CN114873882A - 粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粪便处理技术领域,具体涉及粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术;本发明所提供的方法,在纳米微生物降解菌剂制备中引入纳米材料的合成,提升了微生物降解粪污性能,能够达到粪尿一体化降解效果,还能有效避免微生物菌剂因外部环境变化导致降解性能失效的问题,具有较大推广使用价值。

Description

粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术
技术领域
本发明涉及粪便处理技术领域,具体涉及粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术。
背景技术
目前市场上存在较多用于粪污分解及处理的高效微生物复合菌剂及制备技术,大多基于EM菌剂技术的改良而成,已经广泛地用于微生物降解厕所领域。
但上述技术存在只能降解大便却无法降解尿液的问题,另外在尿水浸泡的情况下微生物菌群容易大面积死亡且无法恢复到正常降解功效。
综上所述,研发粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,仍是粪便处理技术领域中急需解决的关键问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题,在纳米微生物降解菌剂制备中引入纳米材料的合成,提升了微生物降解粪污性能,能够达到粪尿一体化降解效果,还能有效避免微生物菌剂因外部环境变化导致降解性能失效的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
本发明提供了粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,包括以下步骤:
(1)微生物降解菌剂的制备:取任意比例的土著菌、天惠绿汁、鲜鱼氨基酸、酵素醇、汉方营养液、乳酸菌、天然钙和水溶性钙磷酸钾置于制菌坑底内,将装有米饭的木箱放入坑中,在米饭形成白色、粉色的有益菌落后,取出米饭,与红糖混合后放入陶瓷坛内发酵,得到发酵液,将发酵液过筛后,制得微生物降解菌剂;
(2)纳米材料的制备:取纳基膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质置于搅拌器中混合后,形成改性纳米土质材料;
(3)取120-200份改性纳米土质材料,加水制成料浆,再加入10-30份氨水调节PH值,在加热条件下加入步骤(1)中所制备的微生物降解菌剂进行搅拌混合,发生柱撑反应,然后过滤、干燥和粉碎,即得到合成后的纳米微生物降解菌剂。
本发明进一步设置为:在步骤(1)中,在将装有米饭的木箱放入坑中后,在坑周围用山林土填好,并覆盖塑料薄膜。
本发明进一步设置为:在步骤(1)中,所述的米饭与红糖的混合质量比为1:1。
本发明进一步设置为:在步骤(1)中,所述的发酵,其温度在18℃以上,时间为7-8天。
本发明进一步设置为:在步骤(2)中,按照30份:30份:10份:40份:25份的比例取膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质。
本发明进一步设置为:在步骤(2)中,所述的搅拌器的转速为300-400r/min,搅拌时间为30-40min。
本发明进一步设置为:在步骤(3)中,所述的水的添加量为纳米材料的4-5倍。
本发明进一步设置为:在步骤(3)中,所述的PH值为8.0-9.0。
有益效果
采用本发明提供的技术方案,与已知的公有技术相比,具有如下有益效果:
本发明所提供的方法,在纳米微生物降解菌剂制备中引入纳米材料的合成,提升了微生物降解粪污性能,能够达到粪尿一体化降解效果,还能有效避免微生物菌剂因外部环境变化导致降解性能失效的问题,具有较大推广使用价值。
附图说明
图1为本发明性能检测中微生物降解菌剂的处理效果统计图;
图2为本发明性能检测中微生物降解菌剂尿液浸泡处理后的效果统计图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明提供了粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,包括以下步骤:
(1)微生物降解菌剂的制备:取任意比例的土著菌、天惠绿汁、鲜鱼氨基酸、酵素醇、汉方营养液、乳酸菌、天然钙和水溶性钙磷酸钾置于制菌坑底内,将装有米饭的木箱放入坑中,在米饭形成白色、粉色的有益菌落后,取出米饭,与红糖混合后放入陶瓷坛内发酵,得到发酵液,将发酵液过筛后,制得微生物降解菌剂。
进一步的,在将装有米饭的木箱放入坑中后,在坑周围用山林土填好,并覆盖塑料薄膜。
进一步的,米饭与红糖的混合质量比为1:1。
(2)纳米材料的制备:取纳基膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质置于搅拌器中混合后,形成改性纳米土质材料。
进一步的,按照30份:30份:10份:40份:25份的比例取膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质。
进一步的,搅拌器的转速为300r/min,搅拌时间为30min。
(3)取120份改性纳米土质材料,加水制成料浆,再加入10份氨水调节PH值,在加热条件下加入步骤(1)中所制备的微生物降解菌剂进行搅拌混合,发生柱撑反应,然后过滤、干燥和粉碎,即得到合成后的纳米微生物降解菌剂。
进一步的,水的添加量为纳米材料的4倍。
进一步的,PH值为8.0。
实施例2:
本发明提供了粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,包括以下步骤:
(1)微生物降解菌剂的制备:取任意比例的土著菌、天惠绿汁、鲜鱼氨基酸、酵素醇、汉方营养液、乳酸菌、天然钙和水溶性钙磷酸钾置于制菌坑底内,将装有米饭的木箱放入坑中,在米饭形成白色、粉色的有益菌落后,取出米饭,与红糖混合后放入陶瓷坛内发酵,得到发酵液,将发酵液过筛后,制得微生物降解菌剂。
进一步的,在将装有米饭的木箱放入坑中后,在坑周围用山林土填好,并覆盖塑料薄膜。
进一步的,米饭与红糖的混合质量比为1:1。
(2)纳米材料的制备:取纳基膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质置于搅拌器中混合后,形成改性纳米土质材料。
进一步的,按照30份:30份:10份:40份:25份的比例取膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质。
进一步的,搅拌器的转速为350r/min,搅拌时间为35min。
(3)取160份改性纳米土质材料,加水制成料浆,再加入20份氨水调节PH值,在加热条件下加入步骤(1)中所制备的微生物降解菌剂进行搅拌混合,发生柱撑反应,然后过滤、干燥和粉碎,即得到合成后的纳米微生物降解菌剂。
进一步的,水的添加量为纳米材料的5倍。
进一步的,PH值为8.5。
实施例3:
发明提供了粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,包括以下步骤:
(1)微生物降解菌剂的制备:取任意比例的土著菌、天惠绿汁、鲜鱼氨基酸、酵素醇、汉方营养液、乳酸菌、天然钙和水溶性钙磷酸钾置于制菌坑底内,将装有米饭的木箱放入坑中,在米饭形成白色、粉色的有益菌落后,取出米饭,与红糖混合后放入陶瓷坛内发酵,得到发酵液,将发酵液过筛后,制得微生物降解菌剂。
进一步的,在将装有米饭的木箱放入坑中后,在坑周围用山林土填好,并覆盖塑料薄膜。
进一步的,米饭与红糖的混合质量比为1:1。
(2)纳米材料的制备:取纳基膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质置于搅拌器中混合后,形成改性纳米土质材料。
进一步的,按照30份:30份:10份:40份:25份的比例取膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质。
进一步的,搅拌器的转速为400r/min,搅拌时间为40min。
(3)取200份改性纳米土质材料,加水制成料浆,再加入30份氨水调节PH值,在加热条件下加入步骤(1)中所制备的微生物降解菌剂进行搅拌混合,发生柱撑反应,然后过滤、干燥和粉碎,即得到合成后的纳米微生物降解菌剂。
进一步的,水的添加量为纳米材料的5倍。
进一步的,PH值为9.0。
性能检测:
按照实施例1、实施例2和实施例3的方法分别制备纳米微生物降解菌剂,并分别命名为NMJ-1、NMJ-2和NMJ-3,取市售的微生物降解菌剂(鑫顺事达,EM菌剂),命名为NMJ-4,再取专利申请号为CN201610785674.6的微生物降解菌剂,命名为NMJ-5。
(1)将经灭菌的木屑为载体,取5个载体,分别吸附NMJ-1、NMJ-2、NMJ-3、NMJ-4和NMJ-5微生物降解菌剂(载体总的有效活菌含量在1.2×109CFU/g),室温凉干,分别作为实验1组、实验2组、实验3组、对照1组和对照2组,将各组等重载体置于5个体积相同的单体生态厕所处理器内,均添加5公斤人体粪便,运行14h后测定固体部分的降解率,收集处理器空间的氨氮和硫化氢检测,相关数据记录于表1。
表1:微生物降解菌剂的处理效果记录表
Figure BDA0003597926730000071
由表1和图1可知,实验组(实验1组、实验2组和实验3组)与对比组(对比1组和对比2组)相比,实验组粪便固体降解率的效果明显优于对比组(p<0.05),实验组的氨氮浓度和硫化氢浓度也明显低于对比组(p<0.05),而各实验组之间粪便固体降解率、氨氮浓度和硫化氢浓度差异并不明显(p>0.05)。本发明所提供的纳米微生物降解菌剂,具有优异的粪便降解效果。
(2)按照实施例1、实施例2和实施例3中步骤(1)的方法,分别制备微生物降解菌剂(即不引入改性纳米土质材料),分别命名为NMJ-6、NMJ-7和NMJ-8,分别取NMJ-1、NMJ-2、NMJ-3、NMJ-6、NMJ-7和NMJ-8用尿液浸泡1h,作为实验1组、实验2组、实验3组、对照1组、对照2组和对照3组,另取实施例1所制备的微生物降解菌剂(不用尿液浸泡),作为空白组,再按照(1)中的方法,测定固体部分的降解率,收集处理器空间的氨氮和硫化氢检测,相关数据记录于表2。
表2:微生物降解菌处理效果记录表
Figure BDA0003597926730000081
由表2和图2可知,与空白组相比,实验组(实验1组、实验2组和实验3组)在经过尿液浸泡后,对粪便降解效果差异并不明显(p>0.05),实验组与对照组(对照1组、对照2组和对照3组)相比,对粪便降解效果优于对比组(p<0.05),而各实验组之间效果差异并不明显(p>0.05)。本发明所提供的纳米微生物降解菌剂,通过引入改性纳米土质材料,在经过尿液浸泡后也可以快速恢复,不易发生“死床”现象。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,包括以下步骤:
(1)微生物降解菌剂的制备:取任意比例的土著菌、天惠绿汁、鲜鱼氨基酸、酵素醇、汉方营养液、乳酸菌、天然钙和水溶性钙磷酸钾置于制菌坑底内,将装有米饭的木箱放入坑中,在米饭形成白色、粉色的有益菌落后,取出米饭,与红糖混合后放入陶瓷坛内发酵,得到发酵液,将发酵液过筛后,制得微生物降解菌剂;
(2)纳米材料的制备:取纳基膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质置于搅拌器中混合后,形成改性纳米土质材料;
(3)取120-200份改性纳米土质材料,加水制成料浆,再加入10-30份氨水调节PH值,在加热条件下加入步骤(1)中所制备的微生物降解菌剂进行搅拌混合,发生柱撑反应,然后过滤、干燥和粉碎,即得到合成后的纳米微生物降解菌剂。
2.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(1)中,在将装有米饭的木箱放入坑中后,在坑周围用山林土填好,并覆盖塑料薄膜。
3.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(1)中,所述的米饭与红糖的混合质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(1)中,所述的发酵,其温度在18℃以上,时间为7-8天。
5.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(2)中,按照30份:30份:10份:40份:25份的比例取膨润土、钙基膨润土、坡缕石、沸石粉和有机质。
6.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(2)中,所述的搅拌器的转速为300-400r/min,搅拌时间为30-40min。
7.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(3)中,所述的水的添加量为纳米材料的4-5倍。
8.根据权利要求1所述的粪污微生物降解菌剂和纳米材料合成技术,其特征在于,在步骤(3)中,所述的PH值为8.0-9.0。
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