CN110655182A - 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 - Google Patents
一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110655182A CN110655182A CN201911145362.9A CN201911145362A CN110655182A CN 110655182 A CN110655182 A CN 110655182A CN 201911145362 A CN201911145362 A CN 201911145362A CN 110655182 A CN110655182 A CN 110655182A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spherical shell
- warp
- circular ridge
- weft
- conical
- 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
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 241000289669 Erinaceus europaeus Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
- C02F3/104—Granular carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
- C02F3/105—Characterized by the chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2003/001—Biological treatment of water, waste water, or sewage using granular carriers or supports for the microorganisms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本发明公开了一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其整体形状为刺猬球型，包括球形壳体及壳体外表面的锥形刺结构，该球形壳体为由经线方向均匀分布的若干根经向圆棱线和纬线方向均匀分布的若干根纬向圆棱线交织组成的中空网格状结构，若干根经向圆棱线平分整个球形壳体，若干根纬向圆棱线平分球形壳体坐标轴线，锥形刺结构由若干个圆锥形刺构成，每根经向圆棱线和每根纬向圆棱线的交汇处均设有垂直于球形壳体球面的圆锥形刺。本发明能够利用较低的能耗，实现良好流化，摇床或发酵罐培养时填料能够提供更多的剪切力及真菌菌丝的生长增殖空间，利于真菌在网外锥形刺间附着生长。
Description
技术领域：
本发明属于环保行业污水处理使用的填料技术领域，具体涉及一种辅助菌丝球形成的填料。
背景技术：
菌丝球是在一定培养条件下形成的一种微生物聚集体，具有代谢能力强、吸附污染物量大等特点，同时还具有生物活性高、沉降速度较快、易于固液分离等特性。近年来已成为国内外生物工程、环境保护等领域的研究热点。
菌丝球是丝状真菌的一种特殊发酵形态，即在氧气和营养充足、培养介质黏度较低、剪切水力强度适当的条件下，萌发的丝状真菌孢子形成菌丝体，其彼此缠绕，形成表面致密、内部疏松的类球状菌丝聚集体。菌丝球因具有多孔、表面积大、网状空隙多的结构特点而利于传质、传氧，是一种既有生物活性又有吸附和载体特性的新型微生物材料。菌丝球同样具备较良好沉降性能、内部形态和结构特征致密、安全无毒等优点，也具有较强的抗冲击负荷能力。同时，菌丝球具有优越的适应性，能够有效地应对复杂多变的废水环境，因此，菌丝球是典型的环境友好型生物材料。然而，在工业化应用中，菌丝球作为水处理中的生物载体，菌丝球的结构稳定性关系到载体的使用寿命、处理效果和经济效益。处理实际废水时，结构稳定性较差；形成时间较长；由于溶液密度不同造成菌球悬浮从而固液分离效果不佳等问题是菌丝球在载体应用中相对于其他类型载体比较欠缺的方面，影响了它的实际应用价值。在工业化应用中，菌丝球的快速培养及稳定运行仍是制约该材料应用的主要瓶颈。目前，菌丝球的成球还处于不加填料的摇床震荡培养及发酵罐培养的方式，促进菌丝球形成的辅助材料还未见报道及应用。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料。
本发明型提供的技术方案如下：一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其特征在于其整体形状为刺猬球型，包括球形壳体及壳体外表面的锥形刺结构，该球形壳体为由经线方向均匀分布的若干根经向圆棱线和纬线方向均匀分布的若干根纬向圆棱线交织组成的中空网格状结构，若干根经向圆棱线平分整个球形壳体，若干根纬向圆棱线平分球形壳体坐标轴线，锥形刺结构由若干个圆锥形刺构成，每根经向圆棱线和每根纬向圆棱线的交汇处均设有圆锥形刺，圆锥形刺垂直于球形壳体球面。
进一步地，所述的球形壳体的直径为5 mm，经向圆棱线和纬向圆棱线的直径均为0.2 mm；圆锥形刺的高度为3 mm，圆锥形刺的底面直径为0.2 mm。
进一步地，所述的经向圆棱线为18根，纬向圆棱线为9根。
进一步地，其材质为高密度聚乙烯，密度为0.941～0.960 g/cm3。
本发明型的有益效果是：
本发明外观为HDPE自然色，其密度为0.941～0.960 g/cm3，能够利用较低的能耗，实现良好流化；中空网格状的球形壳体及在球体外壳的两条圆棱线的交汇处上设置锥形刺，整体为刺猬球形；应用于摇床培养或是发酵罐培养中，提供更多的剪切力和菌丝增殖空间，有益于真菌菌丝体在其表面缠绕及附着生长；因而能够加速菌丝球的形成，且该填料结构的比表面积大，真菌菌丝附着于其表面形成的中空菌丝球体具有较好的稳定性，结构均一致密，不易松散，相比于普通的实心菌丝球，更有助于氧气的传输和扩散，能有效用于污水处理及生物发酵领域。本发明具有良好的压缩回弹率，其压缩回弹率高达94％～99％，受到挤压后能迅速回弹，因此不会变形、破损，使用寿命长，可回收后重复使用。其具有：
1) 摇床震荡或发酵罐培养时，锥形刺结构易于增加剪切力，能够有益于真菌菌丝体在其表面缠绕，填料提供更多的菌丝增殖空间，利于真菌菌丝在网外附着生长；
2)本发明中填料球壳外径为5～10 mm（优选5 mm），生物填料的有效比表面积大，使其综合性能能够得到更大程度的提升；
3)本发明中所涉填料具有良好的压缩回弹率，其压缩回弹率高达94％～99％，受到挤压后能迅速回弹，不会变形、破损，可降低对池体及设备之间的磨损，延长整个系统的寿命；
4)本发明所涉填料进行了改进，材质为HDPE材料，密度为0.941～0.960 g/cm3，与填料形成复合菌丝球后密度约为1.004～1.05 g/cm3，与水接近，在水中呈悬浮状态，因此能够利用较低的能耗，实现良好流化；
5) 本发明所形成的复合菌丝球的结构稳定性好，污水处理领域应用时更利于菌丝球与水的分离。
附图说明：
图1为本发明型的结构示意图；
图2为本发明型的球形壳体的结构示意图；
图3为本发明型的圆锥形刺与球形壳体连接处的结构示意图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
如图1-图3所示，一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，材质为HDPE材质，密度为0.941～0.960 g/cm3。整体形状为刺猬球型，其包括球形壳体1及壳体外表面的锥形刺结构2，该球形壳体直径为5～10 mm(优选5 mm)，该球形壳体1为由经线方向均匀分布的18根经向圆棱线1-1和纬线方向均匀分布的9根纬向圆棱线1-2交织组成的中空网格状结构，18根经向圆棱线1-1平分整个球形壳体，9根纬向圆棱线1-2平分球形壳体坐标轴线，经向圆棱线1-1和纬向圆棱线1-2的直径均为0.2 mm；锥形刺结构2由若干个圆锥形刺2-1构成，每根经向圆棱线1-1和每根纬向圆棱线1-2的交汇处均设有圆锥形刺2-1，圆锥形刺2-1垂直于球形壳体球面，圆锥形刺2-1的高度为3 mm，底面直径为0.2 mm。
本实施填料的制备方法为：采用整体注塑成型方式制得，生产后参照《碳化纤维编织填料》JB/T6371-2008中的试验方法抽样进行压缩回弹率试验。
具体实验步骤如下：采用精度达0.01KN的试验机，取10个填料为一组试样。匀速施加初载至0.5 MPa，在10s内匀速加载至2.5 MPa，维持60s后记录终载下的变形量，随即卸载至初载，维持60s后记录变形量。
依照上述试验步骤抽样三次进行压缩回弹率测试，测试结果如下：
试样一组：平均回弹率96.6％；
试样二组：平均回弹率98.3％；
试样三组：平均回弹率97.7％。
三组平均回弹率为97.5％，因此本载体填料的压缩回弹率很高，不易变形、破损，可重复使用且使用寿命长。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分都属于现有技术。以上的实施例仅仅是对发明的优选实施方式进行描述，其它优选实施方式在此不一一累述，且并非对本发明的范围进行限定。
Claims (4)
1.一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其特征在于其整体形状为刺猬球型，包括球形壳体（1）及壳体外表面的锥形刺结构（2），该球形壳体（1）为由经线方向均匀分布的若干根经向圆棱线（1-1）和纬线方向均匀分布的若干根纬向圆棱线（1-2）交织组成的中空网格状结构，若干根经向圆棱线（1-1）平分整个球形壳体，若干根纬向圆棱线（1-2）平分球形壳体坐标轴线，锥形刺结构（2）由若干个圆锥形刺（2-1）构成，每根经向圆棱线（1-1）和每根纬向圆棱线（1-2）的交汇处均设有圆锥形刺（2-1），圆锥形刺（2-1）垂直于球形壳体球面。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其特征在于所述的球形壳体的直径为5 mm，经向圆棱线（1-1）和纬向圆棱线（1-2）的直径均为0.2 mm；圆锥形刺（2-1）的高度为3 mm，圆锥形刺（2-1）的底面直径为0.2 mm。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其特征在于所述的经向圆棱线（1-1）为18根，纬向圆棱线（1-2）为9根。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料，其特征在于其材质为高密度聚乙烯（HDPE），密度为0.941～0.960 g/cm3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911145362.9A CN110655182B (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911145362.9A CN110655182B (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110655182A true CN110655182A (zh) | 2020-01-07 |
| CN110655182B CN110655182B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=69043935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911145362.9A Active CN110655182B (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110655182B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114288980A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-08 | 上海理工大学 | 一种强化气体鼓泡吸收的悬浮仿生填料 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3490638A (en) * | 1966-01-24 | 1970-01-20 | Uniroyal Inc | Radial-filament spheres |
| US4065599A (en) * | 1972-01-19 | 1977-12-27 | Toray Industries, Inc. | Spherical object useful as filler material |
| SU1557122A1 (ru) * | 1988-06-17 | 1990-04-15 | Ярославский политехнический институт | Способ обработки заполнител |
| CN2401543Y (zh) * | 1999-09-30 | 2000-10-18 | 吴迪胜 | 一种改进型生物炭流化床球形填料 |
| CN201713381U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 长沙福泉环保科技有限公司 | 一种用于污水处理的生物膜法悬浮填料球 |
| CN205241329U (zh) * | 2015-11-06 | 2016-05-18 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 一种球状碳素纤维组合填料 |
| CN107311292A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 成都安捷宜康环保科技有限公司 | 用于污水处理的悬浮球填料 |
| CN206940528U (zh) * | 2017-07-17 | 2018-01-30 | 冯俊良 | 生物除臭多种高效组合填料 |
| CN211141635U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-07-31 | 鲁东大学 | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 |
-
2019
- 2019-11-21 CN CN201911145362.9A patent/CN110655182B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3490638A (en) * | 1966-01-24 | 1970-01-20 | Uniroyal Inc | Radial-filament spheres |
| US4065599A (en) * | 1972-01-19 | 1977-12-27 | Toray Industries, Inc. | Spherical object useful as filler material |
| SU1557122A1 (ru) * | 1988-06-17 | 1990-04-15 | Ярославский политехнический институт | Способ обработки заполнител |
| CN2401543Y (zh) * | 1999-09-30 | 2000-10-18 | 吴迪胜 | 一种改进型生物炭流化床球形填料 |
| CN201713381U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 长沙福泉环保科技有限公司 | 一种用于污水处理的生物膜法悬浮填料球 |
| CN205241329U (zh) * | 2015-11-06 | 2016-05-18 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 一种球状碳素纤维组合填料 |
| CN107311292A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 成都安捷宜康环保科技有限公司 | 用于污水处理的悬浮球填料 |
| CN206940528U (zh) * | 2017-07-17 | 2018-01-30 | 冯俊良 | 生物除臭多种高效组合填料 |
| CN211141635U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-07-31 | 鲁东大学 | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114288980A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-08 | 上海理工大学 | 一种强化气体鼓泡吸收的悬浮仿生填料 |
| CN114288980B (zh) * | 2022-01-05 | 2023-12-08 | 上海理工大学 | 一种强化气体鼓泡吸收的悬浮仿生填料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110655182B (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220396052A9 (en) | Method of Forming a Mycological Product | |
| CN206843189U (zh) | 污染河流原位强化脱氮生物浮床净化装置 | |
| CN201046931Y (zh) | 水处理用悬浮生物填料 | |
| CN210237241U (zh) | 生物浮岛用种植体 | |
| CN211141635U (zh) | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 | |
| CN105293703B (zh) | 一种用于富营养化水体原位修复新型曝气浮岛的多功能组合填料 | |
| CN110655182A (zh) | 一种污水处理用辅助菌丝球形成的填料 | |
| CN110028151A (zh) | 一种污水处理用移动床生物膜悬浮载体填料 | |
| CN111039393B (zh) | 一种辅助真菌菌丝球形成的填料 | |
| CN203222512U (zh) | 一种用于去除氨氮的组合生物填料 | |
| CN1765770A (zh) | 水处理用可控降解的纤维素基微生物载体填料及制备方法 | |
| CN206940527U (zh) | 一种新型移动床悬浮载体填料 | |
| CN111924964A (zh) | 好氧颗粒污泥及其培养方法 | |
| CN201473382U (zh) | 用于生物废水处理装置的悬浮生物填料 | |
| CN104445587B (zh) | 高密度悬浮填料及其制备方法 | |
| CN208120825U (zh) | 水草净化柱 | |
| CN209428346U (zh) | 一种基于园林废弃物利用的多功能生态浮岛 | |
| CN204643947U (zh) | 人工根系填料单元、生物载体及生物膜生物反应器模块 | |
| CN217297425U (zh) | 一种固定型生物膜载体 | |
| CN2350382Y (zh) | 动态立体球形悬浮填料 | |
| CN219217715U (zh) | 一种组合型悬浮填料 | |
| CN211284341U (zh) | 一种微生物扩增培养载体装置 | |
| CN213085589U (zh) | 一种生物质炭基微生物燃料电池漂浮湿地装置 | |
| CN215048987U (zh) | 一种网格状mnbr生物填料 | |
| CN215403309U (zh) | 基于农业土壤或水体改良剂的蜂窝状螺旋多孔结构载体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |