CN110894496A - 一种固定化微生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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王盼亮
张海静
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Abstract

本发明公开了一种固定化微生物菌剂及其制备方法和用固定化微生物菌剂高效除臭的应用，将菌液或浓缩后的菌液加入到干燥的发酵生物质中，搅拌混合后获得固定化微生物菌剂；本发明将对填埋场臭气有高效去除作用的降解菌负载在发酵生物质这一载体上，保持较高菌浓度的同时，可以提高细菌的存活时间和臭气的去除效果，实现填埋场的除臭。该方法效果稳定，不产生二次污染，便于运输且同时解决了除臭作用效果不持久，菌剂处理效率低的问题。该技术高效且实用，达到很好的除臭效果，改善工作环境。

Description

一种固定化微生物菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及的是除臭剂应用领域，具体涉及一种固定化微生物菌剂、其制备方法及应用。
背景技术
固定化微生物技术是用化学或物理的手段和方法，将游离微生物限制或定位至某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，且能够被重复和连续使用的现代生物工程技术。
通过固定化微生物技术获得的固定化微生物菌剂由于具有微生物活性高、单位空间微生物密度高、作用效果良好，作用效果持久等优点，可应用于填埋场除臭技术领域。
我国城市生活垃圾年生产量约为1.4亿吨，除少部分焚烧、堆肥或回收利用外，80％以上被运送到垃圾填埋场进行填埋处理。在垃圾填埋场，有机生活垃圾被植物分解产生大量NH3、H2S等恶臭气体，对垃圾填埋场及周边的环境造成极大的污染，影响环卫工人和周边居民的身体健康，垃圾产生的恶臭污染已经成了一大社会公害。所以，有效处理垃圾填埋场垃圾产生的恶臭污染，减少其对周边生态环境的破环，保护人民的身体健康，已经成了垃圾综合治理的一个重要内容。
目前垃圾填埋场通常喷洒除臭剂或达到除臭的效果，但是一般喷洒一般微生物除臭剂作用效果不持续，臭气去除率低。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种固定化微生物菌剂，以提高固定化微生物菌剂对于填埋场臭气的去除能力。改善工作环境，进一步提升除臭效果。
本发明的目的是通过以下具体技术方案实现的：
一种固定化微生物菌剂，包括载体材料和微生物菌；所述载体材料为发酵生物质；所述微生物菌为毛球菌、芽孢杆菌、肠杆菌、克雷伯氏菌、α-变形菌，枯草芽孢杆菌中的至少一种。
所述的发酵生物质即稻壳等生物材料发酵后，破碎成粒径约为2mm大小的粉末。
在本发明的一种优选实施方式中，所述微生物菌液和载体材料的质量比为0.2。
在本发明的一种更为优选实施方式中，所述固定化微生物菌剂的粒径为2mm～8mm。
本发明实施例的第二目的在于提供一种上述固定化微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
1)、将微生物菌液进行离心浓缩；
2)、将所述载体材料和浓缩菌液一起混合均匀，制得所述固定化微生物菌剂。
在本发明的一种更为优选实施方式中，微生物菌液的离心时间为30min，离心转速为5000rpm。
本发明实施例的第三目的在于提供一种上述固定化微生物菌剂在处理填埋场臭气中的应用。
本发明实施例提供的一种固定化微生物菌剂，其包含载体材料和微生物菌。其中，发酵生物质具有巨大的比表面积和发达的孔隙结构，具有种类丰富的微生物，质量较轻，会漂浮在空气中，容易交联成更大的颗粒，易于负载微生物，提供微生物所需的物理环境和营养推荐。从而提高固定化微生物菌剂与空气中臭气因子的接触，提高填埋场臭气的去除能力。
本发明的有益效果：
(1)将固定化微生物菌剂投加到垃圾填埋场，使固定化微生物菌剂和臭气分子充分反应，达到很好的除臭效果。
(2)本发明制备固定化微生物菌剂能有效去除恶臭、硫化氢、氨气等臭气分子。
(3)本发明制备固定化微生物菌剂微生物存活时间长，能持久有效去除填埋场臭气。
附图说明
图1为本发明不同浓度的菌液麸皮复合菌剂的除臭效果图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本具体实施方式采用以下技术方案：固定化微生物菌剂及其制备方法，其步骤为：
(1)将菌液在5000rpm的转速下离心30min，获得浓缩菌液
(2)将发酵生物质和浓缩菌液一起混合均匀，制得所述固定化微生物菌剂。
(3)投加：将固定化微生物菌剂均匀投加到臭源表面，投加量为400g/m2.
采用气袋实验模拟恶臭污染物发生源，在50cm*70cm的自封袋内(已进行气密性检查)放入采自学校食堂的剔除杂质并用豆浆机搅碎、含水率约为80％的餐厨垃圾模拟臭气产生源。剔除样品中的纸巾以避免纸巾对臭气产生与释放的隔档与吸附作用，同时剔除样品中的骨头、鱼刺、蛋壳等杂物防止自封袋被扎破。餐厨垃圾静置36h后，在微生物逐渐开始繁殖产生臭气并稳定释放时开始实验。在每个自封袋内放入1L餐厨垃圾，在此条件下，比较添加不同浓度(浓缩10倍、原液、稀释10倍)的菌液固体复合菌剂(麸皮、发酵生物质)和空白对照(不加固体复合菌剂)。测量臭气浓度时为防止换气对臭气浓度测量准确性的影响，在每个自封袋内插入一根小管，并将另一端的小管扎紧，在测量时松开进行检测。同时为防止外界气流对臭气浓度测量的影响，实验室内关闭空调、通风橱等换气设备，使实验装置处于静风状态。均匀投加制备的复合菌剂，每组设立平行样品，并在待测时间(2h、4h、6h、9h、12h、24h)测定臭气浓度变化，对比载体对臭气的吸附作用和纯菌液对臭气的影响。为了更好地评估固体复合菌剂浓度的添加对除臭效果的贡献，利用XP-329m便携式气味传感器(已校准)测量臭气浓度，使用前于清洁空气中进行校零。固定化微生物除臭剂投加后对于臭气的前后去除效果如图1所示：
由图1可知，浓缩10倍菌液的麸皮菌剂在36h内除臭效果最佳，其次为原液。稀释菌液麸皮菌剂在9h内效果好于对照组，随着时间的推移，没有较好的除臭效果。在36h时，除臭效果较为理想，达到了60％以上的除臭效果。以上数据表明，固定化微生物菌剂能有效降低臭气浓度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种固定化微生物菌剂，其特征在于：包括载体材料和微生物菌；所述载体材料为发酵生物质；所述微生物菌为毛球菌、芽孢杆菌、肠杆菌、克雷伯氏菌、α-变形菌，枯草芽孢杆菌中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种固定化微生物菌剂，其特征在于：所述的发酵生物质即稻壳等生物材料发酵后，破碎成粒径为1-4mm大小的粉末。
3.根据权利要求2所述的一种固定化微生物菌剂，其特征在于：所述的发酵生物质即稻壳等生物材料发酵后，破碎成粒径为2mm大小的粉末。
4.根据权利要求1所述的一种固定化微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌液和载体材料的质量比为0.2。
5.根据权利要求1所述的一种固定化微生物菌剂，其特征在于：所述固定化微生物菌剂的粒径为2mm～8mm。
6.根据权利要求1-5任意之一所述固定化微生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、将微生物菌液进行离心浓缩；
2)、将所述载体材料和浓缩菌液一起混合均匀，制得所述固定化微生物菌剂。
7.根据权利要求6所述固定化微生物菌剂的制备方法，其特征在于：微生物菌液的离心时间为30min，离心转速为5000rpm。
8.一种如权利要求1-5任意之一所述固定化微生物菌剂在处理填埋场臭气中的应用。
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