[發明專利]一種活性微囊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811042016.3
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109261086B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李華;楊平;張家松;劉青松;董宏標;段亞飛;周子明
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院南海水產研究所
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C02F1/00;C02F103/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種活性微囊及其制備方法和應用。這種活性微囊是由內核和包覆在內核外的包膜組成；其中，包膜由可生物降解的聚合物組成；內核由微生物、活性污泥、果核粉、淀粉、碳酸鈣中的至少一種組成。這種活性微囊的制備方法，包括以下步驟：1)制備包膜液；2)制備內核；3)制備活性微囊。同時也公開了這種活性微囊的應用。本發明以聚乳酸為包膜材料，聚乙二醇為增塑增韌劑及致孔劑制備反硝化活性微囊，該材料既可以防止微生物流失，也可使反應產物和底物自由出入，此外還具有易固液分離等特點，在微生物固定化包埋以及污水處理領域具有獨特的優勢。

技術領域

本發明涉及一種活性微囊及其制備方法和應用。

背景技術

在農業中大量使用化肥造成地表水和地下水的廣泛污染是目前關注的問題。近年來，一些涂層材料被用來固定微生物以進行污水處理。目前微生物固定化包埋材料主要有天然高分子多糖類，如海藻酸鹽、瓊脂、明膠等和高分子化合物，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乳酸等。其中聚乳酸在20世紀70年代就獲得美國食品和藥物管理局(FDA)批準，并被廣泛應用于農業、工業和醫療行業。

聚乳酸(PLA)也稱聚丙交酯，是以玉米、小麥、木薯等淀粉為最初原料，經過酶分解得到葡萄糖，再經過乳酸菌發酵后變成乳酸，最后經過化學合成得到的生物降解熱塑性聚酯。聚乳酸具有良好的力學性能(高強度、高模量)、較好可加工性能(易于加熱成形、擠出成形、吹塑和注塑成形)、優良的生物相容性和生物降解性能以及較好的化學惰性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種活性微囊及其制備方法和應用。具體而言，本發明的目的之一在于提供一種活性微囊，該材料具有良好的水處理性能和生物降解性；本發明的目的之二在于提供這種活性微囊的制備方法，該制備方法操作簡單，容易實現，適用于工業化大規模生產；本發明的目的之三在于提供這種活性微囊在微生物固定化包埋以及污水處理領域的應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種活性微囊，是由內核和包覆在內核外的包膜組成；其中，包膜由可生物降解的聚合物組成；內核由微生物、活性污泥、果核粉、淀粉、碳酸鈣中的至少一種組成。

這種活性微囊內核的粒徑為3mm～8mm；包膜的厚度為0.1mm～1.6mm。

進一步的，這種活性微囊中，包膜由可生物降解的脂肪族聚酯材料組成。

再進一步的，這種活性微囊中，包膜由聚乳酸材料組成。

優選的，這種活性微囊中，包膜由聚乳酸包膜液形成，聚乳酸包膜液按質量百分比計的原料組成為：聚乳酸3％～9％、聚乙二醇10％～50％、余量為有機溶劑。

優選的，這種活性微囊中，內核是由活性污泥、荔枝核粉、淀粉、納米碳酸鈣按質量比為(9～11)：(5～6)：(1.5～2.5)：1組成。

這種活性微囊的制備方法，包括以下步驟：

1)制備包膜液

S1：將聚乳酸原料干燥；

S2：稱取聚乳酸和聚乙二醇，置于有機溶劑中，攪拌溶解；

S3：靜置脫泡，得到包膜液；

2)制備內核

S1：稱取活性污泥、荔枝核粉、淀粉和納米碳酸鈣，混合攪拌，得到混合料；

S2：將混合料擠出，成型，得到活性微囊內核；

3)制備活性微囊

S1：將活性微囊內核浸漬于包膜液中；或者用包膜機在活性微囊內核上覆膜；

S2：將包膜固化成型，得到前述的活性微囊。

這種活性微囊在微生物固定化包埋和/或污水處理中的應用。