CN115090106A - 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置 - Google Patents

生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置。该生物净化颗粒包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层，中间层内具有活性微生物，核心层内具有向活性微生物提供营养的营养剂，吸水外层内具有吸水性材料。其中，吸水外层不仅对中间层的活性微生物起到了保护作用，且其具有的吸水性材料于吸水后可逐步将水分传递给中间层和核心层从而将休眠的活性微生物激活。同时吸水后的吸水外层具有强大的吸附和保水作用，对空气中的异味分子具有良好的吸附能力，被吸附后的异味分子再被中间层的活性微生物吸收、降解、转化从而可达到除臭的目的。核心层可为中间层的活性微生物缓释营养成分，从而促进活性微生物的生长，以满足对空气的长效净化。

Description

生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置
技术领域
本发明涉及空气污染治理领域，尤其适用于家居空气治理领域，更加涉及一种生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置。
背景技术
由于现代都市生活的发展，中国城镇化率已经达到了65％，绝大多数人都住进了楼房内。但是楼房住宅空间往往较小，人员密集，家居环境对于人的健康和生活质量有着很重要的影响。在家庭生活中由于装修、生活垃圾、厕所及下水道释放的异味，宠物排泄导致的异味等都会对室内空气产生污染，有限空间内如不能进行常态化的空气净化，室内的环境很容易恶化引发居住的不适。
当前室内空气空气净化方法多种多样。首先是吸附法，使用活性炭等吸附能力强的材料对空气中的污染物进行吸附达到净化目的。但是吸附材料无法对污染物进行降解，因此很容易达到吸附饱和状态。其次是种植植物进行吸收降解，利用植物生长繁殖吸附室内的部分污染物达到降解的目的，植物由于自身生长速度慢，因此对污染物的吸附作用也比较弱。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种生物净化颗粒，采用此颗粒用于家居空气治理，既能进行高效吸附又能进行降解，可满足长期使用。
为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种生物净化颗粒，包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层，所述中间层内具有活性微生物，所述核心层内具有向所述活性微生物提供营养的营养剂，所述吸水外层内具有吸水性材料。
本发明的生物净化颗粒中的吸水外层不仅对中间层的活性微生物起到了物理屏障保护作用，且其具有的吸水性材料于吸水后可逐步将水分传递给中间层和核心层从而将休眠的活性微生物激活。同时吸水后的吸水外层具有强大的吸附和保水作用，对空气中的异味分子具有良好的吸附能力，被吸附后的异味分子再被中间层的活性微生物吸收、降解、转化从而可达到除臭的目的。核心层可为中间层的活性微生物缓释营养成分，从而促进活性微生物的生长，以满足对空气的长效净化。
作为一实施例，所述核心层的制备原料包括第一乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。
作为一实施例，所述营养剂包括1～50g/L的醋酸铵、1～50g/L的葡萄糖、1～50g/L的柠檬酸三铵、1～5g/L的磷酸二氢钾、1～5g/L的磷酸氢二钠、10～200mg/L的酵母抽提物、10～200mg/L的蛋白胨、5～50mg/L的硫酸镁和5～50mg/L的硫酸锰。
作为一实施例，所述中间层的制备原料包括第二乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第二乳液的体积占所述第一乳液体积的40～60％，所述第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。
作为一实施例，所述活性微生物占所述第二乳液质量的0.5～5％，所述活性微生物为活性酵母和/或乳酸菌。
作为一实施例，所述保护剂包括5～20g/L的海藻糖、1～10g/L的黄原胶、1～10g/L的细菌纤维素和50～200mg/L的维生素C。
作为一实施例，所述吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第三乳液的体积占所述第一乳液体积的40～60％，所述第三乳液的制备原料包括细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠。
作为一实施例，所述填料为硅藻土、沸石粉、活性炭、高岭土和蛭石粉中的至少一种。
本发明第二方面提供了一种生物净化颗粒的制备方法，包括依次的如下步骤：
(1)制备核心层
将营养剂、填料和海藻酸钠混合形成第一乳液，将所述第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第一颗粒物，将所述第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备中间层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将所述第二乳液和所述第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第二颗粒物，将所述第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠混合形成第三乳液，将所述第二颗粒物和所述第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第三颗粒物，将所述第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
本发明的将营养剂制成核心层，活性微生物制成中间层，将微生物和微生物营养分层，并添加吸水外层包裹制成第三颗粒物，再冷冻干燥颗粒可使活性微生物休眠可长期保存。
本发明第三方面提供了一种净化装置，包括填充柱、雾化机、水箱和风机，所述填充柱容置前述的生物净化颗粒或前述的生物净化颗粒的制备方法所制备的生物净化颗粒，所述雾化机将所述水箱中的水雾化并于所述填充柱的下方输送至所述生物净化颗粒，所述风机位于所述填充柱的下方并向所述填充柱内输送空气。
本发明的净化装置中，通过雾化机将水箱中的水采用雾化方式供给生物净化颗粒，是因为一方面雾化的水汽对于空气中的污染物具有很好的吸附作用，可以更好的截留空气中的污染物；另一方面，雾化作用和送风量均可调节，可以让生物净化颗粒处在较好的湿度状态，保障生物净化颗粒内的物质传递和调整活性微生物的生长状态。生物净化颗粒被雾化的水汽激活后可对风机送入的空气进行吸附和降解，从而进行除臭净化。
附图说明
图1为本发明的生物净化颗粒的一示意图。
图2为本发明的净化装置的一示意图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述具体实施方式是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
如图1所示，本发明的生物净化颗粒100包括从内至外的核心层10、中间层30和吸水外层50。吸水外层50不仅对中间层30起到了保护作用，且其于吸水后可逐步将水分传递给中间层30和核心层10从而将中间层30中休眠的活性微生物激活。同时吸水后的吸水外层50具有强大的吸附和保水作用，对空气中的异味分子具有良好的吸附能力，被吸附后的异味分子再被中间层30的活性微生物吸收、降解、转化从而可达到除臭的目的。核心层10可为中间层30的活性微生物缓释营养成分，从而促进活性微生物的生长，以满足对空气的长效净化。
其中，核心层10的制备原料包括第一乳液、植物油和氯化钙溶液，第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。营养剂包括1～50g/L的醋酸铵、1～50g/L的葡萄糖、1～50g/L的柠檬酸三铵、1～5g/L的磷酸二氢钾、1～5g/L的磷酸氢二钠、10～200mg/L的酵母抽提物、10～200mg/L的蛋白胨、5～50mg/L的硫酸镁和5～50mg/L的硫酸锰。海藻酸钠占第一乳液质量的0.5～5％，填料占第一乳液质量的20～60％，填料为硅藻土、沸石粉、活性炭、高岭土和蛭石粉中的至少一种。核心层10的制备方法可包括：将营养剂、填料和海藻酸钠混合形成第一乳液，将第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与营养剂同等体积的氯化钙溶液，其中植物油的体积为第一乳液体积的5～10倍，再搅拌并凝固得第一颗粒物，将第一颗粒物过滤清洗并晾干。制备过程中第一乳液为水性和植物油不能相溶，故可控制搅拌的转速而形成大小均匀的乳液小球。氯化钙溶液的质量浓度为0.5～5％，氯化钙加入搅拌30～120min之后，海藻酸钠和氯化钙中钙离子接触会凝固得包含营养剂的第一颗粒物。且营养剂在生物净化颗粒吸收水后会慢慢往外释放而向中间层的活性微生物提供养分。
中间层30的制备原料包括第二乳液、植物油和氯化钙溶液，第二乳液的体积占第一乳液体积的40～60％，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物占第二乳液质量的0.5～5％，活性微生物为活性酵母和/或乳酸菌。海藻酸钠占第二乳液质量的0.5～5％，填料占第二乳液质量的20～60％，填料为硅藻土、沸石粉、活性炭、高岭土和蛭石粉中的至少一种。余量为保护剂，且保护剂包括5～20g/L的海藻糖、1～10g/L的黄原胶、1～10g/L的细菌纤维素和50～200mg/L的维生素C，保护剂可保护休眠时的活性微生物的活性。中间层30的制备方法可包括：将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，其中，植物油的体积为第二乳液体积的5～10倍，再搅拌并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并晾干。制备过程中第二乳液为水性和植物油不能相溶，第二乳液在搅拌作用下会均匀的吸附在第一颗粒物的表面，故控制搅拌的转速可形成大小均匀的乳液球。氯化钙溶液的质量浓度为0.5～5％，氯化钙加入搅拌30～120min之后，海藻酸钠和氯化钙中钙离子接触会凝固得包含活性微生物和第一颗粒物的第二颗粒物。
吸水外层50的制备原料包括第三乳液、植物油和氯化钙溶液，第三乳液的体积占第一乳液体积的40～60％，第三乳液的制备原料包括细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠。细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠各占第三乳液质量的0.1～2％、0.1～2％、20～60％和0.5～5％，余量为水。细菌纤维素和黄原胶皆是吸水性很强的材料，故可将水分吸附进中间层而将休眠的活性微生物激活，且细菌纤维素和黄原胶吸水之后易于吸水外层中形成网孔结构，此网孔结构容易吸附空气中的异味物质，并将该异味物质传递给中间层的活性微生物进行吸附和降解等新陈代谢作用。填料为硅藻土、沸石粉、活性炭、高岭土和蛭石粉中的至少一种。吸水外层50的制备方法可包括：将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠混合形成第三乳液，将第二颗粒物和第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第三乳液同等体积的氯化钙溶液，植物油的体积为第三乳液体积的5～10倍，再搅拌并凝固得第三颗粒物，将第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。制备过程中第三乳液为水性和植物油不能相溶，第三乳液在搅拌作用下会均匀的吸附在第二颗粒物的表面，故控制搅拌的转速可形成大小均匀的乳液球。氯化钙溶液的质量浓度为0.5～5％，氯化钙加入搅拌30～120min之后，海藻酸钠和氯化钙中钙离子接触会凝固得包含细菌纤维素、黄原胶、填料和第二颗粒物的第三颗粒物。
另外，核心层10、中间层30和吸水外层50中的植物油的用量、氯化钙溶液的浓度及用量、填料的组成及用量可相同也可不同。
本发明的生物净化颗粒100可用于如附图2所示的净化装置200。净化装置200包括填充柱20、雾化机40、水箱60和风机80，填充柱20容置生物净化颗粒100，雾化机40将水箱60中的水雾化并于填充柱20的下方输送至生物净化颗粒100，风机80位于填充柱20的下方并向填充柱20内输送空气。其中，填充柱20内可设有多层框架以避免其内的生物净化颗粒100堆叠过密。雾化机40可采用常规的超声雾化机。水箱60可借由排水管道连通雾化机40。风机80可借由通气管道连通填充柱20的底部。
下面将结合具体的实施例对本发明的生物净化颗粒及其制备方法进行详细的说明，且所涉及的原料皆可通过市售而获得。
实施例1
生物净化颗粒包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层。核心层内具有向活性微生物提供营养的营养剂，其制备原料包括第一乳液、植物油和质量浓度为1.5％的氯化钙溶液，第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。营养剂包括10g/L的醋酸铵、5g/L的葡萄糖、2g/L的柠檬酸三铵、1g/L的磷酸二氢钾、1g/L的磷酸氢二钠、30mg/L的酵母抽提物、30mg/L的蛋白胨、10mg/L的硫酸镁和10mg/L的硫酸锰。填料为占第一乳液质量20％的蛭石粉和15％的高岭土。海藻酸钠占第一乳液质量的0.5％。中间层的制备原料包括第二乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第二乳液的体积占第一乳液体积的50％，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物为占第二乳液质量1％的活性酵母粉和1％的乳酸菌。保护剂为10g/L的海藻糖、3g/L的黄原胶、2g/L的细菌纤维素和100mg/L的维生素C。填料为占第二乳液质量20％的活性炭。海藻酸钠占第二乳液质量的0.5％。吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第三乳液的体积占第一乳液体积的50％，第三乳液的制备原料包括1wt.％的细菌纤维素、1wt.％的黄原胶、40wt.％的活性炭、10wt.％的硅藻土、0.5wt.％的海藻酸钠和47.5％的水。各层原料中植物油的体积为对应乳液体积的8倍。
制备方法包括：
(1)制备核心层
将营养剂、蛭石粉、高岭土和海藻酸钠混合形成第一乳液，将第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与营养剂同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第一颗粒物，将第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备中间层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液和第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌30min并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠加入水中混合形成第三乳液，将第二颗粒物和第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第三乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第三颗粒物，将第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
实施例2
生物净化颗粒包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层。核心层内具有向活性微生物提供营养的营养剂，其制备原料包括第一乳液、植物油和质量浓度为1.5％的氯化钙溶液，第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。营养剂包括50g/L的醋酸铵、25g/L的葡萄糖、10g/L的柠檬酸三铵、1g/L的磷酸二氢钾、5g/L的磷酸氢二钠、100mg/L的酵母抽提物、30mg/L的蛋白胨、10mg/L的硫酸镁和10mg/L的硫酸锰。填料为占第一乳液质量20％的硅藻土和30％的高岭土。海藻酸钠占第一乳液质量的2％。中间层的制备原料包括第二乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第二乳液的体积占第一乳液体积的50％，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物为占第二乳液质量1％的活性酵母粉和1％的乳酸菌。保护剂为15g/L的海藻糖、8g/L的黄原胶、2g/L的细菌纤维素和60mg/L的维生素C。填料为占第二乳液质量20％的活性炭。海藻酸钠占第二乳液质量的0.5％。吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第三乳液的体积占第一乳液体积的50％，第三乳液的制备原料包括2wt.％的细菌纤维素、0.5wt.％的黄原胶、30wt.％的沸石粉、10wt.％的硅藻土、1wt.％的海藻酸钠和56.5％的水。各层原料中植物油的体积为对应乳液体积的5倍。
制备方法包括：
(1)制备核心层
将营养剂、蛭石粉、高岭土和海藻酸钠混合形成第一乳液，将第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与营养剂同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第一颗粒物，将第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备中间层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液和第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌30min并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠加入水中混合形成第三乳液，将第二颗粒物和第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第三乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第三颗粒物，将第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
实施例3
生物净化颗粒包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层。核心层内具有向活性微生物提供营养的营养剂，其制备原料包括第一乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。营养剂包括20g/L的醋酸铵、5g/L的葡萄糖、2g/L的柠檬酸三铵、5g/L的磷酸二氢钾、3g/L的磷酸氢二钠、100mg/L的酵母抽提物、90mg/L的蛋白胨、50mg/L的硫酸镁和30mg/L的硫酸锰。填料为占第一乳液质量30％的沸石粉和25％的高岭土。海藻酸钠占第一乳液质量的2％。中间层的制备原料包括第二乳液、植物油和质量浓度为1.5％的氯化钙溶液，第二乳液的体积占第一乳液营养剂体积的50％，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物为占第二乳液质量1.5％的活性酵母粉和2.5％的乳酸菌。保护剂为15g/L的海藻糖、10g/L的黄原胶、7g/L的细菌纤维素和160mg/L的维生素C。填料为占第二乳液质量45％的活性炭。海藻酸钠占第二乳液质量的1.5％。吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和质量浓度为1.5％的氯化钙溶液，第三乳液的体积占第一乳液体积的50％，第三乳液的制备原料包括1wt.％的细菌纤维素、1.5wt.％的黄原胶、35wt.％的活性炭、18wt.％的硅藻土、1.5wt.％的海藻酸钠和43％的水。各层原料中植物油的体积为对应乳液体积的8倍。
制备方法包括：
(1)制备核心层
将营养剂、蛭石粉、高岭土和海藻酸钠混合形成第一乳液，将第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与营养剂同等体积的氯化钙溶液，再搅拌2h并凝固得第一颗粒物，将第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备中间层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液和第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌45min并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠加入水中混合形成第三乳液，将第二颗粒物和第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第三乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌2h并凝固得第三颗粒物，将第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
对比例1
生物净化颗粒包括从内至外的内层和吸水外层。内层的制备原料包括第二乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物为占第二乳液质量1％的活性酵母粉和1％的乳酸菌。保护剂为10g/L的海藻糖、3g/L的黄原胶、2g/L的细菌纤维素和100mg/L的维生素C。填料为占第二乳液质量20％的活性炭。海藻酸钠占第二乳液质量的0.5％。吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第三乳液的体积与第二乳液相同，第三乳液的制备原料包括1wt.％的细菌纤维素、1wt.％的黄原胶、40wt.％的活性炭、10wt.％的硅藻土、0.5wt.％的海藻酸钠和47.5％的水。各层原料中植物油的体积为对应乳液体积的8倍。
制备方法包括：
(1)制备内层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌30min并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠加入水中混合形成第三乳液，将第二颗粒物和第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第三乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第三颗粒物，将第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
对比例2
生物净化颗粒包括从内至外的核心层和外层。核心层内具有向活性微生物提供营养的营养剂，其制备原料包括第一乳液、植物油和质量浓度为1.5％的氯化钙溶液，第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。营养剂包括10mg/L的醋酸铵、5mg/L的葡萄糖、2mg/L的柠檬酸三铵、1mg/L的磷酸二氢钾、1mg/L的磷酸氢二钠、30mg/L的酵母抽提物、30mg/L的蛋白胨、10mg/L的硫酸镁和10mg/L的硫酸锰。填料为占第一乳液质量20％的蛭石粉和15％的高岭土。海藻酸钠占第一乳液质量的0.5％。外层的制备原料包括第二乳液、植物油和质量浓度为1％的氯化钙溶液，第二乳液的体积占第一乳液体积的50％，第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。活性微生物为占第二乳液质量1％的活性酵母粉和1％的乳酸菌。保护剂为10g/L的海藻糖、3g/L的黄原胶、2g/L的细菌纤维素和100mg/L的维生素C。填料为占第二乳液质量20％的活性炭。海藻酸钠占第二乳液质量的0.5％。各层原料中植物油的体积为对应乳液体积的8倍。
制备方法包括：
(1)制备核心层
将营养剂、蛭石粉、高岭土和海藻酸钠混合形成第一乳液，将第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与营养剂同等体积的氯化钙溶液，再搅拌1h并凝固得第一颗粒物，将第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备外层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将第二乳液和第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入与第二乳液同等体积的氯化钙溶液，再搅拌30min并凝固得第二颗粒物，将第二颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
选用实施例1～3和对比例1～2中的生物净化颗粒进行净化能力测试，其测试条件如下，测试结果如表1所示。
净化测试：选用50m3的密闭良好的试验室进行测试，模拟大型环境舱测试条件，控制室内气温为23℃、相对湿度40％，风速0.3m/s，分别将1kg实施例1～3和对比例1～2中的生物净化颗粒置于其中，并每天注入同等量的甲醛，开启室内风扇，采用PPM400型甲醛浓度测试仪测定试验初、1d、4d、6d的甲醛浓度，并计算去甲醛率。
去甲醛率＝(C0-C1)/C0*100％
C0为初始甲醛浓度，C1为不同处理时间下的甲醛浓度
表1各实施例中生物净化颗粒的净化能力测试
Figure BDA0003718498310000121
由表1的结果可知，实施例1～3采用包括核心层、中间层和吸水外层的生物净化颗粒，其去甲醛率较高，且净化处理6d时仍然具有较高的去除率。这是由于生物净化颗粒中的吸水外层不仅对中间层的活性微生物起到了物理屏障保护作用，且其具有的吸水性材料于吸水后可逐步将水分传递给中间层和核心层从而将休眠的活性微生物激活。同时吸水后的吸水外层具有强大的吸附和保水作用，对空气中的异味分子具有良好的吸附能力，被吸附后的异味分子再被中间层的活性微生物吸收、降解、转化从而可达到除臭的目的。核心层可为中间层的活性微生物缓释营养成分，从而促进活性微生物的生长，以满足对空气的长效净化。
对比例1中没有核心层，无法为微生物持续的提供营养剂，故随着处理时间的延长，其净化效果逐渐降低，处理4d后，去甲醛率已大幅下降。对比例2中没有外保护层，颗粒干燥后菌体失活较多，且没有吸水层的作用故对甲醛的吸附作用较差。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种生物净化颗粒，其特征在于，包括从内至外的核心层、中间层和吸水外层，所述中间层内具有活性微生物，所述核心层内具有向所述活性微生物提供营养的营养剂，所述吸水外层内具有吸水性材料。
2.根据权利要求1所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述核心层的制备原料包括第一乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第一乳液的制备原料包括营养剂、填料和海藻酸钠。
3.根据权利要求2所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述营养剂包括1～50g/L的醋酸铵、1～50g/L的葡萄糖、1～50g/L的柠檬酸三铵、1～5g/L的磷酸二氢钾、1～5g/L的磷酸氢二钠、10～200mg/L的酵母抽提物、10～200mg/L的蛋白胨、5～50mg/L的硫酸镁和5～50mg/L的硫酸锰。
4.根据权利要求1所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述中间层的制备原料包括第二乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第二乳液的体积占所述第一乳液体积的40～60％，所述第二乳液的制备原料包括活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠。
5.根据权利要求4所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述活性微生物占所述第二乳液质量的0.5～5％，所述活性微生物为活性酵母和/或乳酸菌。
6.根据权利要求4所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述保护剂包括5～20g/L的海藻糖、1～10g/L的黄原胶、1～10g/L的细菌纤维素和50～200mg/L的维生素C。
7.根据权利要求1所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述吸水外层的制备原料包括第三乳液、植物油和氯化钙溶液，所述第三乳液的体积占所述第一乳液体积的40～60％，所述第三乳液的制备原料包括细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠。
8.根据权利要求2、4或7所述的生物净化颗粒，其特征在于，所述填料为硅藻土、沸石粉、活性炭、高岭土和蛭石粉中的至少一种。
9.一种生物净化颗粒的制备方法，其特征在于，包括依次的如下步骤：
(1)制备核心层
将营养剂、填料和海藻酸钠混合形成第一乳液，将所述第一乳液于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第一颗粒物，将所述第一颗粒物过滤清洗并晾干；
(2)制备中间层
将活性微生物、保护剂、填料和海藻酸钠混合形成第二乳液，将所述第二乳液和所述第一颗粒物混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第二颗粒物，将所述第二颗粒物过滤清洗并晾干；
(3)制备吸水外层
将细菌纤维素、黄原胶、填料和海藻酸钠混合形成第三乳液，将所述第二颗粒物和所述第三乳液混合搅拌后再于植物油内进行搅拌，并于搅拌过程中加入氯化钙溶液，再搅拌并凝固得第三颗粒物，将所述第三颗粒物过滤清洗并冷冻干燥。
10.一种净化装置，其特征在于，包括填充柱、雾化机、水箱和风机，所述填充柱容置权利要求1～8任意一项所述的生物净化颗粒或权利要求9所述的生物净化颗粒的制备方法所制备的生物净化颗粒，所述雾化机将所述水箱中的水雾化并于所述填充柱的下方输送至所述生物净化颗粒，所述风机位于所述填充柱的下方并向所述填充柱内输送空气。
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