專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，尤其涉及一種利用廚余垃圾、食品加工廢水制備無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的方法。
背景技術(shù)：
隨著水環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻和人們環(huán)保意識(shí)的不斷增加，由于傳統(tǒng)絮凝劑存在的諸多缺陷，開(kāi)發(fā)一種廉價(jià)、高效、安全無(wú)毒，又能生物降解、無(wú)二次污染的新型綠色絮凝劑已成為時(shí)代的需求。微生物絮凝劑是一種由微生物生產(chǎn)的可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體粒子等凝集、沉淀的特殊高分子代謝產(chǎn)物，主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA等。然而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)微生物絮凝劑的研究主要集中在利用合成 /半合成培養(yǎng)基進(jìn)行純培養(yǎng)。由于培養(yǎng)基的價(jià)格高昂，導(dǎo)致其生產(chǎn)成本過(guò)高，使其在經(jīng)濟(jì)上缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，限制其工業(yè)化生產(chǎn)。廚余垃圾主要是指居民日常生活及除此以外的食品加工、飲食服務(wù)單位食堂等活動(dòng)中產(chǎn)生的垃圾。廚余垃圾的主要成分為蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、粗纖維等有機(jī)化合物，還富含氮、 磷、鉀、鈣以及各種微量元素；具有營(yíng)養(yǎng)元素齊全，再利用價(jià)值高的特點(diǎn)，同時(shí)還含有大量的微生物。但廚余垃圾易腐爛發(fā)臭，產(chǎn)生大量病毒、病原微生物，散發(fā)惡臭的氣味和污染水體， 危害人們的日常生活和身體健康。如何妥善科學(xué)地處理處置廚余垃圾已成為全球共同關(guān)注的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，步驟如下1)將廚余垃圾進(jìn)行分選、粉碎，得廚余垃圾漿；2)將廚余垃圾漿、食品加工廢水、水混合均勻，得懸浮液；3)懸浮液經(jīng)酸堿pH調(diào)節(jié)，置于搖床上馴化培養(yǎng)，離心分離，收集上清液；4)上清液經(jīng)乙醇稀釋?zhuān)鋬鲮o置，離心分離，真空干燥，得生物絮凝劑；5)將生物絮凝劑、無(wú)機(jī)絮凝劑分別配制成溶液，按比例混合均勻，即得無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。優(yōu)選的，步驟3)搖床轉(zhuǎn)速為100 200r/min。優(yōu)選的，步驟3)馴化培養(yǎng)溫度為28 35°C。優(yōu)選的，步驟3)馴化培養(yǎng)時(shí)間為48 72h。優(yōu)選的，步驟幻無(wú)機(jī)絮凝劑為聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵中的至少一種。優(yōu)選的，步驟幻無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑含有的生物絮凝劑與無(wú)機(jī)絮凝劑的質(zhì)量比為1 0. 1 10。
優(yōu)選的，步驟2)廚余垃圾漿、食品加工廢水、水三者的體積比為1 0.5 2 1 4。優(yōu)選的，步驟3)懸浮液用酸或堿調(diào)節(jié)pH值至7. 0 7. 5。優(yōu)選的，步驟4)上清液經(jīng)2 5倍體積量的乙醇稀釋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用廢棄資源廚余垃圾、食品加工廢水以及價(jià)格低廉的無(wú)機(jī)絮凝劑為原料，廚余垃圾、食品加工廢水含有大量的微生物及高營(yíng)養(yǎng)有機(jī)物，在食品加工廢水中對(duì)微生物進(jìn)行馴化培養(yǎng)，使對(duì)污水有絮凝能力的微生物成為優(yōu)勢(shì)同時(shí)大量繁殖，而無(wú)機(jī)絮凝劑實(shí)際用量比單獨(dú)使用時(shí)顯著降低，最大限度的降低甚至消除了無(wú)機(jī)絮凝劑的毒害性，本發(fā)明大幅度降低生產(chǎn)成本，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)廚余垃圾、廢水的資源化利用和無(wú)害化處理，生產(chǎn)的無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑經(jīng)濟(jì)、高效、無(wú)二次污染、綠色安全環(huán)保。本發(fā)明的無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑充分利用無(wú)機(jī)絮凝劑的優(yōu)良電中和脫穩(wěn)特性以及生物絮凝劑的強(qiáng)大吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃作用，使本發(fā)明產(chǎn)品在廢水處理中顯示出優(yōu)異的絮凝效果，且使廢水回用及污泥處理處置更容易。本發(fā)明的無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑適用范圍廣泛，對(duì)低濃度或高濃度廢水、有色廢水、多種工業(yè)廢水、生活廢水等都具有良好的絮凝效果，同時(shí)還能提高絮凝過(guò)程中有機(jī)物的去除率，并降低殘留金屬離子的濃度，減少二次污染。
具體實(shí)施例方式為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，步驟如下1)將廚余垃圾進(jìn)行分選，以除去其中的無(wú)機(jī)物和難降解有機(jī)物，然后用粉碎機(jī)將廚余垃圾打磨成漿，過(guò)100目篩，得廚余垃圾漿；幻將廚余垃圾漿、醬油釀造廢水、水，三者按1 0.5 1的體積比混合均勻，得懸
浮液；3)用氨水調(diào)節(jié)懸浮液的pH至7. 0，將懸浮液置于轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上，30°C 下馴化培養(yǎng)48h，在8000r/min的條件下離心lOmin，收集上清液；4)上清液經(jīng)3倍體積量的無(wú)水乙醇稀釋?zhuān)旌暇鶆?，在冰箱?nèi)2 4°C靜置沉淀 12h，然后在4000r/min條件下離心，收集沉淀物并真空干燥，得生物絮凝劑；5)分別將生物絮凝劑和聚合氯化鋁鐵溶于水中配制成50g/L的溶液，再將生物絮凝劑和聚合氯化鋁鐵的溶液按體積比1 1的比例混合均勻，即得產(chǎn)品1無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。實(shí)施例2一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，步驟如下1)將廚余垃圾進(jìn)行分選，以除去其中的無(wú)機(jī)物和難降解有機(jī)物，然后用粉碎機(jī)將廚余垃圾打磨成漿，過(guò)100目篩，得廚余垃圾漿；幻將廚余垃圾漿、啤酒釀造廢水、水，三者按1 1 3的體積比混合均勻，得懸浮液；
3)用氨水調(diào)節(jié)懸浮液的pH至7. 5，將懸浮液置于轉(zhuǎn)速為lOOr/min的搖床上，28°C 下馴化培養(yǎng)72h，在8000r/min的條件下離心lOmin，收集上清液；4)上清液經(jīng)2倍體積量的無(wú)水乙醇稀釋?zhuān)旌暇鶆?，在冰箱?nèi)2 4°C靜置沉淀 12h，然后在4000r/min條件下離心，收集沉淀物并真空干燥，得生物絮凝劑；5)分別將生物絮凝劑和聚合硫酸鋁鐵溶于水中配制成50g/L的溶液，再將生物絮凝劑和聚合硫酸鋁鐵的溶液按體積比1 0.1的比例混合均勻，即得產(chǎn)品2無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。實(shí)施例3一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，步驟如下1)將廚余垃圾進(jìn)行分選，以除去其中的無(wú)機(jī)物和難降解有機(jī)物，然后用粉碎機(jī)將廚余垃圾打磨成漿，過(guò)100目篩，得廚余垃圾漿；幻將廚余垃圾漿、味精加工廢水、水，三者按1 2 4的體積比混合均勻，得懸浮液；3)用氨水調(diào)節(jié)懸浮液的pH至7. 2，將懸浮液置于轉(zhuǎn)速為200r/min的搖床上，35°C 下馴化培養(yǎng)50h，在8000r/min的條件下離心lOmin，收集上清液；4)上清液經(jīng)5倍體積量的無(wú)水乙醇稀釋?zhuān)旌暇鶆?，在冰箱?nèi)2 4°C靜置沉淀 12h，然后在4000r/min條件下離心，收集沉淀物并真空干燥，得生物絮凝劑；5)分別將生物絮凝劑和聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵溶于水中配制成50g/L的溶液，再將生物絮凝劑、聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵的溶液按體積比1 5 5的比例混合均勻，即得產(chǎn)品3無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。對(duì)比例1按實(shí)施例1的方法和條件制備生物絮凝劑，即實(shí)施例1的步驟1) 步驟5)，再將生物絮凝劑溶于水中配制成50g/L的溶液，得生物絮凝劑。對(duì)比例2將聚合氯化鋁鐵溶于水中配制成50g/L的溶液，得無(wú)機(jī)絮凝劑。取實(shí)施例1 3制備的無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑和對(duì)比例1 2的絮凝劑分別處理造紙廢水和生活廢水，處理效果見(jiàn)表1。如表1所示，隨著絮凝劑用量的增加，造紙廢水、生活廢水的濁度和COD去除率均在增加，其中無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝處理效果最好，生物絮凝劑次之，無(wú)機(jī)絮凝劑的最差。當(dāng)絮凝劑的用量為0. 5%。時(shí)，無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑濁度去除率可達(dá)96. 7%,COD去除率可達(dá) 98. 2%，對(duì)比例1的生物絮凝劑的處理效果較低，對(duì)比例2的無(wú)機(jī)絮凝劑處理效果最差。可見(jiàn)，本發(fā)明的無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑具有用量少、絮凝活性高、適用范圍廣泛的特點(diǎn)。表1不同絮凝劑對(duì)造紙廢水和生活廢水的處理效果(造紙廢水濁度 523. 3NTU, C0D1340mg/L ；生活廢水濁度 85. 2NTU, C0D257. 8mg/ L)
權(quán)利要求
1.一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，步驟如下1)將廚余垃圾進(jìn)行分選、粉碎，得廚余垃圾漿；2)將廚余垃圾漿、食品加工廢水、水混合均勻，得懸浮液；3)懸浮液經(jīng)酸堿pH調(diào)節(jié)，置于搖床上馴化培養(yǎng)，離心分離，收集上清液；4)上清液經(jīng)乙醇稀釋?zhuān)鋬鲮o置，離心分離，真空干燥，得生物絮凝劑；5)將生物絮凝劑、無(wú)機(jī)絮凝劑分別配制成溶液，按比例混合均勻，即得無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟 3)搖床轉(zhuǎn)速為100 200r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟 3)馴化培養(yǎng)溫度為28 35°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟 3)馴化培養(yǎng)時(shí)間為48 72h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟 5)無(wú)機(jī)絮凝劑為聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟 5)無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑含有的生物絮凝劑與無(wú)機(jī)絮凝劑的質(zhì)量比為1 :0. 1 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟2)廚余垃圾漿、食品加工廢水、水三者的體積比為1:0. 5 2 :1 4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟3)懸浮液用酸或堿調(diào)節(jié)pH值至7.0 7. 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，其特征在于步驟4)上清液經(jīng)2 5倍體積量的乙醇稀釋。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的制備方法，通過(guò)調(diào)節(jié)廚余垃圾、食品加工廢水等高營(yíng)養(yǎng)廢棄物的含量，定向馴化培養(yǎng)微生物，離心分離，分離得到的上清液經(jīng)稀釋、真空干燥，與無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配混合均勻，得到高效無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑。本發(fā)明反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，能大幅度降低生物絮凝劑的生產(chǎn)成本，同時(shí)本發(fā)明無(wú)機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑具有用量少、絮凝活性高、適用范圍廣泛、無(wú)二次污染、綠色安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102417221SQ20111031424
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者區(qū)葉秀, 潘江俊, 蔣志飛, 譚銘卓 申請(qǐng)人:江門(mén)市慧信凈水材料有限公司