生物除臭填料的制作方法及生物除臭填料技术

本发明专利技术公开了生物除臭填料的制作方法，在基质原料中添加有机物颗粒，同时混入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料，通过控制成型强度进行成型制作，控制焙烧温度，进行焙烧，焙烧完成后在原本堕性的填料微孔结构和孔隙表面包覆营养膜，使其具有为微生物缓释补充营养物质的功能，其中包括下列工艺：1)成孔-比重量化式控制；2)酸度缓冲；3)强度量化控制；4)菌群自定向工艺；5)营养膜包覆工艺。本发明专利技术还公开了一种生物除臭填料。本发明专利技术使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解决传统生物填料的微生物优势菌群培育问题及营养供给问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理厂除臭填料
，具体说是一种生物除臭填料的制作方法及根据该方法制得的生物除臭填料的技术。
技术介绍
目前，国内使用的生物填料按材质可分为无机填料、有机填料和复合填料三类。无机填料主要有鲍尔环、拉西环、陶粒、火山岩等。无机填料可以作为微生物挂膜和生长的载体，但本身不含有生物生长所必需的养分，需在运行过程中定期额外为微生物补充营养。另夕卜，由于无机填料比重大，对塔体的强度要求高，在一定程度上会增加工程投资。有机填料主要有树皮、竹炭等，其自身可为微生物提供有机质作为营养源，在运行过程中无需额外为微生物添加营养物质，但有机填料在生物滤塔内会腐烂，因而其强度会降低，最终使滤床填料板结，气流短路，运行阻力增大。复合填料，顾名思义就是在生物滤塔内混装无机填料和有机填料，复合填料虽集合了无机填料和有机填料的优点，但无机填料和有机填料的固有的缺点仍然制约了生物滤塔的经济性、净化效率和使用寿命。常用生物填料的存在的主要问题I)材质问题,无机填料具有合适的强度与稳定性,但因其自身材质中缺乏营养成分，臭气处理过程中需要向填料上生长的微生物额外投加养料，导致运行成本增加和工艺复杂；又因其自身比重较大，对除臭系统整体的结构强度要求较高，使得工程建造的初始投资成本偏高。而有机填料在运行过程中可不断自行向微生物提供营养成分，但随着使用年限的增加，其内部物质的损耗、溶解将导致填料层的腐烂、板结、坍塌，造成系统阻力增加，严重影响臭气处理的效果，同时对工艺的安全运行亦造成极大的隐患，因此需对其进行定期的补充或更换，增加运行负担。复合填料虽将有机填料、无机填料进行混合，一定程度上能缓解各自的不足，但因两种材质的自身局限，最终难以在建造投资、运行投入、安全稳定等方面取得突破性的进展。2)缺乏针对性，国内常用的无机填料虽可用作气体处理中微生物挂膜和生长的载体，但其大部分是从化工生产或污水处理行业移植过来，并非专用的应用于气体生物除臭生物填料，其化学性质、比表面积、孔隙率等关键因素并不适宜用作气体生物处理的理想状态。这类从其他行业移植过来的填料本身对气体处理尚未达到最佳的适用性，在处理极端场合下的气体时其局限更为显著。此外，国内使用的生物填料在微生物挂膜过程中，通常没有考虑根据不同类型的处理气体在填料组成、结构、特性等技术参数进行相应的调整，针对不同的处理对象，选择使用不同的生物填料，从而在优势菌种筛选、培养、驯化、投加相应的促使菌种生长繁殖的选择性物质等方面制定相对应的操作方案，达到预期的效果。而是所有处理对象都选择几乎相同的生物填料，这种针对性和适用性的缺乏往往为工程初始运行增加负担，也导致工程调试周期延长，处理效果不尽人意。3)缺乏兼容性，无机填料具有性质稳定、强度高、使用寿命长的特点，但因其材质中营养物质缺乏，需要在运行过程中周期性投加养料以确保微生物的活性，使工程运行成本增加；有机填料中含有微生物生长所需的营养物质，但这也导致其具易损耗、易板结的弊端，维护的投入较大；复合填料虽将两者混合，但只能在一定程度上缓解缺陷，未能从根本上解决问题。综上所述，目前我国广泛使用的空气处理生物填料仅仅处于比猫画虎，依样学样的阶段，迄今为止，鲜有企业在臭气处理生物填料的技术开发方面真正下大力气投入，针对生物填料应用所涉及的不同处理对象而研制、生产具有独特性能的生物填料的研究性和开发性工作依然处于起步阶段，即国内对于应用于生物除臭领域生物填料的研发尚出于起步阶段。国内现有填料主要有陶粒填料，其主要用于污水处理和建筑保温隔热，如果应用在废气处理方面，尤其是生物除臭领域，主要存在以下缺陷(I)闭孔结构，不利于营养膜涂覆和渗透；(2)表面光滑，不利于微生物挂膜；(3)没有酸碱度调节功能；(4)填料经过高温焙烧，没有有机营养。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生物除臭填料的制作方法，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解决传统生物填料的微生物优势菌群培育问题及营养供给问题。进一步的目的是提供一种除臭效率高、运行稳定，使用寿命长，在除臭过程中能够为微生物提供所需要的营养的生物除臭填料。一种生物除臭填料的制作方法，在基质原料中添加有机物颗粒，同时混入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料，通过控制成型强度进行成型制作，控制焙烧温度，进行焙烧，焙烧完成后在原本堕性的填料微孔结构和孔隙表面包覆营养膜，使其具有为微生物缓释补充营养物质的功能，其中包括下列工艺1)成孔-比重量化式控制，包括对生物填料的材料组成、孔径、成孔结构、孔隙率进行量化控制，及对生物填料比重进行量化控制，在基质原料中掺入一定数量特定粒径的有机质填充体，在填料成型过程中，混合于基质原料中的有机成分在控制温度下膨胀，挥发，在其原来填充的空间内形成特定孔径和一定范围孔隙率的连通孔道，其中通过改变基质配比和有机质填充体的粒径以获得具有均匀孔径的微孔结构填料，改变有机质填充体的颗粒度、掺入量和掺入比例，实现对填料孔径大小、孔隙率和比重的控制；2)酸度缓冲，对酸碱缓冲材料种类进行优化选择，对酸度缓冲性能进行量化控制，在步骤I)中的原料中掺入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料，微溶性矿物质在填料的烧制过程中发生热分解生成碱性氧化物，呈碱性的氧化物在填料中中和由于微生物代谢产生的酸性物质，从而对滤床的酸度起缓冲作用，具有酸度缓冲作用类材料与粘土混合，在填料环境呈现酸性时，发挥其缓冲作用，进行中和调解；3)强度量化控制，通过控制成型强度，实现产品强度和比重的控制，填料制造成成型程中温度和时间是最容易引起成品孔径孔隙率变化的敏感因素，在保证成品机械强度基础上，以低容重和高吸水率为最佳指标，确定最佳的预热温度、预热时间、焙烧温度，根据正交实验数据获得最佳的预热温度、预热时间、焙烧温度组合；4)菌群自定向工艺，针对不同的除臭场合为生物填料添加不同养分，使目标优势菌群得到定向选择及培养，根据不同的微生物菌种需求不同营养成分的特点，在特制填料中添加特定的营养成分，以实现除臭工程菌种的优选，利用养分对微生物的筛选作用，使除臭滤塔的启动时间缩短，提高处理效率；5)营养膜包覆工艺，在填料生产过程中优化缓释营养配方，令填料在使用过程中缓慢持续释方出营养物质补充微生物所需，对生物填料缓释营养素包覆形式进行优化。通过包覆不同的营养膜，实现除臭工程菌种优选的功能。基质原料中添加的有机物颗粒的比例是5 10%、粒径是50 100目，微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料的混入比例是2 5%，控制的成型强度是2 5Mpa。所述基质原料为黏土，有机物颗粒是粉碎桔杆类颗粒。一种根据前述方法制作的生物除臭填料，其特征在于所述生物除臭填料是在填料原料添加有机物颗粒，同时混入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料制作的成型体，经焙烧后成型而成的微孔结构体，所述填料的表面及其内的微孔结构和孔隙表面包覆有营养膜，使填料具有为微生物缓释补充营养物质的功能。所述填料的微孔结构为开孔且内外连通的微孔结构。所述填料表面为有利于微生物挂膜的粗糙表面。本专利技术与现有技术相比具有以下优点。目前，国内生物除臭领域主要使用传统的由水处理行业移植而来的通用型商品填料，这些填料无法根据除臭工程的特点优选出特定的生物除臭菌群，也无法发挥特定菌群本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物除臭填料的制作方法，在基质原料中添加有机物颗粒，同时混入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料，通过控制成型强度进行成型制作，控制焙烧温度，进行焙烧，焙烧完成后在原本堕性的填料微孔结构和孔隙表面包覆营养膜，使其具有为微生物缓释补充营养物质的功能，其中包括下列工艺：1)成孔?比重量化式控制，包括对生物填料的材料组成、孔径、成孔结构、孔隙率进行量化控制，及对生物填料比重进行量化控制，在基质原料中掺入一定数量特定粒径的有机质填充体，在填料成型过程中，混合于基质原料中的有机成分在控制温度下膨胀，挥发，在其原来填充的空间内形成特定孔径和一定范围孔隙率的连通孔道，其中通过改变基质配比和有机质填充体的粒径以获得具有均匀孔径的微孔结构填料，改变有机质填充体的颗粒度、掺入量和掺入比例，实现对填料孔径大小、孔隙率和比重的控制；2)酸度缓冲，对酸碱缓冲材料种类进行优化选择，对酸度缓冲性能进行量化控制，在步骤1)中的原料中掺入微溶性矿物质和具有酸度缓冲作用类材料，微溶性矿物质在填料的烧制过程中发生热分解生成碱性氧化物，呈碱性的氧化物在填料中中和由于微生物代谢产生的酸性物质，从而对滤床的酸度起缓冲作用，具有酸度缓冲作用类材料与粘土混合，在填料环境呈现酸性时，发挥其缓冲作用，进行中和调解；3)强度量化控制，通过控制成型强度，实现产品强度和比重的控制，填料制造成成型程中温度和时间是最容易引起成品孔径孔隙率变化的敏感因素，在保证成品机械强度基础上，以低容重和高吸水率为最佳指标，确定最佳的预热温度、预热时间、焙烧温度，根据正交实验数据获得最佳的预热温度、预热时间、焙烧温度组合；4)菌群自定向工艺，针对不同的除臭场合为生物填料添加不同养分，使目标优势菌群得到定向选择及培养，根据不同的微生物菌种需求不同营养成分的特点，在特制填料中添加特定的营养成分，以实现除臭工程菌种的优选，利用养分对微生物的筛选作用，使除臭滤塔的启动时间缩短，提高处理效率；5)营养膜包覆工艺，在填料后处理过程中优化缓释营养配方，令填 料在使用过程中缓慢持续释方出营养物质补充微生物所需，对生物填料缓释营养素包覆形式进行优化。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙绍堂，张佳娜，孙颖，陈连云，
申请(专利权)人：孙绍堂，
类型：发明
国别省市：