CN117209074A - 一种复合碳源的制备工艺 - Google Patents
一种复合碳源的制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117209074A CN117209074A CN202311477290.4A CN202311477290A CN117209074A CN 117209074 A CN117209074 A CN 117209074A CN 202311477290 A CN202311477290 A CN 202311477290A CN 117209074 A CN117209074 A CN 117209074A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon source
- composite carbon
- composite
- drying
- silane coupling
- 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
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 71
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims abstract description 19
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims abstract description 19
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 23
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 claims description 22
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims description 18
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 16
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 13
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- FGHSTPNOXKDLKU-UHFFFAOYSA-N nitric acid;hydrate Chemical compound O.O[N+]([O-])=O FGHSTPNOXKDLKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 5
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 5
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复合碳源的制备工艺,所述制备工艺包括以下步骤:(1)将大豆秸秆、棉杆和豆渣粉碎至1~2mm,然后置于氢氧化钠水溶液中加热2~6h,冷却至室温,过滤,用水洗涤至中性,干燥,得到预处理原料;(2)将粘合剂和交联助剂混合,90~110℃下反应1~2h,再继续加入预处理原料和硅烷偶联剂,搅拌1.5~2h,得到复合浆料;(3)将复合浆料倒入模具中,冻干成型后,干燥,得到复合碳源。本发明的复合碳源的制备工艺,可以解决单一碳源反硝化存在的问题,本发明制备的复合碳源氮去除率高,同时解决了现有碳源前期释碳量大、后期释碳量小、且可持续性较差的问题。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种复合碳源的制备工艺。
背景技术
氮是废水中氨氮、有机氮和硝态氮的总和。控制和降低废水中氮的含量对于保护水环境、防止水体富营养化以及确保人体健康具有重要意义。在国家和地方的环境保护法规中,通常会规定废水处理厂排放氮的限值。这些限值是为了保护水环境和防止水体富营养化,以及满足特定的水质标准要求。污水的反硝化处理是指在废水处理过程中,通过一定的生物反应和工艺来将硝态氮还原为氮气从而移除废水中的氮质,以达到废水氮排放标准要求的方法。为了取得理想的脱氮效果,往往需要在反硝化反应器中添加碳源。现有技术中通常使用葡萄糖作为碳源,但反硝化速率较慢,易引起细菌大量繁殖,增加污泥产生量,此外,单一碳源环境下的菌群多样性会逐渐弱化,长期投加单一碳源会弱化反硝化菌群的反硝化能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合碳源的制备工艺,用以解决单一碳源反硝化存在的问题,本发明制备的复合碳源氮去除率高,同时解决了现有碳源前期释碳量大、后期释碳量小、且可持续性较差的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种复合碳源的制备工艺,所述复合碳源用于为养殖废水处理中使用的保藏编号为SHBCC D12474的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)提供碳源,所述制备工艺包括以下步骤:
(1)将大豆秸秆、棉杆和豆渣粉碎至1~2mm,然后置于1.5mol/L氢氧化钠水溶液中加热2~6h,冷却至室温,过滤,用水洗涤至中性,干燥,得到预处理原料;
(2)将粘合剂和交联助剂混合,90~110℃下反应1~2h,得到碳源载体,向碳源载体中继续加入预处理原料和硅烷偶联剂,搅拌1.5~2h,得到复合浆料;
其中,所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:4~4.5:0.3~0.5的改性淀粉、水和改性凹凸棒土混合后,搅拌均匀后,70~80℃下加热1~2h;
所述交联助剂为重量比:4~6:1~3:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配;
(3)将复合浆料倒入模具中,冻干成型后,干燥,得到复合碳源。
进一步地,所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的重量比为(4~10):(2~6):1。
在实践中,使用适应一些特殊环境条件的高效反硝化能力的菌株,对于解决水体富营养化和亚硝酸盐对水生动物的毒害,具有十分重要的意义。通过研究发现,施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),保藏号:SHBCC D12474,对于养殖废水的处理具有高效的反硝化能力,在养殖废水处理时被广泛应用。在不同的环境中,施氏假单胞菌对碳源的要求不尽相同,施氏假单胞菌除了受碳源的影响,还受处理的污水本身影响,因此应该根据实际情况,进行最优的选择。为了解决单一碳源以及使用低成本的碳源原料,本发明选用大豆秸秆、棉杆和豆渣为养殖废水的处理时施氏假单胞菌提供碳源,通过这几种原料复配,可以提供施氏假单胞菌所需要的营养。当所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的重量比为(4~10):(2~6):1时,更有利于施氏假单胞菌的生长,氮的去除率更高。
所述粘合剂、交联助剂、预处理原料和硅烷偶联剂的重量比为:(240~250):(3~6):(40~60):1。
进一步地,所述氢氧化钠水溶液的浓度为1.5mol/L,所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的总重量100g,对应氢氧化钠水溶液600mL。
进一步地,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。
单纯的使用大豆秸秆、棉杆和豆渣作为碳源,遇水容易崩散无法长期缓慢稳定释放碳源。现有技术中往往通过在碳源中加入一定量的粘合性成分以达到成团和缓释的效果,但是在实际应用中,尤其是应用在本发明所要求处理养殖废水的施氏假单胞菌中时,现有的粘合剂与本发明的碳源原料粘合效果不佳,表现为前期释碳量大、后期释碳量小,且可持续性较差,在15天后脱氮率就降到75%以下,但实际研究发现,并不是粘性越大释放效果越好,市场上的产品化粘合剂难以满足需求,对此,申请人展开进一步探究。
本发明通过粘合剂和交联助剂与预处理原料相互作用,本发明的粘合剂与聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配组成的交联助剂复配,不但可以和大豆秸秆、棉杆和豆渣制备的预处理原料结合更牢固,提高了碳源的稳定脱氮性能,尤其是可以降低碳源的投加量,可以显著节约投入成本。猜测是大豆秸秆、棉杆和豆渣经过处理后表面具有特殊的结构,与本发明的特定的粘合剂和交联助剂结合性更好,反硝化细菌活性强,脱氮效率高。发明人还意外发现当特定比例的改性淀粉、水和改性凹凸棒土以及特定比例的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配,可以延长脱氮的时间,第50天的脱氮率仍可达85%。猜测是,在该条件下制备的碳源,长时间使用过程中,可以增加反硝化细菌附着面积,从而更好地维持脱氮系统的稳定性。
进一步地,所述改性淀粉的制备方法为:常温下,将重量比为1:3~4的马铃薯淀粉和水混合,搅拌后,继续加入将0.5wt%的羧甲基纤维素钠,52℃下水浴加热并搅拌1h,调节pH为9.2,并加入有效氯用量为8.5~9wt%的次氯酸钠反应4.5~5h,洗涤、离心后,干燥、研磨,即得改性淀粉。
进一步地,所述羧甲基纤维素钠的粘度: 800~1200mpa.s,购自阿拉丁。
进一步地,所述改性凹凸棒土的制备方法为:凹凸棒土与30~32v/v%硝酸水溶液的料液比为1g/35~38mL,混合后,在30~35℃搅拌反应25~35min,离心、洗至中性后,烘干、研磨。
进一步地,所述改性凹凸棒土的比表面积为18~25m2/g,平均孔容为0.085~0.114cm3/g,平均孔径为20.5~23nm。
在实际使用时发现,由于养殖体系非常复杂,往往在处理时脱氮稳定性不理想,尤其当养殖废水中含有的动物粪便、饲料残渣等生物有机物含量过高时,反硝化细菌的脱氮稳定性更差,猜测是此条件下养殖废水的条件影响了细菌的繁殖和代谢。本发明通过添加特制的改性凹凸棒土和改性淀粉,可以提高施氏假单胞菌的脱氮稳定性,在20天内均可保持脱氮率高于90%。猜测是改性凹凸棒土和改性淀粉可以吸附有机物影响废水的组成,同时添加改性凹凸棒土后制备的复合碳源,缓释效果得到改善,进而提高反硝化菌的生长和代谢能力,有利于保持脱氮的稳定性。
进一步地,所述交联助剂为重量比5:2:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配。
进一步地,所述复合碳源用于为养殖废水中的施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri),保藏编号:SHBCC D12474提供碳源。
与现有技术相比,本发明的优点和有益效果为:
1、本发明提供一种复合碳源的制备工艺,用以解决单一碳源反硝化存在的问题,本发明制备的复合碳源氮去除率高,同时解决了现有碳源前期释碳量大、后期释碳量小、且可持续性较差的问题。
2、本发明选用大豆秸秆、棉杆和豆渣为养殖废水的处理时施氏假单胞菌提供碳源,通过这几种原料复配,可以提供施氏假单胞菌所需要的营养。当所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的重量比为(4~10):(2~6):1时,更有利于施氏假单胞菌的生长,氮的去除率更高。
3、本发明通过粘合剂和交联助剂与预处理原料相互作用,本发明的粘合剂与聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配组成的交联助剂复配,可以和大豆秸秆、棉杆和豆渣制备的预处理原料结合更牢固,提高了碳源的稳定脱氮性能。
4、当特定比例的改性淀粉、水和改性凹凸棒土以及特定比例的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配,可以延长脱氮的时间,第50天的脱氮率仍可达85%。
5、本发明通过添加特制的改性凹凸棒土,可以提高施氏假单胞菌的脱氮稳定性,在20天内均可保持脱氮率高于90%。
具体实施方式
下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明使用的原料均为市售,具体的:
聚乳酸,Mw为60000,购自默克;
聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物,Mw为1万~2万,购自源叶生物,S24436);
聚己内酯,Mw为45000,购自四川琢新生物材料研究有限公司;
施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),保藏编号:SHBCC D12474提供碳源。购自上海瑞楚生物科技有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种复合碳源的制备工艺,所述制备工艺包括以下步骤:
(1)将大豆秸秆、棉杆和豆渣粉碎至2mm,然后置于1.5mol/L氢氧化钠水溶液中加热4h,冷却至室温,过滤,用水洗涤至中性,干燥,得到预处理原料;
(2)将粘合剂和交联助剂混合,100℃下反应2h,得到碳源载体,向碳源载体中继续加入预处理原料和硅烷偶联剂,搅拌1.6h,得到复合浆料;
其中,所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:4.2:0.4的改性淀粉、水和改性凹凸棒土混合后,搅拌均匀后,75℃下加热1.5h;
所述交联助剂为重量比5:2:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配;
(3)将复合浆料倒入模具中,冻干成型后,干燥,得到复合碳源。
所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的重量比为6:4:1。
所述粘合剂、交联助剂、预处理原料和硅烷偶联剂的重量比为:247:5:54:1。
所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的总重量100g,对应使用氢氧化钠水溶液600mL。
所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550。
所述改性淀粉的制备方法为:常温(25℃)下,将重量比为1:3.5的马铃薯淀粉和水混合,搅拌后,继续加入马铃薯淀粉质量0.5wt%的羧甲基纤维素钠,52℃下水浴加热并搅拌1h,调节pH为9.2,并加入有效氯用量为8.7wt%的次氯酸钠反应5h,洗涤、离心后,干燥、研磨,即得改性淀粉。
所述羧甲基纤维素钠的粘度800~1200mpa.s,购自阿拉丁。
所述改性凹凸棒土的制备方法为:凹凸棒土与31v/v%硝酸水溶液的料液比为1g/37mL,混合后,在32℃搅拌反应30min,离心、洗至中性后,烘干、研磨。制备的所述改性凹凸棒土的比表面积为18~25m2/g,平均孔容为0.085~0.114cm3/g,平均孔径为20.5~23nm。
实施例2
本实施例与实施例1的区别为:所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:4:0.5的改性淀粉、水和改性凹凸棒土混合,搅拌均匀,70℃下加热2h。
实施例3
本实施例与实施例1的区别为:所述交联助剂为重量比4:1:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配。
实施例4
本实施例与实施例1的区别为:所述改性淀粉的制备方法为:常温下,将重量比为1:4的马铃薯淀粉和水混合,搅拌后,继续加入马铃薯淀粉质量0.5wt%的羧甲基纤维素钠,52℃下水浴加热并搅拌1h,调节pH为9.2,并加入有效氯用量为9wt%的次氯酸钠反应4.5h,洗涤、离心后,干燥、研磨,即得改性淀粉。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为:所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:4的改性淀粉和水混合后,搅拌均匀后,75℃下加热2h。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为:所述交联助剂为重量比1:1:1的聚乳酸、聚乙醇酸和聚己内酯复配。
对比例3
本对比例与实施例1的区别为:所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:6:0.3的改性淀粉、水和改性凹凸棒土混合,搅拌均匀,75℃下加热2h;所述交联助剂为重量比1:1:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配。
对比例4
本对比例与实施例1的区别为:所述粘合剂、交联助剂、预处理原料和硅烷偶联剂的重量比为250:2:45:1。
对比例5
本对比例与实施例1的区别为:所述改性凹凸棒土的制备方法为:凹凸棒土与40v/v%硝酸水溶液的料液比为1g/45mL,混合后,在34℃搅拌反应20min,离心、洗至中性后,烘干、研磨。所述改性凹凸棒土的比表面积为10~45m2/g,平均孔容为0.055~0.124cm3/g,平均孔径为17.5~25nm。
性能测试
参考《农作物副产品用作废水处理固体碳源》(严群芳等),测定实施例和对比例的复合碳源的脱氮率=(1-第N天的硝态氮含量/第0天硝态氮含量)×100%。其中,取广州某养殖废水处理的二沉池活性污泥,反硝化细菌为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),保藏编号:SHBCC D12474。结果如表1所示。
表1测定结果
第10天 | 第20天 | 第50天 | |
实施例1 | 98% | 93% | 85% |
实施例2 | 97% | 92% | 83% |
实施例3 | 97% | 91% | 84% |
实施例4 | 96% | 91% | 83% |
对比例1 | 86% | 74% | 67% |
对比例2 | 88% | 75% | 60% |
对比例3 | 89% | 73% | 69% |
对比例4 | 86% | 81% | 63% |
对比例5 | 87% | 80% | 61% |
并且,据统计本发明实施例1~4在前20天的脱氮率均稳定在90%以上。对比例5的前20天的脱氮率不稳定,部分天数的脱氮率低于70%。在实际使用时,本发明制备的复合碳源的添加量低于现有的产品,投加量可低至传统碳源投加量的0.4~0.6倍,但是得到的脱氮效果显著优于现有产品,降低了成本。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述复合碳源用于为养殖废水处理中使用的保藏编号为SHBCC D12474的施氏假单胞菌提供碳源,具体的,所述制备工艺包括以下步骤:
(1)将大豆秸秆、棉杆和豆渣粉碎至1~2mm,然后置于氢氧化钠水溶液中加热2~6h,冷却至室温,过滤,用水洗涤至中性,干燥,得到预处理原料;
(2)将粘合剂和交联助剂混合,90~110℃下反应1~2h,再继续加入预处理原料和硅烷偶联剂,搅拌1.5~2h,得到复合浆料;
其中,所述粘合剂的制备方法为:将重量比1:(4~4.5):(0.3~0.5)的改性淀粉、水和改性凹凸棒土混合,搅拌均匀,70~80℃下加热1~2h;所述交联助剂为重量比4~6:1~3:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配;
(3)将复合浆料倒入模具中,冻干成型后,干燥,得到复合碳源。
2.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述大豆秸秆、棉杆和豆渣的重量比为(4~10):(2~6):1。
3.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述粘合剂、交联助剂、预处理原料和硅烷偶联剂的重量比为(240~250):(3~6):(40~60):1。
4.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述改性凹凸棒土的制备方法为:将凹凸棒土与30~32v/v%硝酸水溶液的料液比为1g/35~38mL混合后,在30~35℃搅拌反应25~35min,离心、洗至中性后,烘干、研磨。
6.根据权利要求5所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述改性凹凸棒土的比表面积为18~25m2/g,平均孔容为0.085~0.114cm3/g,平均孔径为20.5~23nm。
7.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述改性淀粉的制备方法为:常温下,将重量比为1:3~4的马铃薯淀粉和水混合,搅拌后,继续加入马铃薯淀粉质量0.5wt%的羧甲基纤维素钠,52℃下水浴加热并搅拌1~2h,调节pH为9.2,并加入有效氯用量为8.5~9wt%的次氯酸钠反应4.5~5h,洗涤、离心后,干燥、研磨,即得改性淀粉。
8.根据权利要求7所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述羧甲基纤维素钠的粘度为800~1200mpa.s。
9.根据权利要求1所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述交联助剂为重量比5:2:1的聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物和聚己内酯复配。
10.根据权利要求3所述的复合碳源的制备工艺,其特征在于,所述粘合剂、交联助剂、预处理原料和硅烷偶联剂的重量比为247:5:54:1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311477290.4A CN117209074B (zh) | 2023-11-08 | 2023-11-08 | 一种复合碳源的制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311477290.4A CN117209074B (zh) | 2023-11-08 | 2023-11-08 | 一种复合碳源的制备工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117209074A true CN117209074A (zh) | 2023-12-12 |
CN117209074B CN117209074B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=89049672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311477290.4A Active CN117209074B (zh) | 2023-11-08 | 2023-11-08 | 一种复合碳源的制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117209074B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102206363A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-10-05 | 清华大学 | 交联淀粉、聚己内酯和聚乳酸共混物的制备方法及应用 |
CN104817981A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-05 | 许金兰 | 一种快干型天然淀粉胶黏剂及其制备方法 |
CN107501632A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-22 | 山东神州翔宇科技集团有限公司 | 一种复合变性玉米淀粉乳液及其制备方法 |
CN108740514A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 宿松县春润食品有限公司 | 一种肉鸭养殖用高缓释性饲料及其制备方法 |
CN110902821A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-24 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 适于高浓度硝氮污水反硝化的固体碳源及其制备方法 |
CN115925131A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-07 | 宁夏水投清水源水处理科技有限公司 | 一种复合碳源及其生产工艺 |
-
2023
- 2023-11-08 CN CN202311477290.4A patent/CN117209074B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102206363A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-10-05 | 清华大学 | 交联淀粉、聚己内酯和聚乳酸共混物的制备方法及应用 |
CN104817981A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-05 | 许金兰 | 一种快干型天然淀粉胶黏剂及其制备方法 |
CN107501632A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-22 | 山东神州翔宇科技集团有限公司 | 一种复合变性玉米淀粉乳液及其制备方法 |
CN108740514A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 宿松县春润食品有限公司 | 一种肉鸭养殖用高缓释性饲料及其制备方法 |
CN110902821A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-24 | 宁波首创厨余垃圾处理有限公司 | 适于高浓度硝氮污水反硝化的固体碳源及其制备方法 |
CN115925131A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-07 | 宁夏水投清水源水处理科技有限公司 | 一种复合碳源及其生产工艺 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
仝其根;闫海霞;: "次氯酸钠固体淀粉黏合剂的研制", 中国粮油学报, no. 04 * |
王丹;: "药物控释载体材料的性质", 中国组织工程研究与临床康复, no. 06, pages 1109 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117209074B (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109618944B (zh) | 一种超敏蛋白复合酶制剂及其制备方法与应用 | |
CN102391042A (zh) | 一种海藻生物液肥的生产方法 | |
CN106800435B (zh) | 一种增效尿素及其制备方法 | |
CN108516915A (zh) | 一种改良酸性土壤调理剂的制备方法 | |
CN104725140B (zh) | 一种具有氨挥发抑制作用的氨基酸肥料增效剂及其制作方法 | |
CN104445641A (zh) | 一种用于水处理的复合微生物缓释片及其制备方法 | |
CN105130678A (zh) | 降盐改土有机无机复混肥料 | |
CN110218112A (zh) | 一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法 | |
CN116283418B (zh) | 一种固载微生物的植物生长促进剂及其制备方法 | |
CN112239274A (zh) | 一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术 | |
CN106831260A (zh) | 酿酒葡萄园土壤调理剂及其制备方法 | |
CN111018137A (zh) | 一种高效复合碳源药剂及其制备方法 | |
CN106431769A (zh) | 一种含氨基酸的肥料增效剂及其制备方法 | |
CN114231463A (zh) | 微生物菌剂的制备方法及鹌鹑粪便好氧高温堆肥 | |
CN114409072A (zh) | 一种用于生物脱氮的复合碳源及其制备方法和应用 | |
CN108623414A (zh) | 一种改良盐碱地型生物有机复合肥及其制备方法 | |
CN113620730B (zh) | 一种玫瑰花用有机肥配方 | |
CN117209074B (zh) | 一种复合碳源的制备工艺 | |
CN108503462A (zh) | 一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料及其制备方法 | |
CN113683463A (zh) | 一种基于生物菌剂的复合肥料的生产工艺 | |
CN106478299A (zh) | 一种尿素增效肥料及其制备方法 | |
CN112592241A9 (zh) | 一种具有保水功能的复合生物有机肥及其制备方法 | |
CN110577440A (zh) | 一种微生物叶面肥及其制备方法 | |
CN106754548B (zh) | 一种微生物菌肥的菌株发酵方法及其应用 | |
CN111072423A (zh) | 一种利用贝壳粉的肥料及其制备方法 |
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 |