【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于生物菌剂回收重金属的简易装置，尤其涉及一种适用于添加负载微生物的生物炭材料用于土壤重金属回收，也可添加可溶性添加剂用于土壤添加剂剂释放的简易装置。
技术介绍
1、近代以来随着农业现代化和工业的飞速发展，土壤中的重金属已成为了农业生产中不容忽视的重要污染物和生态风险因子，极低浓度的重金属，就可使生物产生中毒症状，且土壤中的重金属被植物吸收后可以随食物链、食物网富集从而扩大污染范围。与有机污染物不同，重金属污染具有隐藏性、顽固性、传递性和积累性，污染物一旦进入土壤除却不同形态间的转化外，难以通过常规方法提取且无法降解。
2、土壤中重金属污染物处理的常见方法以化学沉降、物理吸附以及超富集植物和微生物修复为主。其中超富集植物的运用可以有效从土壤中提取重金属元素，但是其回收时间长且伴随的土地资源占用导致实际应用场景受限；微生物修复因土壤环境较复杂，使用的稳定性较差，处理效果易受影响；而最常用的化学沉降和物理吸附则由于土壤特殊的理化性质，出现修复易而回收难的问题。因此，设计成本较低，使用便捷、适性较好、运用广泛的吸附剂回收装置，具有重要的科学意义和应用前景。
3、重金属在土壤中的存在性态主要可分为可溶态、有机结合态、交换态、沉淀态和残渣态。其中迁移能力强的可溶态、交换态是重金属污染的主要性态，土壤胶体对其吸附能力差，在土壤中极易随水流等环境变化迁移，因此可根据重金属污染的这一特点设计可回收装置，从而使吸附剂完成吸附后从根本上消除土壤重金属污染成为可能。
技术实现思路<
1、有鉴于此，为解决现有技术存在的问题，本专利技术通过改良提供了一种用于生物菌剂回收重金属的简易装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种用于生物菌剂回收重金属的简易装置，包括内部吸附质或可溶性添加剂、外部过滤材料以及粘合剂；其中，外部过滤材料分为上下两个部分，上下两个部分的外部过滤材料的边缘由粘合剂进行粘合，内部封闭空间内填充有内部吸附质或可溶性添加剂。
4、值得说明的是，本专利技术公开的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其在土壤中的填埋深度应当在10-20cm，且回收前应在土壤中填埋超过30天，得以保证内部吸附质对根际区域土壤重金属的富集效果。
5、可选地，所述内部吸附质使用粒径1-3mm的生物炭及其他性质稳定的多孔吸附材料作为模板负载功能微生物制备而成；其中生物炭应使用秸秆类材料作为制备原料，其表面丰富的官能团有利于细菌及真菌在吸附质表面的稳定附着从而保证本装置的使用效果，得以保证其对细菌和真菌的附着能力，达到富集根际重金属的应用效果。
6、且，所述多孔吸附材料包括金属有机骨架化合物、多孔陶瓷。
7、作为优选方案，生物炭制备原料使用农业废弃秸秆，原料易取，工艺简单，使用清洁，成本低廉。
8、需要说明的是，所述内部吸附质，其自身性质应当较稳定，在用于负载功能吸附真菌进行土壤重金属回收功能时，内部吸附质的比表面积应大于150m2/g，粒径应当在1-3mm，以保证对细菌菌体和真菌孢子的附着能力及孔隙填充度，自身粒径缩减应当小于5％以保证较好的机械强度及防止泄露。以上参数保证内部吸附质在吸收土壤重金属的过程中不会透过外部过滤材料释放入土壤，从而达到富集土壤重金属的目的。
9、可选地，所述可溶性添加剂使用穴施型生物农药、穴施型化学农药、土壤缓冲剂、可溶性土壤修复剂及颗粒型肥料等，剂型使用柱状或球状粒剂，避免使用粉剂，防止可溶性添加剂缓释效果受到影响。
10、进一步地，所述内部吸附质或可溶性添加剂的添加部位为上下层外部过滤材料中部无粘合剂的空间内。
11、可选地，所述外部过滤材料选用尼龙纱网或不锈钢纱网，避免在土壤环境中由于微生物作用或农事活动的机械损伤导致的外部过滤材料破裂。
12、进一步地，当装置用于重金属吸附时应选用孔径范围在30-100μm的外部过滤材料，用于缓释内部可溶性添加剂时应选用孔径范围在50-150μm的外部过滤材料。
13、更进一步地，上下两个部分的外部过滤材料的形状根据实际需要而定，可使用直径5-10cm的圆形过滤材料。
14、需要说明的是，所述外部过滤材料应当估计具体开展的功能进行调整，根据实验结果表明，当装置用于重金属吸附时应选用孔径范围在30-100μm的过滤材料，保证其对于内部菌体的束缚能力和回收重金属元素的回收量；用于缓释内部可溶性添加剂时应选用孔径范围在50-150μm的过滤材料，以合理控制内部可溶性添加剂接触水分的量以及溶解的速度达到缓释的目的，所述外部过滤材料应当选择具有无毒无害、一定机械强度和柔韧性，并且在一定程度上具有耐受弱酸、碱腐蚀等特点。
15、可选地，所述外部过滤材料的粘合剂的种类据使用环境而定，可使用eva热熔胶对上下两部分的外部过滤材料进行粘合，从而达到加工方便，便于量产和回收再利用的目的。
16、且，所述粘合剂针对外部过滤材料的粘合部位为上下层外部过滤材料的边缘。
17、针对以上方案进行优选后，以下为本专利技术的附属技术方案：
18、外部过滤材料的外形可使用两层直径为5-10cm的圆形纱网，中间添加内部吸附质或可溶性添加剂后，由eva热熔胶对上下两层过滤材料的边缘进行粘合，形成封闭的可回收简易装置，根据不同的功能粘合厚度为5mm-20mm。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术公开的简易装置可通过替换内部吸附质或可溶性添加剂从而达到不同的应用目的，当填充吸附质时可用于重金属等土壤污染物的吸附回收，当添加可溶性添加剂时可视为土壤添加剂的缓释装置。整个装置制作简单，成本低廉，使用方便，效果优秀，可满足多项土壤相关作业的需要。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，包括：内部吸附质或可溶性添加剂、外部过滤材料以及粘合剂；其中，
2.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述内部吸附质使用粒径1-3mm的生物炭及其他性质稳定的多孔吸附材料作为模板负载功能微生物制备而成；
3.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述可溶性添加剂使用穴施型生物农药、穴施型化学农药、土壤缓冲剂、可溶性土壤修复剂及颗粒型肥料。
4.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述内部吸附质或可溶性添加剂的添加部位为上下层外部过滤材料中部无粘合剂的空间内。
5.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述外部过滤材料选用尼龙纱网或不锈钢纱网。
6.根据权利要求1或5所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，当装置用于重金属吸附时应选用孔径范围在30-100μm的外部过滤材料，用于缓释内部可溶性添加剂时应选用孔径范围在50-150μm的外部过滤
7.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，上下两个部分的外部过滤材料的形状根据实际需要而定，可使用直径5-10cm的圆形过滤材料。
8.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述外部过滤材料的粘合剂的种类据使用环境而定，可使用EVA热熔胶。
9.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述粘合剂针对外部过滤材料的粘合部位为上下层外部过滤材料的边缘，粘合厚度为5mm-20mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，包括：内部吸附质或可溶性添加剂、外部过滤材料以及粘合剂；其中，
2.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述内部吸附质使用粒径1-3mm的生物炭及其他性质稳定的多孔吸附材料作为模板负载功能微生物制备而成；
3.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述可溶性添加剂使用穴施型生物农药、穴施型化学农药、土壤缓冲剂、可溶性土壤修复剂及颗粒型肥料。
4.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述内部吸附质或可溶性添加剂的添加部位为上下层外部过滤材料中部无粘合剂的空间内。
5.根据权利要求1所述的用于生物菌剂回收重金属的简易装置，其特征在于，所述外部过滤材料选用尼龙...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐继伟，徐锐，向泰，张文翔，王传澍，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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