透性原料（硅藻土、粉煤灰）等物料混合均匀；除高渗透性原料外的其他原料粉碎至200目，高渗透性原料粉碎至100目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径0.8cm-1.0cm，内核材料制成后烘箱在25℃烘干5小时；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为3-5mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护3天。经测试，内核粒径在0.8cm时颗粒强度约为42.7N/颗，制备后的成品缓释碳源材料颗粒强度约为49.9N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（小麦淀粉）为60%、营养原料为8%（其中，KH2PO4为5.0%、ZnSO4·7H2O为1.0%、CaCl2·2H2O为1.0%、FeSO4·7H2O为1.0%）、塑性粘结原料为10%（蒙脱石），高渗透性原料为10%（硅藻土为7%、粉煤灰为3%），水12%。
外壳：释碳原料（小麦淀粉）为20%、营养原料为4%（KH2PO4为2.5%、ZnSO4·7H2O为0.5%、CaCl2·2H2O为0.5%、FeSO4·7H2O为0.5%）、塑性粘结原料为40%（复合硅酸盐水泥为35%、凹凸棒石为5%），高渗透性原料为18%（硅藻土为10%、粉煤灰为8%），水18%。
实施例3
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：将释碳原料（甘蔗渣）、营养原料（KH2PO4、FeSO4·7H2O、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O）、塑性粘结原料（普通硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土）和高渗透性原料（50-125目细石英砂）等物料混合均匀；除高渗透性原料外的其他原料粉碎至200目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径1.0cm-1.2cm，内核材料制成后烘箱在60℃烘干3小时；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为3-4mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护4天。经测试，内核粒径在1.0cm时颗粒强度约为54.2N/颗，制备后的成品缓释碳源材料颗粒强度约为60.5N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（甘蔗渣）为70%、营养原料为6%（其中，KH2PO4为3.0%、FeSO4·7H2O为1.0%、MnCl2·4H2O为1.0%、(NH4)6Mo7O24·4H2O为1.0%）、塑性粘结原料为7%（高岭土），高渗透性原料为7%（50-125目细石英砂），水10%。
外壳：释碳原料（甘蔗渣）为25%、营养原料为3%（KH2PO4为1.5%、FeSO4·7H2O为0.5%、MnCl2·4H2O为0.5%、(NH4)6Mo7O24·4H2O为0.5%）、塑性粘结原料为42%（普通硅酸盐水泥为30%、粉煤灰为6%、高岭土为6%），高渗透性原料为15%（50-125目细石英砂），水15%。
实施例4
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：将释碳原料（小麦淀粉和玉米淀粉）、营养原料（CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O）、塑性粘结原料（复合硅酸盐水泥、凹凸棒石）和高渗透性原料（活性炭、粉煤灰）等物料混合均匀；除高渗透性原料外的其他原料粉碎至160目，高渗透性原料粉碎至50目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径3.8cm-4.0cm，内核材料制成后自然风干1天；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为1-5mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护7天。经测试，内核粒径在3.8cm时颗粒强度约为59.7N/颗，制备后的成品缓释碳源材料颗粒强度约为60.1N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（小麦淀粉20%、玉米淀粉20%）为40%、营养原料（其中CuSO4·5H2O为9%、CoCl2·6H2O为16%）为25%、塑性粘结原料（复合硅酸盐水泥）为5%，高渗透性原料为20%（活性炭20%），水10%。
外壳：释碳原料（小麦淀粉）为40%、营养原料为10%（其中CuSO4·5H2O为5%、CoCl2·6H2O为5%）、塑性粘结原料为20%（凹凸棒石为20%），水30%。
实施例5
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：将释碳原料（甘蔗渣）、营养原料（KH2PO4、FeSO4·7H2O）、塑性粘结原料（普通硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土）和高渗透性原料（硅藻土、粉煤灰）等物料混合均匀；除高渗透性原料外的其他原料粉碎至150目，高渗透性原料粉碎至125目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径0. 9cm-1.2cm，内核材料制成后烘箱在50℃烘干6小时；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为1-3mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护1天。经测试，内核粒径在1.0cm时颗粒强度约为56.8N/颗，制备后的成品缓释碳源材料颗粒强度约为60.1N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（甘蔗渣）为40%、营养原料为1%（其中，KH2PO4为0.5%、FeSO4·7H2O为0.5%）、塑性粘结原料为45%（高岭土），高渗透性原料为5%（粉煤灰），水9%。
外壳：释碳原料（甘蔗渣）为10%、营养原料为1%（KH2PO4为0.5%、FeSO4·7H2O为0.5%、）、塑性粘结原料为80%（普通硅酸盐水泥为30%、粉煤灰为50%），高渗透性原料为2%（硅藻土），水7%。
实施例6
用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备过程是：将释碳原料（甘蔗渣）、营养原料（KH2PO4、FeSO4·7H2O）、塑性粘结原料（普通硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土）和高渗透性原料（硅藻土、粉煤灰）等物料混合均匀；除高渗透性原料外的其他原料粉碎至200目，高渗透性原料粉碎至125目。先将各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，在造粒机中加水滚动至球型，直至内核粒径0. 9cm-1.2cm，内核材料制成后烘箱在50℃烘干6小时；然后重新置入造粒机中，添加外壳材料原料，在造粒机中加水再次造粒，滚动至球型，外壳厚度约为1-3mm；将制备后的缓释碳源材料放置于暗室中养护1天。经测试，内核粒径在1.0cm时颗粒强度约为29.8N/颗，制备后的成品缓释碳源材料颗粒强度约为30.1N/颗。
上述材料的质量百分比如下：
内核：释碳原料（甘蔗渣）为86%、营养原料为1%（其中，KH2PO4为0.5%、FeSO4·7H2O为0.5%）、塑性粘结原料为5%（高岭土），高渗透性原料为5%（粉煤灰），水3%。
外壳：释碳原料（甘蔗渣）为10%、营养原料为8%（KH2PO4为4.0%、FeSO4·7H2O为4.0%）、塑性粘结原料为30%（普通硅酸盐水泥为15%、粉煤灰为15%），高渗透性原料为40%（硅藻土），水12%。
Claims (8)
1.用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其包括内核、包覆所述内核的外壳；所述内核组成材料为占内核质量百分比为40~86%的释碳原料、1~25%的营养原料、5~45%的塑性粘结原料、5~20%的高渗透性原料，余量为水；所述外壳组成材料为占外壳质量百分比为10~40%的释碳原料、1~10%的营养原料、20~80%的塑性粘结原料、0~40%的高渗透性原料，余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其特征在于，所述释碳原料包括玉米淀粉、小麦淀粉、甘蔗渣中的一种或两种以上混合。
3.根据权利要求1所述用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其特征在于，所述营养原料包括EDTA·2Na、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、CaCl2·2H2O、FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O中的两种或两种以上组合。
4.根据权利要求1所述用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其特征在于，所述塑性粘结原料包括普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、粉煤灰、凹凸棒石、蒙脱石或高岭土中的一种或两种以上混合。
5.根据权利要求1所述用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其特征在于，所述高渗透性原料包括硅藻土、粉煤灰、活性炭或50～125目细石英砂中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求1所述用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料，其特征在于，所述用于污染地下水生物修复的碳源缓释材料的外径为0.6cm-4.5cm。
7.用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备方法，其步骤为：
（1）除高渗透性原料之外的释碳原料、营养原料、塑性粘结原料全部粉碎至150～200目备用；
（2）高渗透性原料除50～125目细石英砂之外全部粉碎至50-125目备用；
（3）将粉碎后的各种内核原料按比例调配，充分混合均匀，分批量逐步添入造粒机中，同时边加水边滚动至球型，直至预期粒径；
（4）在步骤3中材料滚动至预期粒径后，自然风干1-3天或用烘箱烘干，然后重新置入造粒机中，添加按比例调配充分混合均匀后的外壳原料，同时边加水再次滚动造粒至预期粒径，成品的外壳厚度不低于1～3mm；
（5）将步骤4制备后的材料放置于密闭空间中养护1~7天，直至缓释碳源材料的颗粒强度达到30～60N/颗的测试水平，且其硬度能达到在水中长时间浸泡而不碎的程度。
8.根据权利要求7所述用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中烘箱烘干的工作温度为25℃～60℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110423562.3A CN102491497B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110423562.3A CN102491497B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102491497A true CN102491497A (zh) | 2012-06-13 |
| CN102491497B CN102491497B (zh) | 2013-07-31 |
Family
ID=46183368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110423562.3A Active CN102491497B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102491497B (zh) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103739089A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-04-23 | 南京大学 | 用于污染地下水生物化学联合修复的复合功能材料及其制备方法 |
| CN104894097A (zh) * | 2015-05-09 | 2015-09-09 | 浙江省农业科学院 | 一种长效净水菌胶囊及其制备方法 |
| CN104909463A (zh) * | 2015-05-09 | 2015-09-16 | 浙江省农业科学院 | 一种核壳结构净水菌胶囊及其制备方法 |
| CN105198078A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-30 | 上海大学 | 用LDHs作缓释碳源进行生物反硝化脱氮的方法 |
| CN105293683A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-03 | 南京大学 | 一种用于地下水多环芳烃污染修复的渗透式反应墙复合材料及其制备方法和应用方法 |
| CN105481094A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-13 | 无锡国联环保能源集团有限公司 | 一种用于污水处理的陶粒填料、生产方法及污水处理装置 |
| CN106087874A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 东北师范大学 | 一种生态护坡及其制造方法 |
| CN106365305A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-01 | 郑州大学环境技术咨询工程公司 | 一种河流水体强化脱氮的生态基质颗粒的制备方法与应用 |
| CN106976994A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-25 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种用于水体净化的降解菌颗粒 |
| CN106986466A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-28 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种利用菌类对污水进行处理的净化结构 |
| CN107010738A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种水源净化装置 |
| CN107162210A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-15 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种水体净化漂浮球 |
| CN107352657A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-17 | 轻工业环境保护研究所 | 一种用于原位修复氯代烃污染地下水的零价铁生物碳源复合药剂 |
| CN107416985A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-01 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种细菌投放装置 |
| CN107935202A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种生物可降解型缓释碳源填料及其制备方法 |
| CN110642589A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-03 | 武汉理工大学 | 一种Cu2+缓释功能型核壳轻集料及其制备方法 |
| CN111908610A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-10 | 河北美卡诺生物科技有限公司 | 一种用于污水脱氮的新型碳源 |
| CN112551703A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-26 | 苏州科技大学 | 一种多孔缓释碳源填料及其制备方法和应用 |
| CN112961678A (zh) * | 2021-02-18 | 2021-06-15 | 同济大学 | 一种地下水低渗透区重金属污染修复方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0839090A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-13 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
| CN1556075A (zh) * | 2003-12-31 | 2004-12-22 | �Ϻ���ͨ��ѧ | 一种包裹型耐热缓释碳铵及其制备方法 |
| CN1648070A (zh) * | 2005-01-07 | 2005-08-03 | 清华大学 | 用于生物法水处理的控释高分子碳源材料的制备方法 |
| CN101219832A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-16 | 天津大学 | 用于硝酸氮污染地下水修复的释碳材料及制备方法 |
| CN101880084A (zh) * | 2010-02-03 | 2010-11-10 | 王鹤立 | 新型生物反硝化控释碳源载体的制备方法 |
| CN101973642A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-02-16 | 宜兴汇洋环保科技有限公司 | 利用低分子量聚乳酸制备缓释碳材料的方法 |
| CN102107930A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-06-29 | 南京大学 | 一种地下水氮固定化修复滤料及其制备方法 |
-
2011
- 2011-12-16 CN CN201110423562.3A patent/CN102491497B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0839090A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-13 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
| CN1556075A (zh) * | 2003-12-31 | 2004-12-22 | �Ϻ���ͨ��ѧ | 一种包裹型耐热缓释碳铵及其制备方法 |
| CN1648070A (zh) * | 2005-01-07 | 2005-08-03 | 清华大学 | 用于生物法水处理的控释高分子碳源材料的制备方法 |
| CN101219832A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-16 | 天津大学 | 用于硝酸氮污染地下水修复的释碳材料及制备方法 |
| CN101880084A (zh) * | 2010-02-03 | 2010-11-10 | 王鹤立 | 新型生物反硝化控释碳源载体的制备方法 |
| CN101973642A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-02-16 | 宜兴汇洋环保科技有限公司 | 利用低分子量聚乳酸制备缓释碳材料的方法 |
| CN102107930A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-06-29 | 南京大学 | 一种地下水氮固定化修复滤料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陶树兴: "微量元素复合物对几种肥料微生物生长的影响", 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103739089B (zh) * | 2014-01-28 | 2015-05-13 | 南京大学 | 用于污染地下水生物化学联合修复的复合功能材料及其制备方法 |
| CN103739089A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-04-23 | 南京大学 | 用于污染地下水生物化学联合修复的复合功能材料及其制备方法 |
| CN104894097A (zh) * | 2015-05-09 | 2015-09-09 | 浙江省农业科学院 | 一种长效净水菌胶囊及其制备方法 |
| CN104909463A (zh) * | 2015-05-09 | 2015-09-16 | 浙江省农业科学院 | 一种核壳结构净水菌胶囊及其制备方法 |
| CN104894097B (zh) * | 2015-05-09 | 2018-11-06 | 浙江省农业科学院 | 一种长效净水菌胶囊及其制备方法 |
| CN105198078A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-30 | 上海大学 | 用LDHs作缓释碳源进行生物反硝化脱氮的方法 |
| CN105293683A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-03 | 南京大学 | 一种用于地下水多环芳烃污染修复的渗透式反应墙复合材料及其制备方法和应用方法 |
| CN105481094A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-13 | 无锡国联环保能源集团有限公司 | 一种用于污水处理的陶粒填料、生产方法及污水处理装置 |
| CN106087874B (zh) * | 2016-08-05 | 2018-07-03 | 东北师范大学 | 一种生态护坡及其制造方法 |
| CN106087874A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 东北师范大学 | 一种生态护坡及其制造方法 |
| CN106365305B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-03-01 | 郑州大学环境技术咨询工程公司 | 一种河流水体强化脱氮的生态基质颗粒的制备方法与应用 |
| CN106365305A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-01 | 郑州大学环境技术咨询工程公司 | 一种河流水体强化脱氮的生态基质颗粒的制备方法与应用 |
| CN107162210A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-15 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种水体净化漂浮球 |
| CN107416985A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-01 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种细菌投放装置 |
| CN106986466A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-28 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种利用菌类对污水进行处理的净化结构 |
| CN106976994A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-25 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种用于水体净化的降解菌颗粒 |
| CN107010738A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 佛山市三水万瑞达环保科技有限公司 | 一种水源净化装置 |
| CN107352657B (zh) * | 2017-07-21 | 2023-09-19 | 北京市科学技术研究院资源环境研究所 | 一种用于原位修复氯代烃污染地下水的零价铁生物碳源复合药剂 |
| CN107352657A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-17 | 轻工业环境保护研究所 | 一种用于原位修复氯代烃污染地下水的零价铁生物碳源复合药剂 |
| CN107935202A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种生物可降解型缓释碳源填料及其制备方法 |
| CN107935202B (zh) * | 2017-12-21 | 2020-02-11 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种生物可降解型缓释碳源填料及其制备方法 |
| CN110642589A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-03 | 武汉理工大学 | 一种Cu2+缓释功能型核壳轻集料及其制备方法 |
| CN110642589B (zh) * | 2019-10-17 | 2021-11-02 | 武汉理工大学 | 一种Cu2+缓释功能型核壳轻集料及其制备方法 |
| CN111908610B (zh) * | 2020-07-14 | 2022-03-22 | 河北美卡诺生物科技有限公司 | 一种用于污水脱氮的碳源 |
| CN111908610A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-10 | 河北美卡诺生物科技有限公司 | 一种用于污水脱氮的新型碳源 |
| CN112551703A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-26 | 苏州科技大学 | 一种多孔缓释碳源填料及其制备方法和应用 |
| CN112961678A (zh) * | 2021-02-18 | 2021-06-15 | 同济大学 | 一种地下水低渗透区重金属污染修复方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102491497B (zh) | 2013-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102491497B (zh) | 用于污染地下水生物修复的缓释碳源材料及其制备方法 | |
| CN104828928A (zh) | 一种脱氮除磷生物滤池滤料的制备方法 | |
| CN102674530B (zh) | 用于去除水中氨氮的悬浮型电生物填料及制备方法和应用 | |
| CN103739089B (zh) | 用于污染地下水生物化学联合修复的复合功能材料及其制备方法 | |
| CN105481094B (zh) | 一种用于污水处理的陶粒填料、生产方法及污水处理装置 | |
| CN107235561A (zh) | 一种用于地下水多环芳烃污染修复的可渗透性反应墙复合材料及其制备方法 | |
| CN102744769B (zh) | 一种缓释微量金属元素的陶粒的制备方法 | |
| CN104211334B (zh) | 一种空心砖及其制备方法 | |
| CN111362405B (zh) | 自养异养协同生物反硝化法脱氮用材料及制备方法与应用 | |
| CN100475712C (zh) | 功能性生物膜载体及制备方法和用途 | |
| CN105585288A (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰的稳定固化剂及处理城市生活垃圾焚烧飞灰的方法 | |
| CN103951044B (zh) | 一种免烧结快速挂膜生物填料及其制备方法 | |
| Kordi et al. | Rice husk at a glance: from agro-industrial to modern applications | |
| CN103242088A (zh) | 一种缓释叶面硒肥 | |
| CN102446569B (zh) | 固化核废料的方法 | |
| CN101428901B (zh) | 竹炭-聚乙烯醇缩甲醛生物载体及其制备工艺 | |
| Bao et al. | Use of autoclaved aerated concrete particles for simultaneous removal of nitrogen and phosphorus as filter media from domestic wastewater | |
| CN103504172A (zh) | 一种绿狐尾藻的猪饲料及制备方法 | |
| CN104548921B (zh) | 生物除臭填料及其制备方法 | |
| CN114735831A (zh) | 一种新型硫自养异养协同反硝化脱氮材料及其制备方法 | |
| CN101759281A (zh) | 一种曝气生物滤池用双层复合生物滤料及其制备方法 | |
| CN102515363B (zh) | 一种可净化水质的水上人工湿地及制造方法 | |
| CN102173751A (zh) | 一种生物滤池滤料及其制备方法 | |
| CN102499233A (zh) | 一种魔法鱼有机土 | |
| CN105236563A (zh) | 一种用于污水厂外置式全流程除臭系统的填料及制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HEHAI UNIV. Free format text: FORMER OWNER: NANJING UNIVERSITY Effective date: 20130620 Owner name: NANJING UNIVERSITY Effective date: 20130620 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhu Xiaoming Inventor after: Ruan Xiaohong Inventor after: Yin Lin Inventor after: Li Ming Inventor before: Ruan Xiaohong Inventor before: Zhu Xiaoming Inventor before: Yin Lin Inventor before: Li Ming |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: RUAN XIAOHONG ZHU XIAOMING YIN LIN LI MING TO: ZHU XIAOMING RUAN XIAOHONG YIN LIN LI MING Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210093 NANJING, JIANGSU PROVINCE TO: 210098 NANJING, JIANGSU PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130620 Address after: Xikang Road, Gulou District of Nanjing city of Jiangsu Province, No. 1 210098 Applicant after: HOHAI University Applicant after: NANJING University Address before: 210093 Nanjing, Gulou District, Jiangsu, No. 22 Hankou Road Applicant before: Nanjing University |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |