重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置与工艺的制作方法

1.本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置与工艺。


背景技术：

2.重金属污染危害之大，污染面积之广，是当今土壤污染中最大的环境问题之一。电子、电镀、化工和制革等工业产生的三废的排放，矿产的开采以及冶炼，农药和化肥的施用，城市所产生的生活垃圾的排放，污水灌溉和污泥在农业方面的应用等是土壤重金属最主要的污染源。重金属污染土壤中的重金属主要包括co、as、cr、hg、mn、ni、pb、cd、cu、zn等，大多为几种重金属复合污染。由于中国工业的迅猛发展，三废的排放量也急剧增加，中国土壤中重金属污染越来越严重。由农业部组织的全国污灌区调查表明，中国现在拥有的污水灌区面积大概为140万hm2，其中污灌总面积的64.8％是遭受重金属污染的土地，轻度污染面积占到了46.7％，中度污染面积占9.7％，严重污染面积占8.4％，重金属镉和汞的污染面积所占比例最大。有些地区重金属污染已经达到了很严重的程度。
3.重金属污染土壤对通过这些途径对环境造成危害：(1)在雨水的淋溶作用下，土壤中的重金属向下渗透并进入地下水，极有可能造成地下水的重金属污染；(2)受到重金属污染的土壤直接与环境相接触，人和动物可能通过直接或间接的方式吸收土壤的颗粒物；(3)当外界环境条件产生变化时，土壤中重金属的生物可利用性也得到了提高，这时，植物能够更容易地吸收和利用重金属，从而使得重金属进入食物链，对食物链的各种生物产生重金属毒害。同一种重金属在土壤中有多种不同的形态，根据形态的不同，其迁移转化特点、污染性质、危害程度并不相同。土壤重金属污染与有机污染物不同的是，由于土壤中的重金属具有生物不可降解性和相对的稳定性，使得重金属污染土壤的修复比较困难。并且现今的吸附材料的稳定性较差，对重金属的吸附效果不显著。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置与制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置，包括箱体，所述箱体内开设有工作腔，所述工作腔中设有放置板以及处理部件，所述放置板上对称开设有放置孔，两个所述放置孔中安装有相匹配的试管，所述放置板与处理部件的执行端相连，所述处理部件由晃动组件、清洗组件和倾倒组件组成，所述箱体内部位于处理部件的下方设有废液收集的收集组件；
7.所述晃动组件包括颠倒设置的l型板，所述l型板的底端与放置板通过倾倒组件相连，所述l型板的顶板与放置板之间设有移动板，所述清洗组件设置在移动板上；
8.所述清洗组件包括对称开设在移动板上的通孔，两个所述通孔中均设有喷水筒，
两个所述喷水筒的顶端通过旋转组件连接有固定板，所述移动板的下表面一侧安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的伸缩端穿过移动板与固定板固定连接。
9.优选的，所述箱体的顶部一侧设有驱动电机，所述驱动电机安装在防护壳中，所述驱动电机的输出端穿过箱体的顶壁与l型板的顶板固定连接，所述移动板上方位于清洗组件的一侧设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆与l型板的顶板下表面固定连接，且所述第一电动伸缩杆的伸缩端与移动板上表面相连接，所述移动板的下表面内部安装有距离传感器。在本优选的实施例中，通过驱动电机、第一电动伸缩杆和移动板可以对试管进行离心晃动时避免试管被甩出。
10.优选的，所述旋转组件包括与两个喷水筒顶端固定连接的转轴，两个所述转轴均与固定板下表面转动连接，所述固定板下表面中央处通过螺栓安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定安装有主动轮，两个所述转轴上均固定套设有从动轮，所述主动轮和两个从动轮通过传动带传动连接。在本优选的实施例中，通过旋转组件可以使两个喷水筒旋转。
11.优选的，两个所述喷水筒的底端均与移动板下表面平齐，所述箱体顶部另一侧焊接有消毒水箱，所述消毒水箱内部安装有水泵，所述水泵的输出口通过管道连接有导水管，所述导水管的下表面对称连接有伸缩软管，两个所述伸缩软管的一端均依次贯穿箱体顶壁、l型板顶板、固定板和旋转组件中的转轴插入喷水筒内部，所述移动板远离第二电动伸缩杆一侧的上表面固定连接有垂直的导向杆，所述导向杆贯穿固定板。在本优选的实施例中，可以将消毒水箱中的消毒水从喷水筒喷出，便于冲洗试管内壁。
12.优选的，两个所述喷水筒外壁均设有毛刷，且两个所述喷水筒直径小于试管直径。本优选的实施例中，喷水筒便于插入试管中并通过毛刷清理试管内壁。
13.优选的，所述倾倒组件包括开设在l型板底端的u型槽，所述放置板两侧端部通过焊接的转动轴与u型槽内壁活动连接，所述l型板底端外壁通过螺栓安装有翻转电机，所述翻转电机的输出端与转动轴固定连接。本优选的实施例中，通过倾倒组件便于将清洗后试管中残存的水倒出沥干。
14.优选的，所述收集组件包括开设在箱体内部的收集腔，所述收集腔的上方连接有漏斗，所述漏斗嵌入在工作腔底板中，所述箱体的一侧底部设有排水管，所述排水管与收集腔相通，且所述排水管上安装有阀门。本优选的实施例中，通过收集组件便于收集试管倒出的水。
15.根据以上一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置的技术方案，还将提供一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
16.根据以上的一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置的技术方案，还将提供一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
17.步骤一、菌剂活化处理：
18.将菌剂各自置于微生物培养基的箱体中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
19.步骤二、包被材料瓜尔胶的制备：
20.第一步、将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，完成后取出备用；第二步、将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，完成后取出备用；第三
步、称取相应重量份的第一步中处理后瓜尔胶55-65份、第二步中处理后的硅藻土12-18份、柠檬酸5-7份、碳酸氢钠5-7份、亚油酸3-6份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
21.步骤三、包被处理：
22.应用流化床将步骤一中深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤二中所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
23.步骤四、紫外光照射处理：
24.将步骤三中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可。
25.优选的，步骤一中菌剂为丝状真菌、细菌或酵母中的至少一种。
26.优选的，步骤二中包被材料为瓜尔胶，其中第一步中超声波-紫外光的耦合环境为超声波频率40-100khz，紫外光波长200-400nm，处理时间为20-24min，第二步中冷等离子体处理时控制处理功率为200-400w，放电时真空度为40-50pa，气体流量为1-2l/min，处理时间为3-7min；
27.步骤四中紫外光照射处理时控制包被材料距离紫外灯的水平距离为20-30cm，处理的时间为1-2h。
28.菌剂进行摇菌活化处理，主要是菌剂进行纯化处理，去掉死亡的菌株，提高活菌的比例。本技术提供的包被材料是利用泡腾的原理，将酸源和碱源进行搭配并与瓜尔胶等进行混匀，制成一种具有包被、遇水崩解效果的包被材料，但将其用于菌剂的包被时，能保障菌剂性能的稳定性，当在使用复合材料时，酸源和碳源反应，又能促进菌剂的释放，从而起到修复土壤的效果。瓜尔胶，是从种植于印巴次大陆的豆科植物——瓜豆中提取的一种植物胶。它在化学组成上是聚半乳糖甘露糖。
29.由于其独特的分子结构及物理化学特性，另外瓜尔胶因瓜豆生长于高温、干旱缺水的环境，因此其不耐水，冷水中便可以水化、溶解。这与淀粉系列助剂使用前需要糊化相比是一个很大的优势。瓜尔胶的另一特点是分子结构与纤维素分子非常相似。瓜尔胶分子中甘露糖单元通过1，4-b苷键连接成主链，半乳糖支链则以1，6a键间隔与甘露糖主链相连。与纤维素分子的相似性使它易于吸附到纤维而产生助留、助滤和增强效果。并且分子量不高，因而不会产生过度絮凝。本技术就是利用瓜尔胶的分子结构和物理化学特性，主要将其用于形成被膜材料，用于固化剂基体成分，但是直接用其制备包被材料，会使内含物无法释放，无法起到重金属吸附的效果。
30.因此，本技术的包被材料并不是单一的一种成分瓜尔胶来进行制备，而是将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波的声流效应、空化效应、热效应等与紫外光的光波作用相互协同，一方面均质细化瓜尔胶，另一方面增强其表面活性，改善其加工特性；
31.硅藻土具有重金属吸附作用，仅仅使用硅藻土吸附效果一般，因此本技术将硅藻土也作为包被材料的一种原料，一方面能起到重金属吸附作用，另外一方面改善硅藻土的被膜特性，改善菌剂的释放效果，本技术将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行处理，主要也是为了增强硅藻土的表面活性，增大比表面积，增强其对重金属的吸附效果，将处理后的瓜尔胶、硅藻土同柠檬酸、碳酸氢钠、亚油酸混匀后，粉碎，制成一种均质细化的特殊的包被材料，利用流化床将此材料包被到活化的生物菌株的表面，既能吸附重金属，还能对菌剂
起到保护作用，最后进行紫外固化处理，主要是利用紫外光的作用，对包被体进行杀菌，进一步提升复合材料的品质。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.对菌剂进行活化处理后，将特制的包被材料包在活化菌剂的表面，当将其用于重金属污染的土壤修复时，复合材料吸收土壤中的水分，会发生崩解，菌剂得到释放，对土壤进行修复，并且修复效果显著。另外，本技术方法制备的复合材料在使用之前，由于菌剂被包被，所以性能稳定，易于推广应用。
附图说明
34.图1为本发明整体结构立体图；
35.图2为本发明整体主视剖视图；
36.图3为本发明处理部件主视图；
37.图4为本发明处理部件立体图；
38.图5为本发明旋转组件结构示意图；
39.图6为本发明消毒水箱俯视剖视图。
40.图中：1、箱体；101、工作腔；102、处理部件；103、放置板；1031、放置孔；1032、试管；2、晃动组件；201、驱动电机；2011、防护壳；202、l型板；203、第一电动伸缩杆；204、移动板；2041、距离传感器；3、清洗组件；301、通孔；302、喷水筒；3021、毛刷；303、伸缩软管；304、消毒水箱；305、水泵；306、导水管；307、第二电动伸缩杆；308、导向杆；309、固定板；4、旋转组件；401、旋转电机；402、主动轮；403、转轴；404、从动轮；405、传动带；5、倾倒组件；501、u型槽；502、翻转电机；6、收集组件；601、收集腔；602、漏斗；603、排水管；6031、阀门。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
43.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
45.本装置中箱体1的正面安装有控制面板，控制面板通过导线分别与装置中的电器
元件电性连接。
46.请着重参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
47.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置，包括箱体1，箱体1内开设有工作腔101，工作腔101中设有放置板103以及处理部件102。放置板103上对称开设有放置孔1031，两个放置孔1031中安装有相匹配的试管1032，放置板103与处理部件102的执行端相连；
48.处理部件102由晃动组件2、清洗组件3和倾倒组件5组成，箱体1内部位于处理部件102的下方设有废液收集的收集组件6。晃动组件2包括颠倒设置的l型板202，l型板202的底端与放置板103通过倾倒组件5相连。l型板202的顶板与放置板103之间设有移动板204，清洗组件3设置在移动板204上，箱体1的顶部一侧设有驱动电机201；
49.驱动电机201安装在防护壳2011中，驱动电机201的输出端穿过箱体1的顶壁与l型板202的顶板固定连接，移动板204上方位于清洗组件3的一侧设有第一电动伸缩杆203，第一电动伸缩杆203与l型板202的顶板下表面固定连接，且第一电动伸缩杆203的伸缩端与移动板204上表面相连接，移动板204的下表面内部安装有距离传感器2041。
50.在对菌剂进行活化时，将菌剂放入该装置中的试管1032内通过密封盖密封，然后将试管1032放入放置板103中的放置孔1031内，工作人员通过控制面板启动晃动组件2，使移动板204下移对试管1032的顶端进行压紧，然后放置板103在晃动组件2的工作下进行转动，从而实现摇菌活化处理，提高活菌的比例，然后取下试管1032取出菌剂进行后续操作；
51.进一步的，第一电动伸缩杆203工作带动移动板204下移，距离传感器2041检测到放置板103上表面的距离并将数据传输到控制面板中进行分析处理直至达到设定值，避免移动板204下压过紧造成试管的损坏；
52.进一步的，驱动电机201工作带动l型板202旋转，旋转的l型板202带动连接的放置板103转动，转动的放置板103使试管1032内的菌剂进行震荡活化处理。
53.请着重参阅图2至图6，两个喷水筒302的底端均与移动板204下表面平齐，箱体1顶部另一侧焊接有消毒水箱304，消毒水箱304内部安装有水泵305，水泵305的输出口通过管道连接有导水管306，导水管306的下表面对称连接有伸缩软管303，两个伸缩软管303的一端均依次贯穿箱体1顶壁、l型板202顶板、固定板309和旋转组件4中的转轴403插入喷水筒302内部；
54.移动板204远离第二电动伸缩杆307一侧的上表面固定连接有垂直的导向杆308，导向杆308贯穿固定板309，两个喷水筒302外壁均设有毛刷3021，且两个喷水筒302直径小于试管1032直径；
55.旋转组件4包括与两个喷水筒302顶端固定连接的转轴403，两个转轴403均与固定板309下表面转动连接，固定板309下表面中央处通过螺栓安装有旋转电机401，旋转电机401的输出端固定安装有主动轮402，两个转轴403上均固定套设有从动轮404，主动轮402和两个从动轮404通过传动带405传动连接；
56.倾倒组件5包括开设在l型板202底端的u型槽501，放置板103两侧端部通过焊接的转动轴与u型槽501内壁活动连接，l型板202底端外壁通过螺栓安装有翻转电机502，翻转电机502的输出端与转动轴固定连接。
57.在试管1032中的菌剂取出后，将试管1032原位放入，并通过控制面板依次启动晃
动组件2和清洗组件3，晃动组件2继续对试管1032的顶部进行压紧，清洗组件3工作使喷水筒302下移，喷水筒302移入试管1032中并将消毒液喷出，并在旋转组件4的工作下可以对试管1032内部进行杀菌清洗，一段时间后，晃动组件2和清洗组件3复位，倾倒组件5工作将放置板103九十度翻转，使试管1032水平便于将残存的水倒出，从而实现使用后试管1032的自动清洗，操作简单方便，无需人工手动清洗；
58.进一步的，晃动组件2中的第一电动伸缩杆203工作带动移动板204下移；
59.进一步的，清洗组件3中的第二电动伸缩杆307工作带动固定板309下移，下移的固定板309使两个喷水筒302下移，下移的喷水筒302插入试管1032中，此时水泵305工作将消毒水箱304中的消毒液通过伸缩软管303送入喷水筒302中并喷出；
60.进一步的，在晃动组件2和清洗组件2复位后，倾倒组件5中的翻转电机502工作，翻转电机502的输出端旋转带动连接的放置板103沿u型槽501进行转动，完后倾倒。
61.请着重参阅图1和图2，收集组件6包括开设在箱体1内部的收集腔601，收集腔601的上方连接有漏斗602，漏斗602嵌入在工作腔101底板中，箱体1的一侧底部设有排水管603，排水管603与收集腔601相通，且排水管603上安装有阀门6031。
62.在倾倒时，从试管1032倒出的水通过漏斗602进入收集腔601中储存，并通过打开阀门6031可以将收集腔601中的废水从排水管603排出。
63.根据以上一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备装置的实施例，还将提供一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
64.步骤一、菌剂活化处理：将菌剂各自置于微生物培养基的箱体1中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
65.步骤二、包被材料瓜尔胶的制备：第一步、将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，完成后取出备用；第二步、将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，完成后取出备用；第三步、称取相应重量份的第一步中处理后瓜尔胶55-65份、第二步中处理后的硅藻土12-18份、柠檬酸5-7份、碳酸氢钠5-7份、亚油酸3-6份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
66.步骤三、包被处理：应用流化床将步骤一中深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤二中所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
67.步骤四、紫外光照射处理：将步骤三中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可。
68.步骤一中，菌剂为丝状真菌、细菌、酵母中的至少一种。
69.步骤二中，包被材料为瓜尔胶，其中第一步中超声波-紫外光的耦合环境为超声波频率40-100khz，紫外光波长200-400nm，处理时间为20-24min，第二步中冷等离子体处理时控制处理功率为200-400w，放电时真空度为40-50pa，气体流量为1-2l/min，处理时间为3-7min；
70.步骤四中，紫外光照射处理时控制包被材料距离紫外灯的水平距离为20-30cm，处理的时间为1-2h。
71.为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
72.工艺一
73.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
74.(1)菌剂活化处理：
75.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
76.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
77.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率40khz，紫外光波长200nm，处理20min后取出备用；
78.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为200w，放电时真空度为40pa，气体流量为1l/min，处理3min后取出备用；
79.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶55份、操作b中处理后的硅藻土12份、柠檬酸5份、碳酸氢钠5份、亚油酸3份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
80.(3)包被处理：
81.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
82.(4)紫外光照射处理：
83.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为20cm，处理的时间为1h。
84.工艺二
85.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
86.(1)菌剂活化处理：
87.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
88.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
89.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
90.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
91.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
92.(3)包被处理：
93.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
94.(4)紫外光照射处理：
95.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
96.工艺三
97.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
98.(1)菌剂活化处理：
99.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
100.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
101.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率100khz，紫外光波长400nm，处理24min后取出备用；
102.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为400w，放电时真空度为50pa，气体流量为2l/min，处理7min后取出备用；
103.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶65份、操作b中处理后的硅藻土18份、柠檬酸7份、碳酸氢钠7份、亚油酸6份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
104.(3)包被处理：
105.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
106.(4)紫外光照射处理：
107.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为30cm，处理的时间为2h。
108.工艺四
109.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
110.(1)包被材料瓜尔胶的制备：
111.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
112.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
113.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
114.(2)包被处理：
115.应用流化床将菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(1)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
116.(3)紫外光照射处理：
117.将步骤(2)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
118.工艺五
119.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
120.(1)菌剂活化处理：
121.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
122.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
123.a.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
124.b.称取相应重量份的瓜尔胶60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
125.(3)包被处理：
126.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
127.(4)紫外光照射处理：
128.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
129.工艺六
130.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
131.(1)菌剂活化处理：
132.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
133.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
134.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
135.b.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶60份、硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
136.(3)包被处理：
137.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
138.(4)紫外光照射处理：
139.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
140.工艺七
141.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
142.(1)原料预处理：
143.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
144.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
145.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
146.(2)紫外光照射处理：
147.将步骤(1)中预处理后的原料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包
被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
148.工艺八
149.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
150.(1)菌剂活化处理：
151.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
152.(2)包被材料瓜尔胶的制备：
153.a.将瓜尔胶置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
154.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
155.c.称取相应重量份的操作a中处理后瓜尔胶60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
156.(3)包被处理：
157.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理即可。
158.工艺九
159.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
160.(1)菌剂活化处理：
161.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
162.(2)包被材料的制备：
163.a.将淀粉置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
164.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
165.c.称取相应重量份的操作a中处理后淀粉60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
166.(3)包被处理：
167.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
168.(4)紫外光照射处理：
169.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
170.工艺十
171.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺法，包括如下步骤：
172.(1)菌剂活化处理：
173.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
174.(2)包被材料的制备：
175.a.将壳聚糖置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
176.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
177.c.称取相应重量份的操作a中处理后壳聚糖60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
178.(3)包被处理：
179.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
180.(4)紫外光照射处理：
181.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
182.工艺十一
183.一种重金属吸附瓜尔胶包被菌剂复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
184.(1)菌剂活化处理：
185.将菌剂各自置于微生物培养基中进行摇菌活化处理，完成后离心，将沉淀进行深冷粉碎处理即可；
186.(2)包被材料的制备：
187.a.将纤维素置于超声波-紫外光的耦合环境中进行处理，超声波频率70khz，紫外光波长300nm，处理22min后取出备用；
188.b.将硅藻土置于冷等离子体处理设备中进行冷等离子体处理，处理功率为300w，放电时真空度为45pa，气体流量为1.5l/min，处理5min后取出备用；
189.c.称取相应重量份的操作a中处理后纤维素60份、操作b中处理后的硅藻土15份、柠檬酸6份、碳酸氢钠6份、亚油酸4.5份混匀后进行深冷粉碎处理即可；
190.(3)包被处理：
191.应用流化床将步骤(1)深冷粉碎处理后的菌剂悬浮在空气中，然后将步骤(2)所得的包被材料以喷雾形式加到流化床上，在悬浮滚动的状态下，对菌剂进行包裹，再进行冷空气干燥处理得包被材料备用；
192.(4)紫外光照射处理：
193.将步骤(3)中所得的包被材料置于紫外环境中进行紫外光照射处理即可，控制包被材料距离紫外灯的水平距离为25cm，处理的时间为1.5h。
194.针对现有技术，本技术试验效果，分别用以上工艺二、工艺九到工艺十一对应制备复合材料，然后对所制得的复合材料进行性能测试，将样品置于聚乙烯塑料瓶中，温度为40℃
±
1℃，相对适度为75％
±
5％的条件下放置，分别于0月、1月、2月、3月取样，对相应指标进行检测，并与0月结果进行比较(其中复合材料内释放情况用释放过程中5h和18h的累积
释放百分数来评价)。
195.具体试验对比数据如下表1所示：
196.表1
[0197][0198][0199]
表1数据分析表明，在聚乙烯塑料瓶中，温度为40℃
±
1℃、相对湿度为75％的条件下存放3个月后，实施例9～11分别用淀粉、壳聚糖、纤维素作包被材料主料时，复合材料内含物释放相对变快，复合材料含量下降也较快。通过本技术方法制备的复合材料，复合材料的外观，内含物的释放以及含量达到预期，本技术方法制备的包被材料在上述条件下具有良好的稳定性。
[0200]
为进一步对比本技术技术效果，分别用上述工艺二、工艺四到工艺八对应制备复合材料，以镉污染的土壤(可提取态镉的含量为0.34mg/kg)为试验对象，将污染的土壤随机分成7组，然后分别用工艺二、工艺四到工艺七对各组土壤进行修复，修复30天后统计修复结果。
[0201]
具体试验对比数据如下表2所示：
[0202]
表2
[0203] 可提取态镉的去除率(％)钝化率(％)实施例292.196.3实施例478.682.0实施例582.386.6实施例686.682.3实施例736.556.3实施例889.691.3实施例956.963.5实施例1062.568.5实施例1159.662.3对照组68.656.1
[0204]
通过对菌剂活化处理，进一步包被，形成复合材料，进行重金属污染土壤修复时，外层包被材料吸收土壤水分而崩解，包被的菌剂得到释放，从而对土壤进行修复。表2数据分析表明，实施例9、实施例10、实施例11分别用淀粉、壳聚糖、纤维素做包被材料时，可提取态镉的去除率分别为56.9％、62.5％、59.6％，钝化率分别为63.5％、68.5％、62.5％。实施例2瓜尔胶做包被材料时可提取态镉的去除率达92.1％，钝化率96.3％。
[0205]
由表1和表2可以得出通过本技术方法制作的复合材料相较于淀粉、壳聚糖、纤维素性能稳定且对重金属有良好的吸附效果。
[0206]
本发明工作流程：
[0207]
在对菌剂进行活化时，将菌剂放入该装置中的试管1032内通过密封盖密封，然后将试管1032放入放置板103中的放置孔1031内，工作人员通过控制面板启动晃动组件2，使移动板204下移对试管1032的顶端进行压紧，然后放置板103在晃动组件2的工作下进行转动，从而实现摇菌活化处理，提高活菌的比例，然后取下试管1032取出菌剂进行后续操作；
[0208]
进一步的，第一电动伸缩杆203工作带动移动板204下移，距离传感器2041检测到放置板103上表面的距离并将数据传输到控制面板中进行分析处理直至达到设定值，避免移动板204下压过紧造成试管的损坏；
[0209]
进一步的，驱动电机201工作带动l型板202旋转，旋转的l型板202带动连接的放置板103转动，转动的放置板103使试管1032内的菌剂进行震荡活化处理。
[0210]
在试管1032中的菌剂取出后，将试管1032原位放入，并通过控制面板依次启动晃动组件2和清洗组件3，晃动组件2继续对试管1032的顶部进行压紧，清洗组件3工作使喷水筒302下移，喷水筒302移入试管1032中并将消毒液喷出，并在旋转组件4的工作下可以对试管1032内部进行杀菌清洗，一段时间后，晃动组件2和清洗组件3复位，倾倒组件5工作将放置板103九十度翻转，使试管1032水平便于将残存的水倒出；
[0211]
进一步的，晃动组件2中的第一电动伸缩杆203工作带动移动板204下移；
[0212]
进一步的，清洗组件3中的第二电动伸缩杆307工作带动固定板309下移，下移的固定板309使两个喷水筒302下移，下移的喷水筒302插入试管1032中，此时水泵305工作将消毒水箱304中的消毒液通过伸缩软管303送入喷水筒302中并喷出；
[0213]
进一步的，在晃动组件2和清洗组件2复位后，倾倒组件5中的翻转电机502工作，翻
转电机502的输出端旋转带动连接的放置板103沿u型槽501进行转动，完后倾倒，从试管1032倒出的水通过漏斗602进入收集腔601中。
[0214]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。