一种多功能新型生物质填料及其制备方法 专利技术说明

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本发明涉及填料技术领域，特别是一种多功能新型生物质填料及其制备方法。背景技术：2.生物质经燃烧后，大部分物质以气体的形式释放到大气中，部分无机成分和矿物质则以固体颗粒的形式留存下来，形成灰渣。目前，生物质灰渣为一般固体废弃物，其大多采取铺路、制砖等建材类的处置方式，对于灰渣的利用率较低、经济附值不高。在一些地区，生物质焚烧灰渣的处理还需要各企业承担一定的处置费用，增加了电厂的运行成本，降低了经济效益。3.在污水处理行业中，很少使用灰渣做生物处理的填料使用，且在过滤污水的过程中，也很少将微生物与灰渣结合来处理污水污水中的有机污染物，使得有机污染物代谢成水、二氧化碳以及氨微生物细胞物质，使有机污染物被分解掉从而净化污水。技术实现要素：4.本发明需要解决的技术问题是提供一种多功能新型生物质填料来解决上述问题。5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多功能新型生物质填料，按质量比分为以下组分：[0006][0007][0008]作为本发明进一步的方案，所述改性灰渣为生物质燃烧后的灰渣经制备得到。[0009]作为本发明进一步的方案，所述改性炭化沼渣为气工程的沼渣经制备得到。[0010]作为本发明进一步的方案，所述粘合剂为聚氨酯或聚苯乙烯或聚丙烯酸酯或丁基橡胶。[0011]作为本发明进一步的方案，所述菌群为好氧菌。[0012]作为本发明进一步的方案，所述好氧菌为芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌和聚磷菌。[0013]一种多功能新型生物质填料的制备方法，具体步骤如下：[0014]步骤一，将改性灰渣和改性炭化沼渣高温搅拌均匀后冷却至室温；[0015]步骤二，将珊瑚骨和沸石碾压成颗粒；[0016]步骤三，在改性灰渣、改性炭化沼渣、珊瑚骨颗粒、沸石颗粒、木质素中加入粘合剂高温搅拌均匀得填料基体；[0017]步骤四，将填料基体添加进制粒机中制备得填料颗粒；[0018]步骤五，在填料颗粒中加入菌群并搅拌均匀。[0019]作为本发明进一步的方案，所述步骤一中高温为300-400℃，步骤二中颗粒的粒径为1-4mm。[0020]作为本发明进一步的方案，所述步骤四中的填料颗粒粒径为2-4cm。[0021]作为本发明进一步的方案，所述步骤五中搅拌温度为15-30℃。[0022]由于本发明采用如上技术方案，本发明具有的优点和积极效果是：[0023]1、本发明由于将采用生物质灰渣和沼气工程沼渣为原料制备环保填料，实现了生物质灰渣及沼渣的资源化循环利用，解决了生物质、沼气工程中灰渣和沼渣利用率低的问题，同时为水处理行业提供了更加环保的填料替代产品，有利于生物质、沼气工程、水处理行业的可持续发展；[0024]2、本发明利用改性灰渣、珊瑚骨与沸石的多孔结构为菌群提供住所，进而可以快速扩大培养菌落数；[0025]3、本发明利用好氧菌代谢废水中的物质可以对废水进行降解，达到排放要求。具体实施方式[0026]本发明的一种多功能新型生物质填料，按质量比分为以下组分：[0027][0028]其中，所述改性灰渣为生物质燃烧后的灰渣经制备得到；改性炭化沼渣为气工程的沼渣经制备得到；粘合剂为聚氨酯或聚苯乙烯或聚丙烯酸酯或丁基橡胶；菌群为好氧菌，进一步的，好氧菌为芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌和聚磷菌。[0029]本发明的生物质填料中的好氧菌有如下特点：[0030]1、好氧菌种对水体中有机质有很好的降解功能；由于芽孢菌群对外界有害因子较强的抵抗力，使污水处理系统有较高的抗负荷冲击能力，处理能力强，在污水浓度发生大幅度的变化时系统也能正常运转，出水稳定排放；[0031]2、好氧菌种能去除bod、cod及tss，显著提高沉淀池内固体沉降能力，增加原生动物的数量和多样性；[0032]3、启动与恢复系统，提高系统处理能力及抗冲击能力，有效减少剩余淤泥产生量，减少絮凝剂等化学药品的使用，节省电力；[0033]4、在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，通过phb的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。[0034]一种多功能新型生物质填料的制备方法，具体步骤如下：[0035]步骤一，将改性灰渣和改性炭化沼渣在300-400℃搅拌均匀后冷却至室温；[0036]步骤二，将珊瑚骨和沸石碾压成粒径为1-4mm颗粒；[0037]步骤三，在改性灰渣、改性炭化沼渣、珊瑚骨颗粒、沸石颗粒、木质素中加入粘合剂高温搅拌均匀得填料基体；[0038]步骤四，将填料基体添加进制粒机中制备得粒径为2-4cm填料颗粒；[0039]步骤五，在填料颗粒中加入菌群并在15-30℃下搅拌均匀。[0040]实施例1[0041]本发明的一种多功能新型生物质填料，按质量比分为以下组分：[0042][0043][0044]其中，好氧菌为芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌和聚磷菌；[0045]一种多功能新型生物质填料的制备方法，具体步骤如下：[0046]步骤一，将改性灰渣和改性炭化沼渣在300℃搅拌均匀后冷却至室温；[0047]步骤二，将珊瑚骨和沸石碾压成粒径为1mm颗粒；[0048]步骤三，在改性灰渣、改性炭化沼渣、珊瑚骨颗粒、沸石颗粒、木质素中加入粘合剂高温搅拌均匀得填料基体；[0049]步骤四，将填料基体添加进制粒机中制备得粒径为2cm填料颗粒；[0050]步骤五，在填料颗粒中加入菌群并在15℃下搅拌均匀。[0051]实施例2[0052]本发明的一种多功能新型生物质填料，按质量比分为以下组分：[0053][0054]其中，好氧菌为芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌和聚磷菌；[0055]一种多功能新型生物质填料的制备方法，具体步骤如下：[0056]步骤一，将改性灰渣和改性炭化沼渣在350℃搅拌均匀后冷却至室温；[0057]步骤二，将珊瑚骨和沸石碾压成粒径为3mm颗粒；[0058]步骤三，在改性灰渣、改性炭化沼渣、珊瑚骨颗粒、沸石颗粒、木质素中加入粘合剂高温搅拌均匀得填料基体；[0059]步骤四，将填料基体添加进制粒机中制备得粒径为3cm填料颗粒；[0060]步骤五，在填料颗粒中加入菌群并在20℃下搅拌均匀。[0061]实施例3[0062]本发明的一种多功能新型生物质填料，按质量比分为以下组分：[0063][0064]其中，好氧菌为芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌；[0065]一种多功能新型生物质填料的制备方法，具体步骤如下：[0066]步骤一，将改性灰渣和改性炭化沼渣在400℃搅拌均匀后冷却至室温；[0067]步骤二，将珊瑚骨和沸石碾压成粒径为4mm颗粒；[0068]步骤三，在改性灰渣、改性炭化沼渣、珊瑚骨颗粒、沸石颗粒、木质素中加入粘合剂高温搅拌均匀得填料基体；[0069]步骤四，将填料基体添加进制粒机中制备得粒径为4cm填料颗粒；[0070]步骤五，在填料颗粒中加入菌群并在30℃下搅拌均匀。[0071]实验测试[0072]垂直流人工湿地的进水为某生活污水处理厂尾水，尾水水质指标为：cod(化学需氧量)71mg/l，氨氮9.6mg/l，总氮14.7mg/l，总磷1.3mg/l，tss(总可溶性固形物浓度)12.1mg/l。尾水经过该垂直流人工湿地后，试验周期分别为一个月、两个月和三个月，经过连续跟踪检测，垂直流人工湿地的末端出水指标如下表所示：[0073]表1为试验1个月的实施例1-3的数据对比[0074] 实施例1实施例2实施例3cod6662.155.7氨氮8.78.37.9总氮12.811.410.7总磷1.11.10.9tss10.89.89.2除磷效率(％)93.496.798.9[0075]表2为试验2个月的实施例1-3的数据对比[0076] 实施例1实施例2实施例3cod4544.843.8氨氮6.96.76.4总氮9.89.58.9总磷0.80.80.7tss8.38.07.6除磷效率(％)93.997.199.2[0077]表3为试验3个月的实施例1-3的数据对比[0078][0079][0080]由表1-3可知，末端出水指标稳定且达到gb18918-2002一级a排放标准；本发明制得的生物质填料具有良很好的降解功能、良好的系统处理能力及抗冲击能力，减少絮凝剂等化学药品的使用，绿色环保。[0081]虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。









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