一种除臭脱色复合材料及制备方法和应用其的野战厕所技术

本发明专利技术涉及户外车载式厕所领域，特别是一种除臭脱色复合材料及制备方法和应用其的野战厕所，除臭脱色复合材料包括活性碳支架、吸附碳棒及质量百份比含量为80％第一除臭抑菌材料和20％的第二除臭抑菌材料；活性碳支架和吸附碳棒能增大对污水的吸附面积，同时将污水和除臭抑菌材料吸附，进而使两者快速充分接触，加快脱色甚至除臭等处理过程，进而使得野战厕所的除臭和脱色效率得到大幅度提升；所述除臭抑菌复合材料有两种特性完全不同的除臭抑菌材料组成，能更全面的对粪便进行除臭抑菌，所述除臭抑菌复合材料片成分均为天然环保材料，对人畜无害，使得野战厕所中粪便污水经过处理后，内部水源可循环利用，野战厕所排污更少且更环保。更少且更环保。

【技术实现步骤摘要】
一种除臭脱色复合材料及制备方法和应用其的野战厕所


[0001]本专利技术涉及户外车载式厕所领域，特别是一种除臭脱色复合材料及制备方法和应用其的野战厕所。

技术介绍

[0002]野战厕所是一种在结构上便于在野外拆卸和组装可车载式人体粪便处理装置，由于其对可便携和移动性的要求很高，野战厕所在组装应用时，不可以依赖外部水源用于冲洗厕所，只能主要依靠内部粪便处理系统得到适合用于冲洗厕所的冲洗用水，通过实现野战厕所内部的水循环才能满足野战厕所在户外的正常运作。
[0003]野战厕所在户外应用时，其环境温度在
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41℃至46℃之间，其打包便器结构简单，可靠性高，体积小，重量轻，携行方便，是野战军等野外作业人员配设的粪便处理装置，其处理需要满足内部水源循环利用外，还需要尽量少的排污量，便于野战厕所应用过程中对排污进行快速打包和携带，进而实现野战厕所在户外应用时不需要外部水源添加，也不会对户外造成污染；为了让野战厕所实现上述应用要求，就要求野战厕所的粪便处理系统能具备全面的粪便处理功能。现有技术中虽然出现了对人或牲畜的粪便处理技术，但是这些技术应用至上述野战厕所时，难以满足野战厕所对粪便处理中关于味道、颜色和排放量等的技术要求，因此如何提野战厕所对粪便处理能力，成为野战厕所在实际应用中的技术难题。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种除臭脱色的复合材料及制备方法和应用其的野战厕所，所述野战厕所的粪便处理系统具有良好的除臭脱色效果，厕所冲洗用水颜色无异味，能使得野战厕所在实际应用效果得到大大提高。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种除臭脱色复合材料，其包括活性碳支架及质量百份比含量为80％第一除臭抑菌材料和20％的第二除臭抑菌材料；所述第一除臭抑菌材料，包括以下质量百份比含量的组分：活化后的生物质超临界液化残渣40％～55％，麸皮 15％～20％，有机钙20％～35％；所述第二除臭抑菌材料由1:1:1质量百份比蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株混合均匀而成；其中，蛋白质降解菌株为枯草芽孢杆菌；所述淀粉降解菌株为黑曲霉菌；所述纤维素降解菌株为人参芽孢杆菌；所述第二除臭抑菌材料由1:1:1质量百份比蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株混合均匀而成；其中，蛋白质降解菌株为枯草芽孢杆菌；所述淀粉降解菌株为黑曲霉菌；所述纤维素降解菌株为人参芽孢杆菌；所述活性炭支架呈箱体装，其内部设有第一除臭脱色槽和第二除臭脱色槽，所述第一除臭脱色槽和第二除臭脱色槽内竖立排列设有有多个吸附碳棒；所述吸附碳棒为活性炭制成，其内设有疏松孔状结构。
[0007]具体的，所述有机钙为甲酸钙、苯甲酸钙、醋酸钙、丙酸钙中的一种或多种。
[0008]具体的，其特征在于，所述生物质为牡蛎壳或杉木屑。
[0009]4.用于制备如上所述的除臭脱色复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0010]第一除臭抑菌材料制备阶段：
[0011]A.在高压密闭反应釜中加入粉碎的生物质、液化溶剂和催化剂，在惰性气氛下进行液化反应，除去液化油的残渣即为生物质超临界液化残渣；
[0012]B.将步骤A所得的生物质超临界液化残渣铺设在循环流化床上，在惰性气氛下进行烘焙，烘焙温度为130℃，时间为100min，得到活化后的生物质超临界液化残渣。
[0013]第二除臭抑菌材料制备阶段：
[0014]C.将蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株分别进行活化、培养，调每株菌的含菌量大于等于109CFU/mL，分别获得蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株的菌液；
[0015]D.将步骤1获得的蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株的菌液，按照1:1:1质量百份比进行混合，得到液态微生物菌剂；其中，液态微生物菌剂的活菌数大于等于4.5
×
109CFU/mL；
[0016]E.将步骤D获得的液态微生物菌剂，按每升菌液加入附着载体1千克的比例，并按每1千克附着载体添加50克发酵引物的比例混合均匀；恒温培养，使含水量为45％，获得固态微生物菌剂；其中，固态微生物菌剂的活菌数大于等于4.5
×
109CFU/g。
[0017]具体的，所述第一除臭抑菌材料制备阶段中液化溶剂为乙醚或丙酮；所述催化剂为碳酸钠或碳酸钾，所述生物质、液化溶剂和催化剂的比为10g∶60mL∶ 1g；所述液化反应的温度为200℃，压力为15MPa，时间为80min。
[0018]具体的，所述步骤E中附着载体为经过灭菌处理的粒度均匀的锯末或沸石；发酵引物为葡萄糖或蔗糖；所述恒温培养具体包括：在30℃恒温环境下，烘干 24小时。
[0019]具体的，所述步骤C中，将枯草芽孢杆菌、硼酸赖氨酸杆菌、人参芽孢杆菌分别在LB固体斜面培养基中活化；再分别接种到LB液体培养基培养中，在 35℃恒温培养箱中培养30小时，调每株菌的含菌量大于等于109CFU/mL；将黑曲霉菌、单胞瓶霉属真菌分别在PDA固体斜面培养基中活化；再分别接种到PDA 液体培养基培养中，在35℃恒温培养箱中培养100小时，每株菌的含菌量大于等于109CFU/mL。
[0020]具体的，LB固体斜面培养基配方为：每500mL去离子水中置入8g胰蛋白胨、3g酵母浸粉、5g氯化钠、10g琼脂，pH 7.0；PDA固体斜面培养基配方为：每500mL水中置入100g土豆、10g葡萄糖、10g琼脂，pH值6.0
‑
8.0。
[0021]应用如上所述的脱色抑菌复合材料的野战厕所，其包括：粪便处理系统；所述粪便处理系统设有除臭脱色装置，所述除臭装置难沿着粪便流动方向依次可拆卸的设有所述第一除臭脱色槽和所述第二除臭脱色槽；所述第一除臭脱色槽内和所述第二除臭脱色槽内均铺设有基材；所述第一除臭脱色槽内填充所述第一除臭抑菌材料，所述第二除臭槽内填充有所述第二除臭抑菌材料，基材为牡蛎壳或杉木块。
[0022]更优的，所述野战厕所还包括便池底座和可以拆卸罩设于所述便池底座上方罩体；所述便池底座的排污口连通有所述污水处理系统，所述污水处理系统沿着粪便流动方向依次设有碎解装置、厌氧分解槽、好氧生物氧化反应槽、所述除臭脱色装置和有机无分解槽。
[0023]本专利技术中除臭抑菌复合材料由两种除臭抑菌材料组合而成；其中所述第一除臭抑
菌材料主要成分为活化后的生物质超临界液化残渣，生物质超临界液化残渣是生物质液化过程的第二大产物，其表面含有丰富的碳、氧官能团，如：羰基、羧基、芳香基、羟基，这些基团是硫化氢和氨气的潜力结合基团。本专利技术中用多种活化方法后发现，木屑经超临界液化后的残渣在缺氧条件下低温烘焙后，由于纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、脂肪酸化合物、淀粉和碳水化合物都发生不同程度的降解，热解过程中产生的灰分和提取物、半纤维和木质素分解的中间产物等，与硫化氢和氨气等臭气分子的结合能力大大强于纤维素、半纤维素、木质素等。其原理可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除臭脱色复合材料，其特征在于，包括活性碳支架及质量百份比含量为80％第一除臭抑菌材料和20％的第二除臭抑菌材料；所述第一除臭抑菌材料，包括以下质量百份比含量的组分：活化后的生物质超临界液化残渣40％～55％，麸皮15％～20％，有机钙20％～35％；所述第二除臭抑菌材料由1:1:1质量百份比蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株混合均匀而成；其中，蛋白质降解菌株为枯草芽孢杆菌；所述淀粉降解菌株为黑曲霉菌；所述纤维素降解菌株为人参芽孢杆菌；所述第二除臭抑菌材料由1:1:1质量百份比蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株混合均匀而成；其中，蛋白质降解菌株为枯草芽孢杆菌；所述淀粉降解菌株为黑曲霉菌；所述纤维素降解菌株为人参芽孢杆菌；所述活性炭支架呈箱体装，其内部设有第一除臭脱色槽和第二除臭脱色槽，所述第一除臭脱色槽和第二除臭脱色槽内竖立排列设有有多个吸附碳棒；所述吸附碳棒为活性炭制成，其内设有疏松孔状结构。2.根据权利要求1所述的一种除臭脱色复合材料，其特征在于，所述有机钙为甲酸钙、苯甲酸钙、醋酸钙、丙酸钙中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种除臭脱色复合材料，其特征在于，所述生物质为牡蛎壳或杉木屑。4.用于制备如权利要求1
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3中任意一项所述的除臭脱色复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一除臭抑菌材料制备阶段：A.在高压密闭反应釜中加入粉碎的生物质、液化溶剂和催化剂，在惰性气氛下进行液化反应，除去液化油的残渣即为生物质超临界液化残渣；B.将步骤A所得的生物质超临界液化残渣铺设在循环流化床上，在惰性气氛下进行烘焙，烘焙温度为130℃，时间为100min，得到活化后的生物质超临界液化残渣；第二除臭抑菌材料制备阶段：C.将蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株分别进行活化、培养，调每株菌的含菌量大于等于109CFU/mL，分别获得蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株的菌液；D.将步骤1获得的蛋白质降解菌株、淀粉降解菌株、纤维素降解菌株的菌液，按照1:1:1质量百份比进行混合，得到液态微生物菌剂；其中，液态微生物菌剂的活菌数大于等于4.5
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109CFU/mL；E.将步骤D获得的液态微生物菌剂，按每升菌液加入附着载体1千克的比例，并按每1千克附着载体添加50克发酵引物的比例混合均匀；...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峻，徐广艳，
申请(专利权)人：广东四用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：