[发明专利]一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭

说明书

本发明属于生物活性炭技术领域，具体涉及一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭。将榕树叶为碳源的多孔富表面缺陷炭载体置于培养基中，分两步将混合菌株接种至的高糖废水中，经振荡共培养制得生物活性炭。分两步培养有利于前期加入的微生物菌株将高糖废水中的低聚糖或纤维素酶解为小分子糖类，产生的中间代谢产物可作为后期加入的微生物菌株生长繁殖的碳源。载体碳上吸附的有机质和污染物分别被微生物高效利用和协同降解，所以该净水剂具炭物理吸附与生物酶降解的双重净化作用，亲水但易于沉淀，非常适用于高糖废水的规模化处理。

技术领域

本发明属于生物活性炭技术领域，具体涉及一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭。

技术背景

目前在国内外酸奶、鲜奶、纯奶、奶粉等乳制品都已进入千家万户，成为众多人不可缺少的营养品，但在乳品加工过程中会有一定量的废水排放，主要来自洗瓶水、刷灌水、冲洗水等。废水中主要含有大量的可溶性有机物（糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等），其有机物含量虽较低，但都为极易降解物质，排放入水体后会非常快地降解，造成对环境的污染。

在试验及应用过程中，活性炭通常被用作污水污染物的吸附剂，它对于污水的色度和浊度都能有所改观，同时含有大孔、中孔及微孔结构，故对于小分子和重金属离子也会发生吸附作用。并且活性炭可作为微生物净水剂的载体用于污水净化处理，将复合菌株固定于炭载体形成的菌碳净水剂，污水净化效果较为理想。

公布号为CN 107473404 A、公布号为CN 107434305 A、公布号为CN 107512780 A均公开了菌碳净水剂，将含有亲水性基团的碳载体置于培养基中，同时将复合菌株接种至培养基，经振荡共培养制得菌碳净水剂。但是其振荡共培养时，所用的培养基均为牛肉膏蛋白胨培养基或者Luria-Bertani培养基。与本发明采用高糖废水培养相比，牛肉膏蛋白胨培养基或者Luria-Bertani培养基培养得到的菌碳净水剂在实际应用时，需要2-3d的适应期，且使用寿命约为24d-28d。

榕树叶，为桑科植物榕树的叶子，主要成分为黄铜类化合物（含羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等含氧取代基）、鞣质（多元酚类化合物，含丰富的羟基含氧官能团）及三萜皂甙（经水解生成多羟基的葡萄糖、半乳糖、鼠李糖）,这两种具有丰富含氧基团的植物叶子在166-200℃无水熔融固体碱中被活化刻蚀获得表面缺陷和孔隙结构，水萃取及煅烧处理后保留的部分植物体含氧基团可增强碳表面的亲水性及与高糖废水有机质基团的吸附作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭。本发明所制备的净水剂具有炭物理吸附与酶催化降解的双重循环净化作用效果，实现了微生物对高糖废水的资源化利用，同时以自然界农林废弃物为碳源，合成的材料应用于污染物处理，实现了农林废弃物资源化利用及废弃物与污水的双重污染治理。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高糖废水培养的以榕树叶为碳源载体的生物活性炭的制备方法：将多孔富表面缺陷炭载体置于的高糖废水中，制得培养液；然后将产朊假丝酵母（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、披发糖多孢菌（Saccharopolyspora hirsuta）和枝状动胶菌属（Zoogloea ramigera）菌株先接种至培养液中，经振荡共培养后，再将解凝乳类芽胞杆菌（Paenibacillus curdlanolyticus）、副短短芽胞杆菌（Brevibacillus parabrevis）和浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）菌株接种至培养液中，经振荡共培养、烘干后，制得生物活性炭；所述的多孔富表面缺陷炭载体是以榕树叶为原料，置于NaOH和KOH熔融碱液中，经熔融、乙醇洗涤、氮气氛围煅烧制备而成。