以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法技术

本发明专利技术提供了一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，包括如下步骤：S1、将聚氨酯材料切割成薄板状，用蒸汽沿聚氨酯薄板的横切面吹扫聚氨酯薄板的微孔道，冷却至室温，制得聚氨酯载体；S2、用含高密度硫杆菌的菌液循环淋洗聚氨酯载体，将硫杆菌固定在聚氨酯载体上。用成本低廉的聚氨酯泡沫作为生物滴滤废气处理装置的填料，代替传统的竹炭、陶粒、树皮等填料，其优点在于成本低、重量轻、比表面积大、吸附能力强、耐老化的惰性材料、传质性能好。通过微生物固定化技术将微生物富集于聚氨酯泡沫填料的表面和内部微孔，既可以提高废气处理装置内的微生物菌群数量，又可以提高微生物对环境因素的耐受性，从而提高微生物的活性和处理效率。

Immobilization of Thiobacillus using polyurethane foam as carrier

The invention provides a method for immobilizing Thiobacillus with polyurethane foam material as carrier, which comprises the following steps: S1, cutting polyurethane material into sheet shape, blowing the micropore of polyurethane sheet along the transverse section of polyurethane sheet with steam, cooling to room temperature, preparing polyurethane carrier; S2, using Thiobacillus containing high density. The polyurethane carrier was washed by bacteria solution and immobilized Thiobacillus on polyurethane carrier. Low-cost polyurethane foam is used as filler for waste gas treatment unit of biological trickling filter instead of traditional bamboo charcoal, ceramsite, bark and other fillers. Its advantages are low cost, light weight, large specific surface area, strong adsorption capacity, aging-resistant inert material and good mass transfer performance. Microbial immobilization technology can enrich microorganisms on the surface and inside micropores of polyurethane foam fillers, which can not only increase the number of microorganisms in waste gas treatment plant, but also improve the tolerance of microorganisms to environmental factors, thereby improving the microbial activity and treatment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法
本专利技术涉及一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，该载体可作为硫化氢废气处理装置的整体性填料，以提高处理装置的能力和效率。
技术介绍
近年来由于人口的膨胀和生活水平的大幅提高，产生的生活垃圾也与日俱增，对三废处理的压力也逐渐加大，对环境的影响也到了相当严重的程度，随着环保标准和政策的日趋严格，对污水处理厂对周围大气环境的影响也出台了更严格的国家和地方标准，而硫化氢时污水处理过程产生的主要废气之一，低浓度的硫化氢是带有剧毒的恶臭气味的气体，对眼、呼吸系统和中枢神经系统都有影响。为消除从城市污水处理设施挥发出的硫化氢等恶臭气味的气体，通常采取活性炭吸附法、化学洗涤法和微生物净化法，其中微生物净化方法，因其成本低廉和处理效率高的优点而被广泛采用。恶臭气体处理的生物净化方法普遍生物滴滤装置，它主要通过附着于滴滤塔内填料表面的微生物的新陈代谢过程，把污染物降解为CO2、水和无机盐等物质，并利用废气作为营养或能源生成新的微生物细胞质，形成稳定平衡的微生态环境，可以持续的代谢转化废气中的污染物质。微生物细胞的固定化技术可以在填料表面及微孔处聚集大量微生物，提高处理装置的效能。微生物细胞被固定化后，细胞密度高、反应速度快、生物稳定性好、环境耐受性好，可以大大提高处理能力和速度。在生物滴滤塔装置中，填料既是微生物生长的支撑载体，又是气液两相的传质介质，为气液固三相提供充分的接触，其性能直接影响污染物的去除效果及处理费用。软泡聚氨酯泡沫具有成本低、重量轻、比表面积大、吸附能力强、耐老化的惰性材料、传质性能好等优点，是竹炭、树皮等填料的良好替代品。但是目前单纯以软泡聚氨酯泡沫作为载体存在生物膜形成周期较长，而且生物膜稳定性和持续性较差，容易受环境干扰而消融。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，包括如下步骤：S1、将聚氨酯材料切割成薄板状，用蒸汽沿聚氨酯薄板的横切面吹扫聚氨酯薄板的微孔道，冷却至室温，制得聚氨酯载体；优选用蒸汽由下至上吹扫聚氨酯薄板的微孔道；S2、用含高密度硫杆菌的菌液循环淋洗聚氨酯载体，将硫杆菌固定在聚氨酯载体上。将含高密度硫杆菌的菌液循环淋洗聚氨酯薄板时，硫杆菌进入聚氨酯材料内壁微孔中，在胞外多糖的作用下形成稳定粘膜保护硫杆菌生长，平衡环境影响，由此便将硫杆菌固定在聚氨酯泡沫材料的载体上。优选地，在步骤S1中，所述聚氨酯薄板的厚度为8～15cm。当聚氨酯薄板的厚度小于8cm时，会使处理装置填料层压损较大，而当聚氨酯薄板的厚度大于15cm时又会增大处理装置内部压力。其中，聚氨酯薄板的长宽可根据设备需要设置，如设备平面尺寸较大，无条件制成整块薄板，可用小的薄板错缝拼接。优选地，在步骤S1中，用蒸汽吹扫主要是去除游离物质，避免其对微生物生长的影响，蒸汽的温度为110～120℃，蒸汽吹扫的时间为30～60s。蒸汽吹扫时如果温度低于110℃或者时间少于30s不能达到去除游离物质的作用,温度高于120℃或者时间大于60s有可能会对聚氨酯泡沫的结构造成破坏，影响聚氨酯泡沫的孔隙率。优选地，在步骤S1中，所述聚氨酯材料为软质聚氨酯泡沫材料。软泡聚氨酯材料是开孔率高，吸附性能好，风阻小的聚氨酯泡沫材料。优选地，在步骤S2中，所述菌液包括如下浓度的各组分：NH4Cl2.4g/L；KH2PO41.2g/L；K2HPO41.2g/L；MgSO4·7H2O0.2g/L；FeSO4·7H2O0.01g/L；CaCl20.05g/L；Na2S2O4·5H2O8g/L。优选地，所述菌液的培养条件为在25～30℃、180rpm/min摇床震荡培养7～10天。优选地，在步骤S2中，所述菌液的浓度为106～108CFU/mL以上，菌液与聚氨酯载体的体积比为1:80～100。如果菌液与聚氨酯载体的体积比低于1:80则会影响微生物挂膜的效果，没有足够的微生物分泌胞外多糖来形成生物膜并固定微生物细胞；如果菌液与聚氨酯载体体积比高于1:100则在提高微生物膜的性能方面并没有明显的增长，反而会造成成本上的浪费，根据实验获得的数据，在菌液浓度106～108CFU/mL范围内菌液与聚氨酯载体的体积比高于1:100其边际效率已可忽略。优选地，在步骤S2中，所述循环淋洗的步骤包括：将菌液由上至下喷至聚氨酯薄板表面，菌液经过微孔逐步下渗，渗液经底部循环装置收集再循环使用。优选地，在步骤S2中，所述循环淋洗的菌液的流量为(V/60)L/min，其中V为聚氨酯载体的体积。优选地，在步骤S2中，所述循环淋洗的时间为5～7天。优选地，所述聚氨酯载体由若干聚氨酯薄板叠搭组成。本专利技术提供了一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，将聚氨酯泡沫材料切割成薄板形状，将切割后多层聚氨酯泡沫材料叠搭在一起作为硫杆菌固定化的载体，首先用低饱和水蒸汽吹扫聚氨酯的微孔道，去除游离物质，保证孔道的整体畅通；然后用高浓度硫杆菌菌液对聚氨酯泡沫材料载体进行循环淋洗，在淋洗过程中使细菌胞外多糖在孔道中聚集形成稳定粘膜，硫杆菌会固定在聚氨酯泡沫材料内壁和粘膜之间，或粘附于粘膜表面等形式，由此得到含有大量硫杆菌的聚氨酯泡沫材料载体，该载体可用于硫化氢废气的处理装置中，并极大提高装置的处理能力和效率。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、用成本低廉的聚氨酯泡沫作为生物滴滤废气处理装置的填料，代替传统的竹炭、陶粒、树皮等填料，其优点在于成本低、重量轻、比表面积大、吸附能力强、耐老化的惰性材料、传质性能好。本专利技术除具有一般聚氨酯泡沫载体的优点外，还通过可拼接堆叠等方式灵活的设计聚氨酯泡沫载体的形状和尺寸，通过这种方式可以避免由于聚氨酯生产工艺造成的开孔率不均衡等问题，使处理装置更加高效稳定，更可以灵活的运用其它废弃的聚氨酯泡沫来作为填料载体。2、通过微生物固定化技术将微生物富集于聚氨酯泡沫填料的表面和内部微孔，既可以提高废气处理装置内的微生物菌群数量，又可以提高微生物对环境因素的耐受性，从而提高微生物的活性和处理效率。本专利技术将硫杆菌微生物固定在聚氨酯泡沫载体上，显著提高了微生物除臭装置对硫化氢等含硫臭气物质的去除效率。3、本专利技术通过预先固定化，可在聚氨酯泡沫微孔道形成稳定长久的微生物膜，从而提高处理装置的稳定性和效率；本专利技术生物膜形成周期短，而且生物膜稳定性和持续性高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的检测固定化硫杆菌效率的生物滴滤装置为常用的生物废气处理装置，包括玻璃钢箱体(宽1米、长1米、高1.6米)、循环喷淋系统、风系统和聚氨酯泡沫填料层，循环喷淋系统由填料层上部的喷头、填料层下部的滤液收集系统及潜水泵组成。实施例1本实施例涉及一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，具体包括以下步骤：⑴含高密度硫杆菌菌液的制备将活化的硫杆菌菌株接种到下述培养基中：NH4C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚氨酯材料切割成薄板状，用蒸汽沿聚氨酯薄板的横切面吹扫聚氨酯薄板的微孔道，冷却至室温，制得聚氨酯载体；S2、用含高密度硫杆菌的菌液循环淋洗聚氨酯载体，将硫杆菌固定在聚氨酯载体上。

【技术特征摘要】
1.一种以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚氨酯材料切割成薄板状，用蒸汽沿聚氨酯薄板的横切面吹扫聚氨酯薄板的微孔道，冷却至室温，制得聚氨酯载体；S2、用含高密度硫杆菌的菌液循环淋洗聚氨酯载体，将硫杆菌固定在聚氨酯载体上。2.根据权利要求1所述的以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚氨酯薄板的厚度为8～15cm。3.根据权利要求1所述的以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，在步骤S1中，蒸汽的温度为110～120℃，蒸汽吹扫的时间为30～60s。4.根据权利要求1所述的以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚氨酯材料为软质聚氨酯泡沫材料。5.根据权利要求1所述的以聚氨酯泡沫材料为载体固定硫杆菌的方法，其特征在于，在步骤S2中，每升所述菌液包括如下浓度的各组分：NH4Cl2.4g/L；KH2PO41.2g/L；K2HPO41.2g/L；MgSO4·7H2O0.2g/L；FeSO4·7H2O0.01g/L；CaCl2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，黄健翔，
申请(专利权)人：上海梅思泰克环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31