[发明专利]一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源，其特征在于，所述缓释固体碳源由可生物降解材料包覆可生物降解固体碳源而制成，其中，所述可生物降解材料包括用于直接包覆所述可生物降解固体碳源的棉网和进一步覆盖在所述棉网上的可生物降解无纺布；所述可生物降解固体碳源占所述缓释固体碳源总重量的90％以上；所述可生物降解固体碳源包括60-80重量份的碳源基质和10-20重量份的粘结剂；所述碳源基质由10～30wt％短链碳源、40～60wt％纤维素材料和/或淀粉、10～30wt％人造可降解纳米纤维纺丝、0.001-0.5wt％微生物益生因子硫酸盐和0.001-0.01wt％维生素复合而成；

其中，所述短链碳源选自BioC-1M碳源、乙酸钠和葡萄糖中一种或多种；

所述纤维素材料选自木屑、稻壳屑、纸张屑、麦秆屑中的一种或多种；

制作所述人造可降解纳米纤维纺丝的材料选自聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、脂肪族共聚酯、聚对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)中的一种或多种，其中，脂肪族共聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚-β-羟基丁酸酯(PHB)中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源，其特征在于，所述维生素为维生素B1和/或维生素B12，所述硫酸盐为硫酸镁和/或硫酸钾；所述粘结剂选自工业明胶、天然橡胶、淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源，其特征在于，所述可生物降解无纺布为聚乳酸无纺布、聚丙烯树脂无纺布、聚酯无纺布等。

4.根据权利要求1所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源，其特征在于，所述缓释固体碳源外部还包覆镂空状填料外壳，所述填料外壳采用塑料、金属或陶瓷材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源，其特征在于，所述缓释固体碳源由所述可生物降解材料和所述可生物降解固体碳源构造成整体为单层或多层的结构。

6.权利要求1-4任一所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备碳源基质：按配比将短链碳源、纤维素材料、人造可降解纳米纤维纺丝混合，得到碳源基质；棉网包覆：使用棉网包覆碳源基质；覆盖无纺布：将无纺布覆盖在棉网背离碳源基质的一侧，得到单层结构的缓释固体碳源本体。

7.权利要求1-4任一所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备原料：按配比将短链碳源、天然纤维素材料、人造可降解纳米纤维纺丝混合，得到碳源基质；依据待制备的碳源的形状和构造，将棉网和无纺布裁成所需要的片材的个数和大小，并按棉网的个数将制备的碳源基质分成若干份；(2)使用一棉网完全包覆其中一份碳源基质；(3)在棉网的表面均匀覆盖另一份碳源基质，得到碳源半成品；(4)在步骤(3)所得碳源半成品的外表面覆盖另一棉网；(5)反复进行步骤(3)和(4)，直至用完所有的碳源基质，得到球状或块状碳源；(6)在步骤(5)得到球状或块状碳源的外表面包覆无纺布，得到多层结构的缓释固体碳源本体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在棉网的表面均匀覆盖碳源基质之前，在棉网表面包覆无纺布。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在缓释固体碳源本体的外表面包覆镂空状填料外壳，所述填料外壳采用塑料、金属或陶瓷材料制成。

10.权利要求1-5任一所述的一种能直接投放的可完全生物降解的缓释固体碳源在污水处理中的应用。