本發(fā)明涉及一種多孔凈污材料菌劑負載裝置，具體地說是涉及一種農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，屬于環(huán)保新材料制備技術領域。

背景技術：

隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)集約化程度不斷提高，農(nóng)業(yè)污染問題已逐漸成為全球水污染的重要問題之一，農(nóng)藥的大量生產(chǎn)與使用在消滅病蟲害的同時，也會影響農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，破壞農(nóng)田生態(tài)平衡；農(nóng)藥污染甚至會通過溝渠水循環(huán)進入河流湖泊，對區(qū)域水環(huán)境造成巨大的威脅；因此，控制由農(nóng)藥面源污染引發(fā)的水體污染，對保障河湖水質(zhì)安全及流域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，具有現(xiàn)實迫切性和長遠戰(zhàn)略意義。

多孔凈污材料是一種由多孔相互貫通且與外部環(huán)境開放的環(huán)境友好型網(wǎng)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(yōu)點，因而在環(huán)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，公開了一種具有污水凈化功能的多孔磁性球狀材料及其制備方法，將納米功能材料與天然高分子材料復合，通過金屬粒子印記及化學交聯(lián)反應完成多功能磁性多孔球狀材料的制備，能夠降解有機污染物并通過磁分離進行回收并再生重新應用；然而，這種多孔材料對污染物的去除主要是依靠材料自身富集累積，難以將污染物完全降解去除；此外，利用納米材料對水環(huán)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(nóng)藥污染控制方法多數(shù)利用水流通過凈污材料時發(fā)生物理化學反應來截留和降低農(nóng)藥污染物濃度，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污染修復高效、廉價、可持續(xù)的最優(yōu)方法；而高效農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料結合在農(nóng)田退水系統(tǒng)中農(nóng)藥污染修復方面具有巨大的應用潛力。

微生物與多孔凈污材料耦合附著技術是借助物理或化學方法，將原本游離的微生物負載或者限定至凈污材料特定的表面空間范圍，最大化保留微生物自身反應活性，凈污材料能夠重復多次使用的高效生物凈污工程技術；例如，在公開號為cn106745816a的中國專利文獻中，公開了硅鋁系陶質(zhì)多孔材料固定化微生物處理生活污水的方法，其將硅鋁系陶質(zhì)多孔材料和高效脫氮除磷菌株投加到生活污水中，進行處理；硅鋁系陶質(zhì)多孔材料可增大微生物的附著面積，利于提高微生物對污染物的去除效率；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(nóng)藥廢水的方法，主要經(jīng)過菌種馴化、載體制備，細菌吸附和污水處理幾個過程，其特征是將馴化的真菌黑曲霉吸附到直徑為5-8mm的活性炭上，然后將制得含有飽和黑曲霉的活性炭投入到廢水之中，利用此種方法對有機磷農(nóng)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凈污載體，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(nóng)藥降解菌-多孔凈污載體在污染水體修復中的應用；因此亟需開發(fā)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(chǎn)的農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料負載裝置，本發(fā)明有助于推動農(nóng)藥面源污染生物修復技術的發(fā)展，為高效、快捷、可控的多孔凈污材料微生物菌劑負載方法提供技術支撐。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，其目的旨在彌補現(xiàn)有技術中多孔凈污材料菌劑負載裝置的空缺。

本發(fā)明的技術解決方案：一種農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，其結構包括箱體1、可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、壓強—溫度—濕度感應元件4、多孔凈污材料網(wǎng)框5、卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統(tǒng)9；其中，可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2在箱體1內(nèi)的頂部，溫度調(diào)控系統(tǒng)3設置在箱體1中上部四周內(nèi)壁上，壓強—溫度—濕度感應元件4在箱體1中部的內(nèi)壁上，多孔凈污材料網(wǎng)框5和卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6在箱體1中部且在可伸縮可調(diào)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(nèi)的底部，自動控制系統(tǒng)9窗口在箱體1外的底部，可伸縮可調(diào)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(fā)明的優(yōu)點：

（1）裝置采用農(nóng)藥降解菌液直接噴淋負載，相比間接浸泡負載，農(nóng)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?yún)f(xié)同模式，通過農(nóng)藥降解菌液的快速霧化及低壓抽吸載入，農(nóng)藥降解菌負載效率高，速度快，負載過程一般可在15秒內(nèi)完成；

（3）裝置可在多孔凈污材料表面循環(huán)多次農(nóng)藥降解菌負載，讓農(nóng)藥降解菌劑充分均勻負載于凈污材料表面及內(nèi)部孔隙，提高農(nóng)藥降解菌作用面積，增強凈污效果；

（4）裝置配有可伸縮可調(diào)壓噴淋頭、卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿，可以依據(jù)多孔凈污材料結構、尺寸、孔徑進行適應性調(diào)節(jié)，適用于多種多孔凈污材料，減少農(nóng)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(tǒng)，操作簡單，運行快捷，節(jié)約人力、物力；并實時監(jiān)控密封箱體環(huán)境狀況，運行安全、穩(wěn)定。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的結構主視圖。

附圖2是圖1中可伸縮可調(diào)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(diào)壓噴淋頭，3是溫度調(diào)控系統(tǒng)，4是壓強—溫度—濕度感應元件，5是多孔凈污材料網(wǎng)框，6是卡槽式可調(diào)節(jié)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(tǒng)，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(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，其特征是包括箱體1、可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、壓強—溫度—濕度感應元件4、多孔凈污材料網(wǎng)框5、卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統(tǒng)9；其中，可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2在箱體1內(nèi)的頂部，溫度調(diào)控系統(tǒng)3設置在箱體1中上部四周內(nèi)壁上，壓強—溫度—濕度感應元件4在箱體1中部的內(nèi)壁上，多孔凈污材料網(wǎng)框5和卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6在箱體1中部且在可伸縮可調(diào)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(nèi)的底部，自動控制系統(tǒng)9窗口在箱體1外的底部，可伸縮可調(diào)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(nóng)藥降解菌與去離子水混合液，或者是農(nóng)藥降解菌與固著劑混合液；降解菌液的制備方法：配置液體培養(yǎng)基馴化，對農(nóng)藥具有高效降解作用的降解菌進行分離、純化、并擴大培養(yǎng)，采用小于2000rpm離心收集農(nóng)藥降解菌備用；將農(nóng)藥降解菌取1:10質(zhì)量體積比分散在去離子水或固著劑中（即：每1g農(nóng)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(yōu)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(tǒng)；所述可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的啟閉系統(tǒng)、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、低壓抽吸8系統(tǒng)各自與自動控制系統(tǒng)9連接；自動控制系統(tǒng)9依據(jù)壓強—溫度—濕度感應元件4識別箱體1內(nèi)環(huán)境狀況，快速調(diào)節(jié)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(diào)壓噴淋頭2→多孔凈污材料→廢液收集罐→低壓抽吸系統(tǒng)）；箱體1前部有一鋼化玻璃門，用于多孔凈污材料的放入與取出；箱體1與玻璃門的四周貼合處、箱體1內(nèi)部各銜接處均用塑料橡膠密封，保證箱體1內(nèi)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(diào)壓噴淋頭2可通過調(diào)節(jié)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凈污材料；通常，可伸縮可調(diào)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(shù)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(shù)量濃度增高并趨于穩(wěn)定；隨著霧化區(qū)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回旋現(xiàn)象，進而部分液滴粒徑重新變大；因此，需要合理調(diào)節(jié)可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2與多孔凈污材料之間的距離（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(wěn)定、充分，而又損耗量最低。

所述溫度調(diào)控系統(tǒng)3可通過調(diào)節(jié)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(diào)整可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的噴霧性能以及多孔凈污材料的孔內(nèi)流動情況；一般，溫度的適當升高，可在噴淋頭附近區(qū)域產(chǎn)生空穴，出現(xiàn)氣液雙相流，利于孔外噴霧破碎化；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(diào)控箱體1中溫度（通常農(nóng)藥降解菌保存溫度20~40℃，可調(diào)節(jié)箱體溫度于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—濕度感應元件4可實時監(jiān)測箱體1內(nèi)部環(huán)境，壓強—溫度—濕度感應元件4與自動控制系統(tǒng)9共同使用，提高微生物多孔凈污材料負載的精確化和自動化；其中，箱體1內(nèi)環(huán)境監(jiān)測基本指標采用壓強（通常測量誤差0.01inhg，測量范圍8.86inhg~32.48inhg）、溫度（通常測量誤差0.1℃，測量范圍10.0℃~80.0℃）、濕度（通常測量誤差0.1%，測量范圍20~98%）三項指標。

所述自動控制系統(tǒng)9與可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的啟閉系統(tǒng)、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、低壓抽吸8系統(tǒng)連接，依據(jù)壓強—溫度—濕度感應元件4識別箱體1內(nèi)環(huán)境狀況，快速調(diào)節(jié)運行工序：首先，依據(jù)多孔凈污材料孔徑及材料結構，調(diào)整可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的噴淋壓強和高度；隨后，依據(jù)降解菌液霧化及負載需求，啟動溫度調(diào)控系統(tǒng)3調(diào)節(jié)箱體1內(nèi)溫度；緊接著，依次啟動可伸縮可調(diào)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(nèi)完成噴淋并關閉可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2；最后，自動控制系統(tǒng)9依據(jù)箱體1內(nèi)環(huán)境情況（壓強—溫度—濕度），關閉低壓抽吸口8；整個過程可反復多次進行，負載多層農(nóng)藥降解菌薄膜；或者在可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2處設置兩組接入口，分別接入農(nóng)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(nóng)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。

所述多孔凈污材料網(wǎng)框5設置在箱體1中下部、可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2正下方，卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6處在多孔凈污材料網(wǎng)框5的下方，依據(jù)多孔凈污材料網(wǎng)框5的尺寸大小，卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6可以自由調(diào)節(jié)其底部高度；多孔凈污材料網(wǎng)框5的高度可以依據(jù)多孔凈污材料的尺寸調(diào)整；整個卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6和多孔凈污材料網(wǎng)框5的調(diào)整，是為了保證多孔凈污材料上界面相對固定，以便于計算多孔凈污材料上界面與可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2間的距離，做到可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2與多孔凈污材料之間距離的精確調(diào)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(nèi)氣體形成負壓，加快降解菌液霧滴快速通過多孔凈污材料，提高菌劑負載效率，多余少量廢菌液可回收再用。

所述可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2包括3節(jié)棱柱形金屬管、2臺小型卷揚機11、8個小型定滑輪12；對于可調(diào)壓的設計，在中間的3節(jié)棱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(jié)棱柱形金屬管用耐高溫耐腐蝕的高壓輸液軟管13連接可調(diào)節(jié)高壓抽吸泵形成高壓噴淋系統(tǒng)抽吸降解菌液，可調(diào)節(jié)高壓抽吸泵優(yōu)選臥式不銹鋼離心泵。

本發(fā)明農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，基于現(xiàn)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(yōu)化了負載效果。

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，其結構由箱體1、可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、壓強—溫度—濕度感應元件4、多孔凈污材料網(wǎng)框5、卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6、廢菌液收集罐7、低壓抽吸口8、自動控制系統(tǒng)9、待負載的降解菌液10組成；其中，箱體1工作狀態(tài)下密封不透氣，可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2在箱體1頂部且上下高度可伸縮調(diào)節(jié)，溫度調(diào)控系統(tǒng)3設置在箱體1中上部四周內(nèi)壁，壓強—溫度—濕度感應元件4在箱體1中部內(nèi)壁，多孔凈污材料網(wǎng)框5和卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6在箱體1中部且在可伸縮可調(diào)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(tǒng)9窗口在箱體1外的底部，可伸縮可調(diào)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(tǒng)；工作時，可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的啟閉系統(tǒng)、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、低壓抽吸系統(tǒng)8各自與自動控制系統(tǒng)9連接；自動控制系統(tǒng)9依據(jù)壓強—溫度—濕度感應元件4識別箱體1內(nèi)環(huán)境狀況，快速調(diào)節(jié)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(tǒng)）；箱體1前部有一鋼化玻璃門，用于多孔凈污材料網(wǎng)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(nèi)部各銜接處均用塑料橡膠密封，保證箱體1內(nèi)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，本實施例中采用優(yōu)質(zhì)5mm厚度承壓箱體，其承壓強度設計能力不小于8t/m²，內(nèi)壁四周光滑、平整，無毛刺和凹坑，便于清潔，在使用過程中不會出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

對照附圖1和附圖2，所述可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2設置于箱體1內(nèi)的頂部，通過調(diào)節(jié)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凈污材料，通常，離可伸縮可調(diào)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(shù)量濃度較低；而在射流推動下，離可伸縮可調(diào)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(shù)量濃度增高并趨于穩(wěn)定；隨著霧化區(qū)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回旋現(xiàn)象，進而部分液滴粒徑重新變大；因此，需要合理調(diào)節(jié)可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2與多孔材料之間的距離，做到菌液負載均勻、穩(wěn)定、充分，而又損耗量最低。

所述可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2包括3節(jié)棱柱形金屬管、2臺小型卷揚機11、8個小型定滑輪12；對于可調(diào)壓的設計，在中間的3節(jié)棱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(jié)棱柱形金屬管用耐高溫耐腐蝕的高壓輸液軟管13連接臥式不銹鋼離心泵形成高壓噴淋系統(tǒng)抽吸降解菌液。

對照附圖1，所述溫度調(diào)控系統(tǒng)3設置于箱體1中上部，通過調(diào)節(jié)箱體溫度，改變菌液的表面張力、黏度、密度和飽和蒸氣壓，調(diào)整可伸縮可調(diào)壓可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2的噴霧性能以及多孔凈污材料的孔內(nèi)流動情況；一般，溫度的適當升高，可在噴淋頭附近區(qū)域產(chǎn)生空穴，出現(xiàn)氣液雙相流，利于孔外噴霧破碎化；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(diào)控箱體1中溫度，可以改善菌液的運動情況，提高負載效率，對于溫度調(diào)控系統(tǒng)3，本實施例中采用獨立機械壓縮制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—濕度感應元件4設置于箱體1中部，實時監(jiān)測箱體內(nèi)部環(huán)境，壓強—溫度—濕度感應元件4與自動控制系統(tǒng)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(nèi)環(huán)境監(jiān)測基本指標采用數(shù)字溫濕度傳感器sht10和數(shù)字壓強傳感器mk-p3000測量，其中包括壓強（通常測量誤差0.01inhg，測量范圍8.86inhg~32.48inhg）、溫度（通常測量誤差0.1℃，測量范圍10.0℃~80.0℃）、濕度（通常測量誤差0.1%，測量范圍20~98%）三項指標。

對照附圖1，所述自動控制系統(tǒng)9與可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2啟閉系統(tǒng)、溫度調(diào)控系統(tǒng)3、低壓抽吸系統(tǒng)連接，依據(jù)感應元件識別箱體1內(nèi)環(huán)境狀況，快速調(diào)節(jié)運行工序：首先，依據(jù)多孔材料孔徑及材料結構，調(diào)整可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2噴淋壓強和高度；隨后，依據(jù)霧化及負載需求，啟動溫度調(diào)控系統(tǒng)3調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度；緊接著，依次啟動可伸縮可調(diào)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(nèi)完成噴淋并關閉可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2；最后，自動控制系統(tǒng)9依據(jù)箱體1內(nèi)環(huán)境情況（壓強—溫度—濕度），關閉低壓抽吸口8；整個過程可反復多次進行，負載多層農(nóng)藥降解菌薄膜；或者在可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2處設置兩組接入口，分別接入農(nóng)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(nóng)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，本實施例采用雙面fr-4pcb電路線路板進行設計調(diào)試。

對照附圖1，所述多孔凈污材料網(wǎng)框5和卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6設置在箱體中下部，依據(jù)多孔凈污材料網(wǎng)框5的尺寸大小，卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6可以自由調(diào)節(jié)其底部高度；多孔凈污材料網(wǎng)框5的高度可以依據(jù)多孔材料的尺寸調(diào)整；整個卡槽式可調(diào)節(jié)行架桿6和多孔凈污材料網(wǎng)框5的調(diào)整，是為了保證多孔材料上界面相對固定，以便于計算材料上界面與可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2間的距離，做到可伸縮可調(diào)壓噴淋頭2與多孔材料之間距離的精確調(diào)控，本實施例中多孔凈污材料網(wǎng)框7長50cm±2cm，寬50cm±2cm，高度可調(diào)節(jié)范圍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(nèi)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，多余少量廢菌液經(jīng)收集罐收集可回收再用；本實施例中采用直聯(lián)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(nèi)氣體。

所述待負載的降解菌液10為農(nóng)藥降解菌與固著劑混合液，其制備方法：配置液體培養(yǎng)基馴化，對農(nóng)藥具有高效降解作用的降解菌分離、純化、并擴大培養(yǎng)，采用小于2000rpm離心收集農(nóng)藥降解菌備用；然后將收集得到的降解菌與固著劑按質(zhì)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(fā)明農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置，基于現(xiàn)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(yōu)化了負載效果。

實施例2

利用農(nóng)藥降解菌與多孔凈污材料高效負載裝置將有機磷農(nóng)藥降解菌與蜂窩活性碳塊負載的方法，包括如下步驟：

（1）農(nóng)藥降解菌的馴化、分離篩選及降解能力檢測：

1）農(nóng)藥降解菌馴化：稱取1g采集的長期施用毒死蜱的農(nóng)田土壤樣品，將樣品用含毒死蜱25mg/l的tyc富集培養(yǎng)基于30℃，180rpm條件下富集培養(yǎng)7天后，取培養(yǎng)體積的15%，轉(zhuǎn)接至新鮮tyc富集培養(yǎng)基中并將毒死蜱農(nóng)藥濃度提高至50mg/l，再繼續(xù)培養(yǎng)7天，然后取培養(yǎng)體積的15%轉(zhuǎn)接至新鮮tyc富集培養(yǎng)基中并將毒死蜱農(nóng)藥濃度提高至100mg/l，連續(xù)轉(zhuǎn)接8次，且每次都將毒死蜱濃度提高100mg/l，直至tyc富集培養(yǎng)基中農(nóng)藥濃度提高到800mg/l；

富集培養(yǎng)結束后，取培養(yǎng)體積的15%，5000rpm離心5min收集菌體，然后分別轉(zhuǎn)接到msm無機鹽培養(yǎng)基中，添加毒死蜱至濃度為800mg/l，相同培養(yǎng)條件下再馴化兩周；

其中，所述富集培養(yǎng)基tyc培養(yǎng)基(g)：蛋白胨(tryptone)10，酵母提取物(yeastextract)10，kh2po42.0，蒸餾水定容至ll，調(diào)節(jié)ph值至7.0；所述無機鹽培養(yǎng)基msm培養(yǎng)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(diào)節(jié)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(yǎng)液中馴化兩周后，采用平板稀釋法將馴化得到的菌液涂布到含有300mg/l毒死蜱的msm無機鹽培養(yǎng)基平板上，于30℃條件下恒溫倒置培養(yǎng)，待菌落長出后，劃線分離純化單菌落；在毒死蜱降解菌篩選的初期，根據(jù)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。然后選擇在含毒死蜱的無機鹽培養(yǎng)基上生長好、傳代穩(wěn)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(yǎng)液培養(yǎng)48h后的毒死蜱降解菌菌液，分別裝入5ml離心管中，7000rpm離心5min；離心后將上層溶液倒掉，再加入預先滅菌的常溫去離子水，震蕩重懸沉淀；為了盡可能去除附著在菌體表面的先前培養(yǎng)基上的無機鹽以及毒死蜱，離心等操作步驟重復3次；隨后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(diào)節(jié)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(yǎng)基中，同時以不接菌培養(yǎng)液的為空白對照；30℃，180rpm條件下培養(yǎng)48h，并且從0h開始每隔8h取樣，測定培養(yǎng)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(yǎng)，將毒死蜱降解菌株接種至含8%蛋白胨、2%牛肉浸膏、5%氯化鈉的液體培養(yǎng)基中；在震蕩搖床進行擴大培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速200rpm，培養(yǎng)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，待生長至平臺期后采用2000rpm離心10min收集毒死蜱降解菌；然后將收集獲得的毒死蜱降解菌與濃度為2%的海藻酸鈉按質(zhì)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）制成降解菌液，將降解菌液放置于裝置接入口處，將長100mm*寬100mm*高100mm的蜂窩活性碳塊放置于調(diào)節(jié)高度為10cm的多孔凈污材料網(wǎng)框中，采用實施例1中多孔凈污材料網(wǎng)框，可放置25個蜂窩活性碳塊；

（3）負載降解菌液：

1）依據(jù)蜂窩活性碳塊孔徑2~3mm調(diào)節(jié)噴淋頭至活性炭上表面距離為25cm，以保證噴淋產(chǎn)生霧化菌劑穩(wěn)定均勻且粒徑較??；調(diào)節(jié)箱體內(nèi)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(tǒng)，調(diào)節(jié)電機運行參數(shù)：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銹鋼離心泵抽吸，通過耐高溫耐腐蝕塑料軟管輸送，快速進入可伸縮調(diào)節(jié)噴淋頭2處；

3）在可伸縮調(diào)節(jié)噴淋頭2處，一旦降解菌液經(jīng)高壓噴出，便逐漸形成霧化菌液，依據(jù)壓強—溫度—濕度感應元件4，可清楚看到箱體內(nèi)環(huán)境狀況；

4）當箱體1內(nèi)降解菌液相對濕度達到75%（環(huán)境濕度一般為30%左右），隨即啟動直聯(lián)風冷式單級油封旋片真空泵，低壓抽吸箱體內(nèi)空氣，霧化的降解菌液快速穿過蜂窩活性碳塊，并于材料表面負載穩(wěn)定；

5）約10s后，少量剩余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(tǒng)；待剩余菌液停止流出，停止真空泵抽吸；

6）整個過程反復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，強化治污效果。