一种厌氧菌固定化方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种厌氧菌固定化方法，包括以下步骤：1)、将包埋材料加入到生长因子溶液中，加热至50～120℃，搅拌均匀，制得混合浆液；包埋材料为海藻酸钠和聚乙烯醇中的至少一种；2)、当混合浆液的温度降至30～45℃后，向混合浆液中加入厌氧菌，搅拌，制成含有厌氧菌的混合浆液；3)、将含有厌氧菌的混合浆液逐滴加入到固化剂中，0～10℃下静置2～24h，得到厌氧菌包埋颗粒；其中，固化剂由氯化钙、滑石粉及饱和硼酸溶液组成；4)、用水或NaCl水溶液冲洗厌氧菌包埋颗粒，获得固定化厌氧菌颗粒；其中，NaCl水溶液中NaCl的质量分数小于等于0.9％。本发明专利技术提供的方法，在固化剂中加入了滑石粉，解决了厌氧菌固定化过程中易产生粘连的问题。

Anaerobic bacteria immobilization method

The embodiment of the invention discloses an anaerobic bacteria immobilized method, which comprises the following steps: 1), an encapsulating material is added to the growth factor solution, heating to 50 to 120 DEG C, stirring evenly, prepared mixed slurry; embedding material for at least one kind of sodium alginate and polyvinyl alcohol in 2, when); mixed slurry temperature to 30 to 45 DEG C, adding anaerobic bacteria to mixed slurry mixing, mixing slurry containing anaerobic bacteria; 3), mixed slurry containing anaerobic bacteria was added dropwise into the curing agent, 0 to 10 DEG C standing for 2 ~ 24h, get the anaerobic bacteria entrapped particles the composition; curing agent by calcium chloride, talcum powder and saturated boric acid solution; 4), water or NaCl water solution flushing anaerobic bacteria entrapped particles obtained immobilized anaerobic granules; the mass fraction of NaCl in aqueous solution of NaCl is less than or equal to 0.9%. The method of the present invention adds talcum powder into the curing agent, and solves the problem of easy adhesion in the process of anaerobic bacteria immobilization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理
，特别涉及一种厌氧菌固定化方法。
技术介绍
随着经济的快速发展以及人口的不断增长，城市生活污水和工业废水的排放量逐年上升，水环境污染的形势十分严峻。目前，厌氧生物处理法是城市生活污水和工业废水处理中普遍采用的一项技术。厌氧生物处理法是利用厌氧菌将污水中的大分子有机物降解为低分子化合物，进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法。厌氧生物处理法具有有机物去除率高，处理过程消耗能量少，污泥产量少，对氮、磷等营养物质需求量少等优点。但常规的厌氧生物处理法存在菌种流失严重，菌群繁殖缓慢且反应体系不稳定，易受外界影响等问题。为解决上述问题，20世纪70年代发展了厌氧菌固定化微生物技术。该技术是将游离微生物限制或定位在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。在厌氧菌固定化微生物技术中，以包埋法最为常用。包埋法的原理是将生物体细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络中，通过聚合作用或通过离子网络形成，或通过沉淀作用，或通过改变溶剂、温度、pH值使细胞截留。凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄露，同时能让基质渗入和产物扩散出来。但是通常包埋法在厌氧菌固定化过程中容易存在颗粒粘连的问题，致使不能实现规模化设备生产。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种厌氧菌固定化方法，解决了通常包埋法在厌氧菌固定化过程中易产生粘连的问题，可以实现规模化设备生产。技术方案如下：一种厌氧菌固定化方法，包括以下步骤：1)、将包埋材料加入到生长因子溶液中，加热至50～120℃，搅拌均匀，制得混合浆液；其中，所述包埋材料为海藻酸钠和聚乙烯醇中的至少一种；且在所述包埋材料包括海藻酸钠的情况下，所述海藻酸钠与所述生长因子溶液的比例为0.1:100～5:100g/mL；在所述包埋材料包括聚乙烯醇的情况下，所述聚乙烯醇与所述生长因子溶液的比例为1:100～20:100g/mL；所述生长因子溶液包括：维生素溶液、葡萄糖溶液、酒石酸铵溶液、乙醇溶液中的一种或多种；2)、当所述混合浆液的温度降至30～45℃后，向混合浆液中加入厌氧菌，搅拌，制成含有厌氧菌的混合浆液；3)、将含有厌氧菌的混合浆液逐滴加入到固化剂中，0～10℃下静置2～24h，得到厌氧菌包埋颗粒；其中，所述固化剂由氯化钙、滑石粉及饱和硼酸溶液组成，基于所述固化剂的总质量，所述氯化钙的质量分数为1％～20％，所述滑石粉的质量分数为0.1％～1％；4)、用水或NaCl水溶液冲洗厌氧菌包埋颗粒，获得固定化厌氧菌颗粒；其中，所述NaCl水溶液中NaCl的质量分数小于等于0.9％。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述包埋材料还包括：密度调节剂；所述密度调节剂包括：活性炭粉、煤炭粉、硫酸盐矿石粉、硅酸盐矿石粉、碳酸盐矿石粉中的至少一种；所述密度调节剂的粒度为200～500目；所述密度调节剂与所述生长因子溶液的比例为1:100～10:100g/mL；所述硅酸盐矿石粉优选为沸石粉或蒙脱石粉。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述包埋材料为海藻酸钠、聚乙烯醇和密度调节剂三者的混合物。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述海藻酸钠与所述生长因子溶液的比例为0.1:100～3:100g/mL，优选为0.1:100～1:100g/mL。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述聚乙烯醇与所述生长因子溶液的比例为4:100～15:100g/mL，优选为6:100～10:100g/mL。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述密度调节剂与所述生长因子溶液的比例为2:100～8:100g/mL，优选为2:100～5:100g/mL。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述氯化钙的质量分数为3％～15％，优选为5％～10％。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述滑石粉的质量分数为0.2％～0.8％，优选0.4％～0.6％。本专利技术实施例还公开了一种由上述厌氧菌固定化方法制备的固定化厌氧菌颗粒。本专利技术提供的一种厌氧菌固定化方法，在固化剂中加入了滑石粉，不会干扰原有产品的特性，解决了通常包埋法在厌氧菌固定化过程中易产生粘连的问题，可以实现规模化设备生产。具体实施方式本专利技术提供的一种厌氧菌固定化方法，包括以下步骤：1)、将包埋材料加入到生长因子溶液中，加热至50～120℃，搅拌均匀，制得混合浆液；其中，所述包埋材料为海藻酸钠和聚乙烯醇中的至少一种；且在所述包埋材料包括海藻酸钠的情况下，所述海藻酸钠与所述生长因子溶液的比例为0.1:100～5:100g/mL；在所述包埋材料包括聚乙烯醇的情况下，所述聚乙烯醇与所述生长因子溶液的比例为1:100～20:100g/mL；所述生长因子溶液包括：维生素溶液、葡萄糖溶液、酒石酸铵溶液、乙醇溶液中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，所述生长因子溶液用于向厌氧菌提供养分，利于固定化后厌氧菌的活化。控制所述包埋材料中的各组分与所述生长因子溶液的比例可以得到粘稠的混合浆液，便于后续形成颗粒。需要说明的是，本领域技术人员能够想到，本专利技术使用的聚乙烯醇为本领域常用的聚乙烯醇，通常平均聚合度在1500道尔顿以上，聚乙烯醇的聚合度过低溶于水后不能形成粘稠的液体，在后续的实验中都不能得到固定化厌氧菌颗粒。该聚乙烯醇可以通过在市场上购买获得。本领域技术人员可以根据所述包埋材料中的各组分的加入量、聚乙烯醇的平均聚合度，确定搅拌时间，一般需要40-100min，为了避免搅拌时产生大量的气泡，搅拌的转速可控制在60～100rmp(转/分钟)。2)、当所述混合浆液的温度降至30～45℃后，向混合浆液中加入厌氧菌，搅拌，制成含有厌氧菌的混合浆液。在本专利技术的技术方案中，所述厌氧菌是指一类在无氧条件下比在有氧环境中生长好的细菌，厌氧菌的种类可以根据处理污水的需要来选择，本专利技术在此不作具体限定，例如厌氧菌可以是产甲烷菌，而且，厌氧菌一般都是可以通过购买或者由污泥、污水等培养得到的，总之，厌氧菌不应构成对本专利技术的限定。本领域技术人员可以根据厌氧菌的保存形式、单位菌浓度等确定厌氧菌与混合浆液的比例，以保证每颗厌氧菌包埋颗粒中的厌氧菌的数量大于106cell。在本专利技术的技术方案中，所述混合浆液的温度不能过低也不能过高，温度过低混合浆液容易凝固，温度过高会影响厌氧菌的活性。专利技术人发现，在30～45℃的条件下，厌氧菌的活性最高，而且在这个温度范围内混合浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厌氧菌固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、将包埋材料加入到生长因子溶液中，加热至50～120℃，搅拌均匀，制得混合浆液；其中，所述包埋材料为海藻酸钠和聚乙烯醇中的至少一种；且在所述包埋材料包括海藻酸钠的情况下，所述海藻酸钠与所述生长因子溶液的比例为0.1:100～5:100g/mL；在所述包埋材料包括聚乙烯醇的情况下，所述聚乙烯醇与所述生长因子溶液的比例为1:100～20:100g/mL；所述生长因子溶液包括：维生素溶液、葡萄糖溶液、酒石酸铵溶液、乙醇溶液中的一种或多种；2)、当所述混合浆液的温度降至30～45℃后，向混合浆液中加入厌氧菌，搅拌，制成含有厌氧菌的混合浆液；3)、将含有厌氧菌的混合浆液逐滴加入到固化剂中，0～10℃下静置2～24h，得到厌氧菌包埋颗粒；其中，所述固化剂由氯化钙、滑石粉及饱和硼酸溶液组成，基于所述固化剂的总质量，所述氯化钙的质量分数为1％～20％，所述滑石粉的质量分数为0.1％～1％；4)、用水或NaCl水溶液冲洗厌氧菌包埋颗粒，获得固定化厌氧菌颗粒；其中，所述NaCl水溶液中NaCl的质量分数小于等于0.9％。

【技术特征摘要】
1.一种厌氧菌固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将包埋材料加入到生长因子溶液中，加热至50～120℃，搅拌均匀，制
得混合浆液；其中，
所述包埋材料为海藻酸钠和聚乙烯醇中的至少一种；且在所述包埋材料包
括海藻酸钠的情况下，所述海藻酸钠与所述生长因子溶液的比例为
0.1:100～5:100g/mL；在所述包埋材料包括聚乙烯醇的情况下，所述聚乙烯醇与
所述生长因子溶液的比例为1:100～20:100g/mL；所述生长因子溶液包括：维生
素溶液、葡萄糖溶液、酒石酸铵溶液、乙醇溶液中的一种或多种；
2)、当所述混合浆液的温度降至30～45℃后，向混合浆液中加入厌氧菌，搅
拌，制成含有厌氧菌的混合浆液；
3)、将含有厌氧菌的混合浆液逐滴加入到固化剂中，0～10℃下静置2～24h，
得到厌氧菌包埋颗粒；其中，所述固化剂由氯化钙、滑石粉及饱和硼酸溶液组
成，基于所述固化剂的总质量，所述氯化钙的质量分数为1％～20％，所述滑石
粉的质量分数为0.1％～1％；
4)、用水或NaCl水溶液冲洗厌氧菌包埋颗粒，获得固定化厌氧菌颗粒；其
中，所述NaCl水溶液中NaCl的质量分数小于等于0.9％。
2.如权利要求1所述的厌氧菌固定化方法，其特征在于，所述包埋材料还
包括：密度调节剂；
所述密度调节剂包括：活性炭粉、煤炭粉、硫酸盐矿石粉、硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玮，乔丽丽，乔瑞平，俞彬，王玉慧，张伦梁，陈广升，李璐，
申请(专利权)人：博天环境集团股份有限公司，博天环境工程北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11