一種農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置的製作方法
2023-06-21 00:34:11 4

本發明涉及一種多孔淨汙材料菌劑負載裝置,具體地說是涉及一種農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,屬於環保新材料製備技術領域。
背景技術:
隨著現代化農業的飛速發展,農業集約化程度不斷提高,農業汙染問題已逐漸成為全球水汙染的重要問題之一,農藥的大量生產與使用在消滅病蟲害的同時,也會影響農田生態環境,破壞農田生態平衡;農藥汙染甚至會通過溝渠水循環進入河流湖泊,對區域水環境造成巨大的威脅;因此,控制由農藥面源汙染引發的水體汙染,對保障河湖水質安全及流域社會經濟的可持續發展,具有現實迫切性和長遠戰略意義。
多孔淨汙材料是一種由多孔相互貫通且與外部環境開放的環境友好型網狀結構材料,具有相對密度低,重量輕、比表面積大、滲透性好等特性及優點,因而在環保領域具有廣泛的應用前景;例如,在公開號為cn105854821a的中國專利文獻中,公開了一種具有汙水淨化功能的多孔磁性球狀材料及其製備方法,將納米功能材料與天然高分子材料複合,通過金屬粒子印記及化學交聯反應完成多功能磁性多孔球狀材料的製備,能夠降解有機汙染物並通過磁分離進行回收並再生重新應用;然而,這種多孔材料對汙染物的去除主要是依靠材料自身富集累積,難以將汙染物完全降解去除;此外,利用納米材料對水環境也存在一定潛在的不確定性危害,難以在實際應用中廣泛實施;目前正在使用的農藥汙染控制方法多數利用水流通過淨汙材料時發生物理化學反應來截留和降低農藥汙染物濃度,這些方法普遍存在效率低、成本高、維護困難等缺點;微生物修復已成為水體有機汙染修復高效、廉價、可持續的最優方法;而高效農藥降解菌與多孔淨汙材料結合在農田退水系統中農藥汙染修複方面具有巨大的應用潛力。
微生物與多孔淨汙材料耦合附著技術是藉助物理或化學方法,將原本游離的微生物負載或者限定至淨汙材料特定的表面空間範圍,最大化保留微生物自身反應活性,淨汙材料能夠重複多次使用的高效生物淨汙工程技術;例如,在公開號為cn106745816a的中國專利文獻中,公開了矽鋁系陶質多孔材料固定化微生物處理生活汙水的方法,其將矽鋁系陶質多孔材料和高效脫氮除磷菌株投加到生活汙水中,進行處理;矽鋁系陶質多孔材料可增大微生物的附著面積,利於提高微生物對汙染物的去除效率;在公開號為cn103102015a的中國專利文獻中,公開了一種利用固定化微生物治理有機磷農藥廢水的方法,主要經過菌種馴化、載體製備,細菌吸附和汙水處理幾個過程,其特徵是將馴化的真菌黑麴黴吸附到直徑為5-8mm的活性炭上,然後將製得含有飽和黑麴黴的活性炭投入到廢水之中,利用此種方法對有機磷農藥廢水進行處理,其降解率最高可達98%。但是,上述的這些方法只是用裝有菌液的簡易容器浸泡淨汙載體,存在菌劑負載耗時長、負載效率低、菌劑附著不牢固易流失、材料表面菌劑分布不均一等問題,極大地限制了農藥降解菌-多孔淨汙載體在汙染水體修復中的應用;因此亟需開發一種負載耗時短、負載效率高、耦合強度大、菌劑分布均一、可批量生產的農藥降解菌與多孔淨汙材料負載裝置,本發明有助於推動農藥面源汙染生物修復技術的發展,為高效、快捷、可控的多孔淨汙材料微生物菌劑負載方法提供技術支撐。
技術實現要素:
本發明提出的是一種農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,其目的旨在彌補現有技術中多孔淨汙材料菌劑負載裝置的空缺。
本發明的技術解決方案:一種農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,其結構包括箱體1、可伸縮可調壓噴淋頭2、溫度調控系統3、壓強—溫度—溼度感應元件4、多孔淨汙材料網框5、卡槽式可調節行架杆6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統9;其中,可伸縮可調壓噴淋頭2在箱體1內的頂部,溫度調控系統3設置在箱體1中上部四周內壁上,壓強—溫度—溼度感應元件4在箱體1中部的內壁上,多孔淨汙材料網框5和卡槽式可調節行架杆6在箱體1中部且在可伸縮可調壓噴淋頭2正下方,廢菌液收集罐7和低壓抽吸口8在箱體1內的底部,自動控制系統9窗口在箱體1外的底部,可伸縮可調壓噴淋頭2上端有接入口,接入口處放置待負載的降解菌液10。
本發明的優點:
(1)裝置採用農藥降解菌液直接噴淋負載,相比間接浸泡負載,農藥降解菌劑的耗損量顯著減少,而且配合固著劑使用,負載耦合強度高,菌劑不易脫落;
(2)裝置利用高壓噴淋-低壓載入協同模式,通過農藥降解菌液的快速霧化及低壓抽吸載入,農藥降解菌負載效率高,速度快,負載過程一般可在15秒內完成;
(3)裝置可在多孔淨汙材料表面循環多次農藥降解菌負載,讓農藥降解菌劑充分均勻負載於淨汙材料表面及內部孔隙,提高農藥降解菌作用面積,增強淨汙效果;
(4)裝置配有可伸縮可調壓噴淋頭、卡槽式可調節行架杆,可以依據多孔淨汙材料結構、尺寸、孔徑進行適應性調節,適用於多種多孔淨汙材料,減少農藥降解菌劑消耗,且對廢菌液充分收集回用再噴淋;
(5)裝置配有自動控制系統,操作簡單,運行快捷,節約人力、物力;並實時監控密封箱體環境狀況,運行安全、穩定。
附圖說明
附圖1是本發明的結構主視圖。
附圖2是圖1中可伸縮可調壓噴淋頭2的正面剖視圖。
附圖3是噴淋頭孔板15。
附圖中1是方形氣密封箱體,2是可伸縮可調壓噴淋頭,3是溫度調控系統,4是壓強—溫度—溼度感應元件,5是多孔淨汙材料網框,6是卡槽式可調節行架,7是廢菌液收集罐,8是低壓抽吸口,9是自動控制系統,10是降解菌液,11是小型卷揚機,12是小型定滑輪,13是高壓輸液軟管,14是噴淋頭,15是噴淋頭孔板。
具體實施方式
農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,其特徵是包括箱體1、可伸縮可調壓噴淋頭2、溫度調控系統3、壓強—溫度—溼度感應元件4、多孔淨汙材料網框5、卡槽式可調節行架杆6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統9;其中,可伸縮可調壓噴淋頭2在箱體1內的頂部,溫度調控系統3設置在箱體1中上部四周內壁上,壓強—溫度—溼度感應元件4在箱體1中部的內壁上,多孔淨汙材料網框5和卡槽式可調節行架杆6在箱體1中部且在可伸縮可調壓噴淋頭2正下方,廢菌液收集罐7和低壓抽吸口8在箱體1內的底部,自動控制系統9窗口在箱體1外的底部,可伸縮可調壓噴淋頭2上端有接入口,接入口處放置待負載的降解菌液10。
所述降解菌液為農藥降解菌與去離子水混合液,或者是農藥降解菌與固著劑混合液;降解菌液的製備方法:配置液體培養基馴化,對農藥具有高效降解作用的降解菌進行分離、純化、並擴大培養,採用小於2000rpm離心收集農藥降解菌備用;將農藥降解菌取1:10質量體積比分散在去離子水或固著劑中(即:每1g農藥降解菌加入到10ml去離子水或固著劑中),機械攪拌混合均勻;固著劑優選濃度為2%的海藻酸鈉。
所述低壓抽吸口8與外部真空泵相連,形成低壓抽吸系統;所述可伸縮可調壓噴淋頭2的啟閉系統、溫度調控系統3、低壓抽吸8系統各自與自動控制系統9連接;自動控制系統9依據壓強—溫度—溼度感應元件4識別箱體1內環境狀況,快速調節運行工序。
所述箱體1中包含降解菌液的行進路線(初始菌液→霧化氣體→大量負載薄膜/少量廢液回收)和氣體行進路線(可伸縮可調壓噴淋頭2→多孔淨汙材料→廢液收集罐→低壓抽吸系統);箱體1前部有一鋼化玻璃門,用於多孔淨汙材料的放入與取出;箱體1與玻璃門的四周貼合處、箱體1內部各銜接處均用塑料橡膠密封,保證箱體1內氣密性良好,保證高壓噴淋-低壓載入過程中的氣壓要求。
所述可伸縮可調壓噴淋頭2可通過調節噴淋頭壓強大小,形成不同尺寸的霧化液滴,以滿足不同孔徑尺寸的多孔淨汙材料;通常,可伸縮可調壓噴淋頭2較近距離的液滴尚未完全撕裂,噴霧粒徑較大,且平均霧滴數量濃度較低;而在射流推動下,離噴淋頭2較遠距離的液滴因與空氣劇烈摩擦,霧滴撕裂,粒徑迅速變小,且平均霧滴數量濃度增高並趨於穩定;隨著霧化區域的進一步擴大,霧滴的相對濃度又急劇降低,噴霧場邊緣霧滴存在向上迴旋現象,進而部分液滴粒徑重新變大;因此,需要合理調節可伸縮可調壓噴淋頭2與多孔淨汙材料之間的距離(在噴淋壓力0.5~0.8mpa時,通常最適距離為16~30cm),做到菌液負載均勻、穩定、充分,而又損耗量最低。
所述溫度調控系統3可通過調節箱體1溫度,改變降解菌液的表面張力、黏度、密度和飽和蒸氣壓,調整可伸縮可調壓噴淋頭2的噴霧性能以及多孔淨汙材料的孔內流動情況;一般,溫度的適當升高,可在噴淋頭附近區域產生空穴,出現氣液雙相流,利於孔外噴霧破碎化;此外,溫度升高導致菌液黏度下降,表面張力降低,提高菌液在多孔材料中的流動速度,因此,合理調控箱體1中溫度(通常農藥降解菌保存溫度20~40℃,可調節箱體溫度於35~40℃下工作),可以改善菌液的運動情況,提高負載效率。
所述壓強—溫度—溼度感應元件4可實時監測箱體1內部環境,壓強—溫度—溼度感應元件4與自動控制系統9共同使用,提高微生物多孔淨汙材料負載的精確化和自動化;其中,箱體1內環境監測基本指標採用壓強(通常測量誤差0.01inhg,測量範圍8.86inhg~32.48inhg)、溫度(通常測量誤差0.1℃,測量範圍10.0℃~80.0℃)、溼度(通常測量誤差0.1%,測量範圍20~98%)三項指標。
所述自動控制系統9與可伸縮可調壓噴淋頭2的啟閉系統、溫度調控系統3、低壓抽吸8系統連接,依據壓強—溫度—溼度感應元件4識別箱體1內環境狀況,快速調節運行工序:首先,依據多孔淨汙材料孔徑及材料結構,調整可伸縮可調壓噴淋頭2的噴淋壓強和高度;隨後,依據降解菌液霧化及負載需求,啟動溫度調控系統3調節箱體1內溫度;緊接著,依次啟動可伸縮可調壓噴淋頭2噴淋霧化菌液,低壓抽吸口8抽吸負載菌劑,10s~20s內完成噴淋並關閉可伸縮可調壓噴淋頭2;最後,自動控制系統9依據箱體1內環境情況(壓強—溫度—溼度),關閉低壓抽吸口8;整個過程可反覆多次進行,負載多層農藥降解菌薄膜;或者在可伸縮可調壓噴淋頭2處設置兩組接入口,分別接入農藥降解菌液和固著劑液體,通過交替抽吸兩種液體,交替進行農藥降解菌負載和固著劑負載,提高降解菌劑的負載耦合強度,從而菌劑不易脫落。
所述多孔淨汙材料網框5設置在箱體1中下部、可伸縮可調壓噴淋頭2正下方,卡槽式可調節行架杆6處在多孔淨汙材料網框5的下方,依據多孔淨汙材料網框5的尺寸大小,卡槽式可調節行架杆6可以自由調節其底部高度;多孔淨汙材料網框5的高度可以依據多孔淨汙材料的尺寸調整;整個卡槽式可調節行架杆6和多孔淨汙材料網框5的調整,是為了保證多孔淨汙材料上界面相對固定,以便於計算多孔淨汙材料上界面與可伸縮可調壓噴淋頭2間的距離,做到可伸縮可調壓噴淋頭2與多孔淨汙材料之間距離的精確調控。
所述廢菌液收集罐7和低壓抽吸口8設置在箱體1下部,低壓抽吸口8處在廢菌液收集罐7的底部,廢菌液收集罐7所對應的箱體1外側開一小門,廢菌液收集罐7可打開取出,小門與箱體1接觸四周用塑料橡膠氣密封;低壓抽吸口8在廢菌液收集罐7底部邊緣處,低壓抽吸口8與外部真空泵相連抽吸箱體1內氣體形成負壓,加快降解菌液霧滴快速通過多孔淨汙材料,提高菌劑負載效率,多餘少量廢菌液可回收再用。
所述可伸縮可調壓噴淋頭2包括3節稜柱形金屬管、2臺小型卷揚機11、8個小型定滑輪12;對於可調壓的設計,在中間的3節稜柱形金屬管下組裝噴淋頭14,淋頭噴14上有噴淋頭孔板15,3節稜柱形金屬管用耐高溫耐腐蝕的高壓輸液軟管13連接可調節高壓抽吸泵形成高壓噴淋系統抽吸降解菌液,可調節高壓抽吸泵優選臥式不鏽鋼離心泵。
本發明農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,基於現有的微生物負載技術,用高壓噴淋-低壓載入方法提高了工作效率,優化了負載效果。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,其結構由箱體1、可伸縮可調壓噴淋頭2、溫度調控系統3、壓強—溫度—溼度感應元件4、多孔淨汙材料網框5、卡槽式可調節行架杆6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統9、待負載的降解菌液10組成;其中,箱體1工作狀態下密封不透氣,可伸縮可調壓噴淋頭2在箱體1頂部且上下高度可伸縮調節,溫度調控系統3設置在箱體1中上部四周內壁,壓強—溫度—溼度感應元件4在箱體1中部內壁,多孔淨汙材料網框5和卡槽式可調節行架杆6在箱體1中部且在可伸縮可調壓噴淋頭2正下方,廢菌液收集罐7和低壓抽吸口8在箱體底部,自動控制系統9窗口在箱體1外的底部,可伸縮可調壓噴淋頭2上端有接入口,接入口處放置待負載的降解菌液10。
所述低壓抽吸口8與外部真空泵相連,形成低壓抽吸系統;工作時,可伸縮可調壓噴淋頭2的啟閉系統、溫度調控系統3、低壓抽吸系統8各自與自動控制系統9連接;自動控制系統9依據壓強—溫度—溼度感應元件4識別箱體1內環境狀況,快速調節運行工序。
對照附圖1,所述箱體1中包含降解菌液的行進路線(初始菌液→霧化氣體→大量負載薄膜/少量廢液回收)和氣體行進路線(噴淋頭→多孔材料→廢液收集罐→低壓抽吸系統);箱體1前部有一鋼化玻璃門,用於多孔淨汙材料網框5的放入與取出;箱體1與鋼化玻璃門的四周貼合處、箱體1內部各銜接處均用塑料橡膠密封,保證箱體1內氣密性良好,進而保證高壓噴淋-低壓載入過程中的氣壓要求,本實施例中採用優質5mm厚度承壓箱體,其承壓強度設計能力不小於8t/m2,內壁四周光滑、平整,無毛刺和凹坑,便於清潔,在使用過程中不會出現積水現象。
對照附圖1和附圖2,所述可伸縮可調壓噴淋頭2設置於箱體1內的頂部,通過調節噴淋頭壓強大小,形成不同尺寸的霧化液滴,以滿足不同孔徑尺寸的多孔淨汙材料,通常,離可伸縮可調壓噴淋頭2較近距離的液滴尚未完全撕裂,噴霧粒徑較大,且平均霧滴數量濃度較低;而在射流推動下,離可伸縮可調壓噴淋頭2較遠距離的液滴因與空氣劇烈摩擦,霧滴撕裂,粒徑迅速變小,且平均霧滴數量濃度增高並趨於穩定;隨著霧化區域的進一步擴大,霧滴的相對濃度又急劇降低,噴霧場邊緣霧滴存在向上迴旋現象,進而部分液滴粒徑重新變大;因此,需要合理調節可伸縮可調壓噴淋頭2與多孔材料之間的距離,做到菌液負載均勻、穩定、充分,而又損耗量最低。
所述可伸縮可調壓噴淋頭2包括3節稜柱形金屬管、2臺小型卷揚機11、8個小型定滑輪12;對於可調壓的設計,在中間的3節稜柱形金屬管下組裝噴淋頭14,噴淋頭14上有噴淋頭孔板15,3節稜柱形金屬管用耐高溫耐腐蝕的高壓輸液軟管13連接臥式不鏽鋼離心泵形成高壓噴淋系統抽吸降解菌液。
對照附圖1,所述溫度調控系統3設置於箱體1中上部,通過調節箱體溫度,改變菌液的表面張力、黏度、密度和飽和蒸氣壓,調整可伸縮可調壓可伸縮可調壓噴淋頭2的噴霧性能以及多孔淨汙材料的孔內流動情況;一般,溫度的適當升高,可在噴淋頭附近區域產生空穴,出現氣液雙相流,利於孔外噴霧破碎化;此外,溫度升高導致菌液黏度下降,表面張力降低,提高菌液在多孔材料中的流動速度;因此,合理調控箱體1中溫度,可以改善菌液的運動情況,提高負載效率,對於溫度調控系統3,本實施例中採用獨立機械壓縮製冷和鎳鉻合金翅片式加熱進行設計。
對照附圖1,所述壓強—溫度—溼度感應元件4設置於箱體1中部,實時監測箱體內部環境,壓強—溫度—溼度感應元件4與自動控制系統9共同使用,提高微生物多孔材料負載的精確化和自動化;其中,箱內環境監測基本指標採用數字溫溼度傳感器sht10和數字壓強傳感器mk-p3000測量,其中包括壓強(通常測量誤差0.01inhg,測量範圍8.86inhg~32.48inhg)、溫度(通常測量誤差0.1℃,測量範圍10.0℃~80.0℃)、溼度(通常測量誤差0.1%,測量範圍20~98%)三項指標。
對照附圖1,所述自動控制系統9與可伸縮可調壓噴淋頭2啟閉系統、溫度調控系統3、低壓抽吸系統連接,依據感應元件識別箱體1內環境狀況,快速調節運行工序:首先,依據多孔材料孔徑及材料結構,調整可伸縮可調壓噴淋頭2噴淋壓強和高度;隨後,依據霧化及負載需求,啟動溫度調控系統3調節箱內溫度;緊接著,依次啟動可伸縮可調壓噴淋頭2噴淋霧化菌液,低壓抽吸口8抽吸負載菌劑,10s~20s內完成噴淋並關閉可伸縮可調壓噴淋頭2;最後,自動控制系統9依據箱體1內環境情況(壓強—溫度—溼度),關閉低壓抽吸口8;整個過程可反覆多次進行,負載多層農藥降解菌薄膜;或者在可伸縮可調壓噴淋頭2處設置兩組接入口,分別接入農藥降解菌液和固著劑液體,通過交替抽吸兩種液體,交替進行農藥降解菌負載和固著劑負載,提高降解菌劑的負載耦合強度,從而菌劑不易脫落,本實施例採用雙面fr-4pcb電路線路板進行設計調試。
對照附圖1,所述多孔淨汙材料網框5和卡槽式可調節行架杆6設置在箱體中下部,依據多孔淨汙材料網框5的尺寸大小,卡槽式可調節行架杆6可以自由調節其底部高度;多孔淨汙材料網框5的高度可以依據多孔材料的尺寸調整;整個卡槽式可調節行架杆6和多孔淨汙材料網框5的調整,是為了保證多孔材料上界面相對固定,以便於計算材料上界面與可伸縮可調壓噴淋頭2間的距離,做到可伸縮可調壓噴淋頭2與多孔材料之間距離的精確調控,本實施例中多孔淨汙材料網框7長50cm±2cm,寬50cm±2cm,高度可調節範圍5~40cm。
對照附圖1,所述廢菌液收集罐7和低壓抽吸口8設置在箱體1下部,廢菌液收集罐7外側開一小門,廢菌液收集罐7可打開取出,小門與箱體接觸四周用塑料橡膠氣密封;低壓抽吸口8在廢菌液收集罐7底部邊緣處,其抽吸箱體1內氣體形成負壓,加快菌液霧滴快速通過多孔材料,提高菌劑負載效率,多餘少量廢菌液經收集罐收集可回收再用;本實施例中採用直聯風冷式單級油封旋片真空泵通過低壓抽吸口8抽吸箱體1內氣體。
所述待負載的降解菌液10為農藥降解菌與固著劑混合液,其製備方法:配置液體培養基馴化,對農藥具有高效降解作用的降解菌分離、純化、並擴大培養,採用小於2000rpm離心收集農藥降解菌備用;然後將收集得到的降解菌與固著劑按質量體積比為1:10混合均勻(即:每1g降解菌鮮重菌體加入到10ml固著劑中),機械攪拌混合均勻。
本發明農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置,基於現有的微生物負載技術,用高壓噴淋-低壓載入方法提高了工作效率,優化了負載效果。
實施例2
利用農藥降解菌與多孔淨汙材料高效負載裝置將有機磷農藥降解菌與蜂窩活性碳塊負載的方法,包括如下步驟:
(1)農藥降解菌的馴化、分離篩選及降解能力檢測:
1)農藥降解菌馴化:稱取1g採集的長期施用毒死蜱的農田土壤樣品,將樣品用含毒死蜱25mg/l的tyc富集培養基於30℃,180rpm條件下富集培養7天後,取培養體積的15%,轉接至新鮮tyc富集培養基中並將毒死蜱農藥濃度提高至50mg/l,再繼續培養7天,然後取培養體積的15%轉接至新鮮tyc富集培養基中並將毒死蜱農藥濃度提高至100mg/l,連續轉接8次,且每次都將毒死蜱濃度提高100mg/l,直至tyc富集培養基中農藥濃度提高到800mg/l;
富集培養結束後,取培養體積的15%,5000rpm離心5min收集菌體,然後分別轉接到msm無機鹽培養基中,添加毒死蜱至濃度為800mg/l,相同培養條件下再馴化兩周;
其中,所述富集培養基tyc培養基(g):蛋白腖(tryptone)10,酵母提取物(yeastextract)10,kh2po42.0,蒸餾水定容至ll,調節ph值至7.0;所述無機鹽培養基msm培養基(g):nacl0.5,nh4no31.0,kh2po40.5,(nh4)2so40.5,k2hpo41.5,mgso4·7h2o0.5,用蒸餾水定容至ll,調節ph值為7.0;
2)分離篩選:菌液在以毒死蜱為唯一碳源的msm無機鹽培養液中馴化兩周後,採用平板稀釋法將馴化得到的菌液塗布到含有300mg/l毒死蜱的msm無機鹽培養基平板上,於30℃條件下恆溫倒置培養,待菌落長出後,劃線分離純化單菌落;在毒死蜱降解菌篩選的初期,根據菌株在msm無機鹽固體平板上形成菌落的大小、生長情況進行初篩。然後選擇在含毒死蜱的無機鹽培養基上生長好、傳代穩定的菌株保存;
3)降解能力檢測:配置一定體積的毒死蜱溶液,濃度為800mg/l,滅菌;同時取一定體積預先用上述培養液培養48h後的毒死蜱降解菌菌液,分別裝入5ml離心管中,7000rpm離心5min;離心後將上層溶液倒掉,再加入預先滅菌的常溫去離子水,震蕩重懸沉澱;為了儘可能去除附著在菌體表面的先前培養基上的無機鹽以及毒死蜱,離心等操作步驟重複3次;隨後在清洗好的菌體的離心管中加入適量去少量無菌水,將菌液倒入滅菌的三角瓶中,調節菌液的od600值為1;將準備好的菌液以1%(v/v)的接菌量加入先前準備好的培養基中,同時以不接菌培養液的為空白對照;30℃,180rpm條件下培養48h,並且從0h開始每隔8h取樣,測定培養基中毒死蜱的濃度變化,確定馴化篩選的毒死蜱降解菌的降解能力,挑選具有顯著降解能力的毒死蜱降解菌;
(2)將馴化篩選獲得的毒死蜱降解菌進行擴大培養,將毒死蜱降解菌株接種至含8%蛋白腖、2%牛肉浸膏、5%氯化鈉的液體培養基中;在震蕩搖床進行擴大培養,搖床轉速200rpm,培養條件為溫度30℃,用分光光度計測定吸光度od600檢測毒死蜱降解菌的生長情況,待生長至平臺期後採用2000rpm離心10min收集毒死蜱降解菌;然後將收集獲得的毒死蜱降解菌與濃度為2%的海藻酸鈉按質量體積比為1:10混合均勻(即:每1g毒死蜱降解菌鮮重菌體加入到10ml濃度為2%的海藻酸鈉中)製成降解菌液,將降解菌液放置於裝置接入口處,將長100mm*寬100mm*高100mm的蜂窩活性碳塊放置於調節高度為10cm的多孔淨汙材料網框中,採用實施例1中多孔淨汙材料網框,可放置25個蜂窩活性碳塊;
(3)負載降解菌液:
1)依據蜂窩活性碳塊孔徑2~3mm調節噴淋頭至活性炭上表面距離為25cm,以保證噴淋產生霧化菌劑穩定均勻且粒徑較小;調節箱體內工作溫度為35℃,以保證在基本不影響菌劑生物活性的基礎上,改善菌液的運動情況,提高負載效率;
2)啟動高壓噴淋系統,調節電機運行參數:控制揚程為2m(最高揚程10m),流量為0.15l/s(最大流量6l/s),降解菌液通過臥式不鏽鋼離心泵抽吸,通過耐高溫耐腐蝕塑料軟管輸送,快速進入可伸縮調節噴淋頭2處;
3)在可伸縮調節噴淋頭2處,一旦降解菌液經高壓噴出,便逐漸形成霧化菌液,依據壓強—溫度—溼度感應元件4,可清楚看到箱體內環境狀況;
4)當箱體1內降解菌液相對溼度達到75%(環境溼度一般為30%左右),隨即啟動直聯風冷式單級油封旋片真空泵,低壓抽吸箱體內空氣,霧化的降解菌液快速穿過蜂窩活性碳塊,並於材料表面負載穩定;
5)約10s後,少量剩餘降解菌液開始流入廢菌液收集罐7,隨即關閉高壓噴淋系統;待剩餘菌液停止流出,停止真空泵抽吸;
6)整個過程反覆4次進行,在蜂窩活性碳塊上負載4層毒死蜱降解菌薄膜,提高菌劑負載厚度,強化治汙效果。