CN102515452A - 一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物材料制备技术领域，特别是一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂及其制备方法，其质量百分比组成为：24～29％改性凹凸棒土、66～74％底泥修复剂和2～5％营养液包衣。本发明采用具有良好孔隙结构的改性凹凸棒土、底泥修复剂和可提高实验室菌种生存能力的营养液包衣，一方面可为实验室菌种提供良好的生活空间，使其不易在水环境中流失，解决实验室菌种在自然环境下生存能力不足的问题；另一方面，改性凹凸棒土的孔隙结构可进一步增加实验室菌种与污染物的接触面积，大大提高实验室菌种生化处理能力和效率；本发明制备方法简单易行，原料易得，无需特殊设备，重现性好，对环境友好，用途广。

Description

一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物材料制备技术领域，特别是一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂及其制备方法。

背景技术

目前，河道底泥的修复主要有异位和原位两种物理处理法，异位物理处理法是通过人工挖掘清淤实现，这种处理法在消耗大量人力、物力和财力的同时，破坏了河道原有的生态系统；原位物理处理法是通过在原位投加实验室菌种得以实现，由于实验室菌种自身难以适应新环境并找到附着点，随着时间的延长，实验室菌种将伴随河水的流动逐渐稀释，实验室菌种附着在河道底泥表面的菌量将逐渐减少，难以实现预设的修复效果。

国内探明储量丰富的凹凸棒土是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，其在微观呈现毛发状或纤维状结，具有较大的比表面积和较丰富的孔隙结构。一般的凹凸棒土都是在改性的基础上对其加以应用，在生物材料制备技术领域的应用尚鲜见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种以改性凹凸棒土为载体的底泥修复剂，提高实验室菌种对自然环境的适应能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，其质量百分比组成为：24～29％改性凹凸棒土、66～74％底泥修复剂和2～5％营养液包衣。

所述的改性凹凸棒土的制备采用酸热组合方式，具体包括如下步骤：

(a)预处理  将凹凸棒原土1000g置于三口烧瓶中，加入质量分数为15％的2000mL酸溶液进行酸化并搅拌30min后静置30min，倾出上层悬浮液，取下层沉淀物离心处理，将离心产物用去离子水洗涤4次后，在100℃～110℃烘干得预处理凹凸棒土；

(b)改性  将预处理凹凸棒土、氯化铝和去离子水按质量比3∶2∶5混合搅拌20min后静置30min，倾出上层悬浮液，取下层沉淀物离心处理，将离心产物置于300℃的坩埚电阻炉里焙烧1h，冷却研磨并过100～300目筛得改性凹凸棒土。

所述的步骤(a)中的酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或两种以上的混合物。

所述的底泥修复剂为河道底泥复合菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、假单胞细菌或木霉菌中的一种或两种以上的混合菌。

所述的营养液包衣具体质量百分比组成为：10％玉米粉、2％豆饼粉、4％麦皮、0.6％磷酸氢二钠、0.06％磷酸氢二钾、2％葡萄糖和5％糖蜜，其余为无菌水，其需要预先在45～50℃热溶5～10min，再在121℃灭菌20～30min后冷却备用。

一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，其具有以下制备方法：

(a)将改性凹凸棒土加入底泥修复剂中搅拌均匀，在无菌空间分层式平摊开，待自然风干48h后得复合物；

(b)在上述平摊的复合物表面均匀喷洒营养液包衣，待自然风干至含水率≤5％时包装成品。

本发明采用改性凹凸棒土为载体，主要是由于凹凸棒原土经氯化铝、酸溶液和热法处理可去除原土中含有的杂质，使其内部孔隙结构更加清晰，比表面积增大，活性位点增多，表面附着力增大，相比较于凹凸棒原土，此改性凹凸棒土经过氯化铝表面修饰并且加热活化后，实验室菌种在其内部孔隙内的生活环境将更加稳定，尤其在外界水环境中不易流失，有效避免了实验室菌种在自然环境下的菌种不稳定，易流失，易变异甚至死亡的缺陷。在微生物的污水处理工艺中，这将大大缩短废水处理调试周期，建立更加稳定高效的生物相，进一步增强水处理生化部分的特定功能。

本发明的有益效果是：本发明采用具有良好孔隙结构的改性凹凸棒土、底泥修复剂和可提高实验室菌种生存能力的营养液包衣，一方面可为实验室菌种提供良好的生活空间，使实验室菌种在改性凹凸棒土内部孔隙内稳定生存，使其不易在外界水环境中被流失，解决了实验室菌种在自然环境下生存能力弱的问题，使实验室菌种能够在新环境中保持稳定生物含量，缩短实验室菌种在新环境中的调整期，并尽快进入对数生长期；另一方面，改性凹凸棒土的孔隙结构可进一步增加实验室菌种与污染物的接触面积，大大提高实验室菌种生化处理能力和效率；本发明制备方法简单易行，原料易得，无需特殊设备，重现性好，对环境友好，用途广。

具体实施例

实施例1

一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，由下述方法制成：

首先，准备改性凹凸棒土24kg、包括河道底泥复合菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、假单胞细菌和木霉菌的底泥修复剂74kg、经灭菌冷却备用的营养液包衣2kg；

然后将改性凹凸棒土加入底泥修复剂中搅拌均匀，在无菌空间分层式平摊开，待自然风干48h后得复合物；

最后，在上述平摊的复合物表面均匀喷洒营养液包衣，待自然风干至含水率≤5％时包装成品。

实施例2

一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，由下述方法制成：

首先，准备改性凹凸棒土29kg、包括河道底泥复合菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、假单胞细菌和木霉菌的底泥修复剂66kg、经灭菌冷却备用的营养液包衣5kg；

然后将改性凹凸棒土加入底泥修复剂中搅拌均匀，在无菌空间分层式平摊开，待自然风干48h后得复合物；

最后，在上述平摊的复合物表面均匀喷洒营养液包衣，待自然风干至含水率≤5％时包装成品。

将上述实施例1和2制得的底泥修复剂在常州市中茆湖进行修复实验，结果如下表1和表2所示，表3为实验室纯种细菌在常州市中茆湖进行的修复实验结果。

表1实施例1制得的底泥修复剂在常州市中茆湖进行的修复实验结果

表2实施例2制得的底泥修复剂在常州市中茆湖进行的修复实验结果

表3实验室纯种细菌在常州市中茆湖进行的修复实验结果

由上表中的数据可知，本发明制备的一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂可使实验室菌种在改性凹凸棒土内部孔隙内稳定生存，且不易在外界水环境中被流失，大大提高了实验室菌种生化处理能力和效率。

Claims (4)

1.一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，其特征是：其质量百分比组成为：24～29％改性凹凸棒土、66～74％底泥修复剂和2～5％营养液包衣。

2.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，其特征是：所述的底泥修复剂为河道底泥复合菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、假单胞细菌或木霉菌中的一种或两种以上的混合菌。

3.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂，其特征是：所述的营养液包衣具体质量百分比组成为：10％玉米粉、2％豆饼粉、4％麦皮、0.6％磷酸氢二钠、0.06％磷酸氢二钾、2％葡萄糖和5％糖蜜，其余为无菌水。

4.一种以凹凸棒土为载体的底泥修复剂的制备方法，其特征是：具有以下步骤：

(a)将改性凹凸棒土加入底泥修复剂中搅拌均匀，在无菌空间分层式平摊开，待自然风干48h后得复合物；

(b)在上述平摊的复合物表面均匀喷洒营养液包衣，待自然风干至含水率≤5％时包装成品。