[發(fā)明專利]一種含有棲熱菌的活性填料及其處理氣體的方法

有效

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• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103691306B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉俊新;張婧贏;李琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/48;B01D53/50
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒

技術領域：

本發(fā)明屬于環(huán)境治理領域，具體涉及一種含有棲熱菌的活性填料及其處理氣體的方法。?

背景技術：

在污水處理、污泥干化焚燒、堆肥等過程中，會產生溫度較高（35～100℃）的廢氣，這種中/高溫廢氣成分復雜，其中二氧化硫是主要的物質之一。含有二氧化硫的廢氣逸散到大氣中，隨著空氣的流動擴散到各處，對周圍環(huán)境造成污染，對人體健康產生危害。目前，廢氣的治理引起人們越來越多的關注，許多國家都制定了相關的排放標準，嚴格控制廢氣中污染物的排放，并要求企業(yè)在排放前，采取相應的治理措施。我國于2001年開始實施的國家《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）中對33種大氣污染物，例如二氧化硫等污染物的排放限值做出了嚴格的規(guī)定。?

與其它物理化學廢氣處理方法相比，生物處理方法因其具有成本低、操作簡便、技術清潔、無二次污染等優(yōu)點，九十年代以后成為當前研究的熱點。生物法的原理是利用微生物的生物氧化作用將廢氣中含硫物質轉化為硫酸鹽或硫單質的過程。生物方法適于處理低濃度、大氣量的廢氣。?

但是，目前常規(guī)的廢氣生物處理技術都是處理常溫下的物質，對高溫廢氣的處理通常采用噴淋冷卻水給廢氣降溫后再處理的方法。這樣，不僅增加了能耗，而且需要處理新產生的大量廢水，加大了處理成本。?

因此，尋找能夠適應中/高溫環(huán)境生存的棲熱菌，利用棲熱菌對中/高溫廢氣直接進行處理，無需降溫設備，從而在達到廢氣處理要求的同時，簡化處理工藝，降低成本。?

用于處理廢氣的生物反應器內填充一定量的載體，微生物附著生長在載體表面。所以，適宜的載體應具有一定的表面性質，適合微生物的附著和生長。當處理的廢氣為中/高溫的含硫氣體時，所用載體還需要具有耐高溫及耐腐蝕的性質。常規(guī)的廢氣處理生物反應器采用堆肥材料、木片、樹皮等有機物作為載體，這類有機載體比表面積小，不耐溫，易腐爛，壓力損失大，使用壽命短；而火山巖、陶粒、活性炭等惰性載體表面具有多孔結構，比表面積大，而且能夠耐受較高的溫度。?

技術內容：?

本發(fā)明首先要解決的問題是提供一種能夠處理中/高溫廢氣的含有棲熱菌的活性填料，所述活性填料由棲熱菌附載在多孔材料上形成，活性填料用于廢氣處理。?

所述多孔材料為陶粒、顆粒活性炭、火山巖、海綿中中的至少一種；?

所述多孔材料密度為0.7-1.0kg/m³，孔隙率為50-96%，粒徑為5-50mm；?

所述棲熱菌以菌懸液的形式附載在多孔材料上；?

所述棲熱菌菌懸液與多孔材料的質量比為50-300∶10；?

所述棲熱菌具體為水管致黑棲熱菌(Thermus?Scotoductus)ZDL1，該菌株已于2013年4月8日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?No.7430，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編100101；?

該菌株特點如下：?

該菌株在LB固體平板上菌落顏色為白色，不透明，形狀不規(guī)則，邊緣光滑，濕潤。菌體呈長桿狀，大小為0.5–1.5×2.5–15.0μm，無鞭毛和孢子，革蘭氏染色陰性，接觸酶和氧化酶陽性，可以利用硝酸鹽，對青霉素、紅霉素、四環(huán)素、氯霉素和鏈霉素敏感，但具有抗多粘菌素B和利福平特性。最適生長溫度為30-100℃；?

由該菌制備的填料在體積為0.001-200m³，硫化物的總濃度為30-250ppm，氣體流速為0.05-10000m³/h，凈化溫度為50-65℃，停留時間15s-3min條件下對硫化物的降解效率達到85%以上。?

所述的活性填料中水管致黑水管致黑棲熱菌ZDL1的菌體濃度大于10⁶CFU/g_{(活性填料)}。?

所述的活性填料制備步驟如下：?

(1)斜面培養(yǎng)：培養(yǎng)制備水管致黑水管致黑棲熱菌ZDL1斜面菌種；?