本發(fā)明涉及環(huán)保新能源，更具體地說(shuō)，涉及一種生物細(xì)菌膜板的制作方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著農(nóng)業(yè)秸稈、生活垃圾、畜禽糞便等日益增多，環(huán)境和能源壓力不斷加大，生物質(zhì)資源化利用成為迫切需要，厭氧發(fā)酵技術(shù)是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)方向之一。

2、厭氧發(fā)酵是指有機(jī)物質(zhì)(如人畜家禽糞便、餐廚垃圾、秸稈、雜草等)在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過(guò)各類微生物的分解代謝，最終形成氫氣、甲烷等可燃性混合氣體的過(guò)程。根據(jù)其產(chǎn)酸產(chǎn)甲烷過(guò)程和發(fā)酵罐級(jí)數(shù)的不同，厭氧發(fā)酵可分為單相厭氧發(fā)酵和兩相厭氧發(fā)酵。相比單相厭氧發(fā)酵，兩相厭氧發(fā)酵是人為地將厭氧反應(yīng)過(guò)程分解為水解產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段，來(lái)滿足不同階段發(fā)酵微生物的活動(dòng)需求，避免了發(fā)酵反應(yīng)中微生物之間和代謝產(chǎn)物對(duì)微生物的抑制作用，為產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌提供了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，因此兩相厭氧發(fā)酵的效率更高、系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)。

3、兩相厭氧發(fā)酵工藝實(shí)現(xiàn)水解酸化與產(chǎn)甲烷相的分離，酸化的營(yíng)養(yǎng)液的從酸化罐中被泵入到產(chǎn)甲烷罐中被甲烷菌消化產(chǎn)生甲烷，產(chǎn)甲烷罐中含甲烷菌的液體被循環(huán)輸出到水解酸化罐中。使得甲烷微生物菌團(tuán)得不到保留，水解酸化相的微生物停留時(shí)間(mrt)和水力停留時(shí)間(hrt)一樣，導(dǎo)致產(chǎn)甲烷罐相內(nèi)生物量的損失，降低水解酸化效率，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵效率低；厭氧反應(yīng)器的效率體現(xiàn)在厭氧菌對(duì)高負(fù)荷酸性物質(zhì)的消化。兩相發(fā)酵前相產(chǎn)生高濃度的酸性物質(zhì)沒(méi)有高密度的甲烷菌消化，會(huì)產(chǎn)生酸積累現(xiàn)象，抑制甲烷產(chǎn)氣，甚至引起酸中毒，另外新的沼氣站培養(yǎng)甲烷菌需要很長(zhǎng)的啟動(dòng)時(shí)間，沼氣站啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。鑒于此，我們提出一種生物細(xì)菌膜板的制作方法及應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的兩相厭氧發(fā)酵工藝中微生物菌團(tuán)得不到保留，甲烷菌密度不夠大，吸收酸化物質(zhì)能力弱，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵效率低和沼氣站啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種生物細(xì)菌膜板的制作方法，包括以下步驟：

3、步驟一、將粘結(jié)劑與活性炭粉末混合后攪拌均勻，制得菌膜涂料；

4、步驟二、將步驟一中制得菌膜涂料均勻涂抹到立體不銹鋼網(wǎng)板表面，網(wǎng)板上下貼硅油紙夾在兩塊鋼板中間，放入保溫箱進(jìn)行烘干，即可制得生物細(xì)菌膜板。

5、本發(fā)明通過(guò)將活性炭與粘結(jié)劑混合均勻后，通過(guò)涂抹在不銹鋼網(wǎng)上加熱沸騰膨脹做成蓬松的活性炭生物膜塊，由于活性炭本身具有多孔表面積大的優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)溶液介質(zhì)在加溫膨脹后表面產(chǎn)生微孔，增大多孔面積，生物細(xì)菌膜板具備很強(qiáng)的吸附性，可保留高效培養(yǎng)同樣生物質(zhì)發(fā)酵的菌群，提高甲烷發(fā)酵密度，防止酸抑制，提高發(fā)酵效率和發(fā)酵罐啟動(dòng)時(shí)間。

6、優(yōu)選地，所述活性炭粉末為顆粒大小大于1000目、硬度為80-90％、比表面積為600-1000m2的活性炭。

7、優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為固含量60％的聚四氟乙烯乳液，將3-4g聚四氟乙烯乳液與10g活性炭混合攪拌均勻，將制得菌膜涂料均勻涂抹在立體不銹鋼網(wǎng)表面，網(wǎng)板上下貼硅油紙夾在兩塊鋼板中間，放入保溫箱，烘干溫度為50-60℃，烘干時(shí)間為1-2h，即可制得生物細(xì)菌膜板。

8、優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為聚丙烯粉末，將2-3g聚丙烯粉末與10g活性炭混合，倒入酒精浸透，反復(fù)攪拌成糊狀，將制得菌膜涂料均勻涂抹在立體不銹鋼網(wǎng)表面，網(wǎng)板上下貼硅油紙夾在兩塊鋼板中間，放入保溫箱，烘干溫度為170-200℃，烘干時(shí)間為3h，降溫到80℃烘干或自然曬干即可制得生物細(xì)菌膜板。

9、優(yōu)選地，所述不銹鋼網(wǎng)板的面積為寬×高＝20cm×30cm。

10、優(yōu)選地，所述不銹鋼網(wǎng)板為20-30目，孔徑為0.7-1.0mm，絲徑為0.2-0.3mm。

11、本發(fā)明還提供上述生物細(xì)菌膜板的制作方法制備的生物細(xì)菌膜板在生物厭氧發(fā)酵細(xì)菌培養(yǎng)設(shè)備中的應(yīng)用，將若干個(gè)生物細(xì)菌膜板分別通過(guò)支架間隔均勻地插入帶槽口的生物發(fā)酵膜箱中，將箱體放入生物質(zhì)發(fā)酵罐中，一個(gè)月后將整個(gè)箱體拿出即可制備出帶有大量厭煩發(fā)酵菌群的生物發(fā)酵膜。

12、進(jìn)一步地，將生物發(fā)酵膜箱通過(guò)密閉設(shè)備放到新建沼氣站，大幅度提高甲烷菌群密度，提高發(fā)酵效率和沼氣站啟動(dòng)時(shí)間。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

14、1、本發(fā)明通過(guò)將活性炭與粘結(jié)劑混合均勻后，通過(guò)涂抹在不銹鋼網(wǎng)上加熱沸騰膨脹做成蓬松的活性炭生物膜塊，由于活性炭本身具有多孔表面積大的優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)溶液介質(zhì)在加溫膨脹后表面產(chǎn)生微孔，增大多孔面積，生物細(xì)菌膜板具備很強(qiáng)的吸附性，可保留高效培養(yǎng)同樣生物質(zhì)發(fā)酵的菌群，提高甲烷發(fā)酵密度，防止酸抑制，提高發(fā)酵效率和發(fā)酵罐啟動(dòng)時(shí)間。

15、2、本發(fā)明將制備的生物細(xì)菌膜板插入帶槽口的生物發(fā)酵膜箱中，生物發(fā)酵膜箱通過(guò)密閉設(shè)備放到新建沼氣站，大幅度提高甲烷菌群密度，提高發(fā)酵效率和沼氣站啟動(dòng)時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于：所述活性炭粉末為顆粒大小大于1000目、硬度為80-90％、比表面積為600-1000m2的活性炭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于：所述粘結(jié)劑為固含量60％的聚四氟乙烯乳液，將3-4g聚四氟乙烯乳液與10g活性炭混合攪拌均勻，將制得菌膜涂料均勻涂抹在立體不銹鋼網(wǎng)(101)表面，網(wǎng)板上下貼硅油紙夾在兩塊鋼板中間，放入保溫箱，烘干溫度為50-60℃，烘干時(shí)間為1-2h，即可制得生物細(xì)菌膜板(1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于：所述粘結(jié)劑為聚丙烯粉末，將2-3g聚丙烯粉末與10g活性炭混合，倒入酒精浸透，反復(fù)攪拌成糊狀，將制得菌膜涂料均勻涂抹在立體不銹鋼網(wǎng)(101)表面，網(wǎng)板上下貼硅油紙夾在兩塊鋼板中間，放入保溫箱，烘干溫度為170-200℃，烘干時(shí)間為3h，降溫到80℃烘干或自然曬干即可制得生物細(xì)菌膜板(1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于，所述不銹鋼網(wǎng)板(101)的面積為寬×高＝20cm×30cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法，其特征在于：所述不銹鋼網(wǎng)板(101)為20-30目，孔徑為0.7-1.0mm，絲徑為0.2-0.3mm。

7.如權(quán)利要求1所述的生物細(xì)菌膜板的制作方法制備的生物細(xì)菌膜板在生物厭氧發(fā)酵細(xì)菌培養(yǎng)設(shè)備中的應(yīng)用，其特征在于：將若干個(gè)生物細(xì)菌膜板(1)分別通過(guò)支架(2)間隔均勻地插入帶槽口的生物發(fā)酵膜箱(3)中，將箱體放入生物質(zhì)發(fā)酵罐中，一個(gè)月后將整個(gè)箱體拿出即可制備出帶有大量厭煩發(fā)酵菌群的生物發(fā)酵膜。

8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：將生物發(fā)酵膜箱通過(guò)密閉設(shè)備放到新建沼氣站。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種生物細(xì)菌膜板的制作方法，涉及環(huán)保新能源技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有的兩相厭氧發(fā)酵工藝發(fā)酵效率低和沼氣站啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題，包括以下步驟：將粘結(jié)劑與活性炭粉末混合后攪拌均勻，將制得菌膜涂料均勻涂抹到立體不銹鋼網(wǎng)板表面，然后放入保溫箱進(jìn)行烘干，即可制得生物細(xì)菌膜板，并生物細(xì)菌膜板應(yīng)用于生物厭氧發(fā)酵細(xì)菌培養(yǎng)設(shè)備中。本發(fā)明通過(guò)將活性炭與粘結(jié)劑混合均勻并涂抹在不銹鋼網(wǎng)上，經(jīng)加熱沸騰膨脹做成蓬松的生物細(xì)菌膜板，由于活性炭本身具有多孔表面積大的優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)溶液介質(zhì)在加溫膨脹后表面產(chǎn)生微孔，增大多孔面積，進(jìn)而具備很強(qiáng)的吸附性，提高甲烷發(fā)酵密度，防止酸抑制，提高發(fā)酵效率和發(fā)酵罐啟動(dòng)時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：潘濤,朱永梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無(wú)錫微能生物技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10