设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池及脱胶方法

摘要

本发明公开了一种设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，成上宽下窄的梯形结构，在池壁及池底部覆盖高压聚乙烯防渗膜，池岸配置循环水泵及固膜槽，外加拱形太阳能大棚。本发明的脱胶池主要用于大麻、苎麻、黄红麻、罗布麻、剑麻、光叶楮、桑树等韧皮天然纤维的提取，具有节能环保的特点，使用后的废水可原位处理，达到生态环保目的，彻底解决韧皮纤维类脱胶废水对环境的污染问题。同时本发明还提供了一种基于脱胶池适合农户实现脱胶的方法，具有操作简单、脱胶效率高、成本低的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种农用池，更具体地说，涉及一种专用于韧皮纤维生物脱胶的农用脱胶池。

背景技术

现有技术下，韧皮纤维脱胶池一般建在露天或厂房内，建筑成本高，另需加温设施，只能适合工厂大规模脱胶生产用，由于规模化的原因必然带来大量的污水难以治理，限制了行业的清洁化生产。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种成本低，方便建造的农用拱形太阳能防渗膜韧皮纤维生物脱胶池。并基于该脱胶池提供一种实现韧皮纤维生物脱胶的方法，其目的旨在达到环保脱胶目的。

为了达到上述目的，本发明提供一种设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，其池底和池壁表层覆盖有0.1-10毫米的高压聚乙烯防渗膜。此外，所述脱胶池上罩有拱形太阳能大棚。

优选方式下，池壁倾斜30-45度，脱胶池剖面形成上宽下窄的梯形结构。而且，拱形太阳能大棚的最高处距池面2.2-3.5米。

此外，本发明的韧皮纤维生物脱胶池，还配置有水体循环系统，包括置于水池内的出水管。出水管连通至池边设置的循环水泵；循环水泵的排水端利用三通管件分别通过排水阀连接池外排水管以及通过内部循环用阀连接循环水管；该循环水管连通至位于脱胶池上方的布水管。优选方式下，布水管为中部连接循环水管两端设置出水口的横管。

为了防止防渗膜的滑移，上述高压聚乙烯防渗膜以延展方式布置，直至脱胶池四周的水平岸边；且岸上高压聚乙烯防渗膜的部分膜体固定于固膜槽中。优选方式下，固膜槽在池边岸上形成环状槽体，其截面呈半圆形结构。

此外，本发明还提供了一种基于上述韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，包括如下步骤：

S1、制备液态或固态枯草芽孢微生物菌剂；

S2、将韧皮纤维置于脱胶池中；其中，韧皮纤维与水的用量比为1∶5-50

S3、加入液态或固态枯草芽孢微生物菌剂，其中，折算后的固态枯草芽孢微生物菌剂与水的总量比为1-10∶100；

S4、韧皮纤维在Ph值6-8，温度25-40℃的脱胶池环境中脱胶。

其中，上述步骤S2的韧皮纤维是由大麻、苎麻、黄红麻、罗布麻、亚麻、剑麻、光叶楮或桑树的一种或多种韧皮制得的纤维束。优选方式下，韧皮纤维与水的用量比为1∶20-30，脱胶温度为30-35℃；最优方式下，在韧皮纤维放入池中之前1-2天，先向池中放水预热加温至30-35℃。

此外，步骤S1中的液态或固态枯草芽孢微生物菌剂的培养方法为：蔗糖10％，0.4％的硫酸氨，0.65％的磷酸氢二钠，0.4％的磷酸二氢钾，0.5％的氯化钠，0·2％硫酸镁，余量为水；自然PH值，0.1MPa/CM2灭菌20分钟，冷却接入原菌30℃静止培养24小时备用；然后用以淀粉∶稻壳＝1∶1混合的载体吸附制成固态菌剂。

上述脱胶方法的步骤S4中，利用脱胶池的水体循环系统实现池中水体的通氧搅拌。完成脱胶的依据为：韧皮纤维用手撕开成网状即表明脱胶结束。

本发明的优点在于，利用防渗膜等构建韧皮纤维类生物脱胶池，从而摒弃了传统方式的砖石水泥池，达到减少建筑成本的目的。此外，利用太阳能大棚，达到加温、保温、节能、遮风、避雨的目的，可以实现生物脱胶池小型化，适合农户自建，每立方米脱胶池成本仅为50-60元。特别是脱胶后的废水可以原位处理，具体处理方法包括：利用季节差沤肥达到简单处理的目的，以及可以用于生产沼气用于大棚加温、保温或生活用气，达到利用生物质能的高级处理目的，并因此彻底解决麻类脱胶废水对环境的污染问题。本发明的脱胶池较现有技术的砖石水泥池更易拆除，具有方便还原农田的优点。其操作仅需将防渗膜抽出，回填土壤，即可达到还原农田的目的。

此外，本发明还涉及一种用于韧皮纤维(大麻、苎麻、黄红麻、罗布麻、亚麻、剑麻、光叶楮、桑树)的脱胶方法，特别选用液态微生物或固态微生物菌剂微生物——枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为催化剂进行韧皮纤维脱胶提取天然纤维。本发明韧皮天然纤维的提取，是由农用拱形太阳能大棚、防渗膜生物脱胶池、池水循环系统、液、固态微生物菌剂等构成的节能环保脱胶方法，本发明的脱胶方法，非常符合农业环境，尤其适宜农户实现，具有操作方便、脱胶效率高、成本低的特点。较现有技术需要大规模厂房集中化学脱胶的方法，本发明不但降低了水的用量，而且完全避免了化学污染的产生，也无需添设温度调整设备，仅需一个农用太阳能大棚，进一步降低了成本，非常适合一家一户的农村家庭独立操作实现。

附图说明

图1是本发明韧皮纤维生物脱胶池的侧视结构截面示意图；

图2是图1所示脱胶池的俯视结构示意图。

具体实施方式

结合图1、图2说明本发明农用拱形太阳能防渗膜韧皮纤维生物脱胶池。该脱胶池建于地平面下挖成坡度30-45度的上宽下窄的梯形池，池壁与池底要经过碾压平整，再铺上0.1-10mm的高压聚乙烯防渗膜，即构成韧皮纤维防渗膜生物脱胶池主体设施。采用上宽下窄的梯形池有利于大面积接受太阳光快速增温，一般脱胶前1-2天应先放水预热加温至30-35℃。

此外，在脱胶池上建一个拱形太阳能大棚，最高处为2.2米，利用太阳能起到增温保温的作用，实现节能清洁化生产。

如图1所示，本发明脱胶池需配置由循环水泵6、循环水管4、出水管5、内部循环用阀3、排水阀2、布水管8等组成的水循环系统。用于脱胶池排水、池内水循环通氧搅拌。通氧搅拌，为微生物的生长创造适宜的生长环境。为了防止防渗膜下滑，池岸上设有半圆形固膜槽，使得防渗膜高于水面并覆于池岸上，达到防止池水外溢的作用。

图中，标号1表示本发明的防渗膜生物池。标号2为排水阀，当外排水将其打开使脱胶结束后可将池内废水排出另作他用。标号3为内部循环用阀，当关闭阀2时，打开阀3时，开动循环水泵，即构成池内水循环系统。标号4为循环水管，用于连接水泵1与布水管8。标号5为出水管，用于池内水外排或循环。标号6为循环水泵，用于脱胶池排水、池内水循环通氧搅拌。标号7为固膜槽。标号8为布水管，起到通氧搅拌的作用，为微生物的生长创造适宜的生长环境。标号9为构成拱形太阳能大棚的膜体。

本发明提供的脱胶方法，参见下述具体实施方式：

实施例1

选取罗布麻韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，用石灰水调pH值7，加入加水比总量5％的固态微生物菌剂在35℃保温脱胶3天，在此期间取出纤维束观察，待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到纺织用工艺纤维原料，纤维原料的残胶率仅为3.2％。

实施例2

选取大麻韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比1∶28加入自来水，自然pH值，加入加水比总量8％的固态微生物菌剂在34℃保温2天。在此期间取出纤维束观察待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后原料的残胶率为4-5％到纺织用工艺精干麻纤维原料。

实施例3

选取桑树韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，用石灰水调pH值7，加入加水比总量6％的固态微生物菌剂在35℃保温脱胶3天，在此期间取出纤维束观察，待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到纺织用纤维原料，纤维原料的残胶率为5-6％。

实施例4

选取红麻韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，用石灰水调pH值8，加入加水比总量7％的固态微生物菌剂在30℃保温4天，取出纤维束观察，用手撕开成网状。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到造纸用纤维原料，纤维原料中的残胶率为1-2％。

实施例5

将光叶楮(构树)韧皮部分制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，自然pH值，加入加水比总量5％的固态微生物菌剂在36℃保温3天，在此期间取出纤维束观察待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到造纸用纤维原料。经测定，利用上述方法对野生构树韧皮纤维进行脱胶制浆后，所得造纸用纤维原料的残胶率为0.6％。

实施例6

选取苎麻韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，自然pH值，加入加水比总量3％的固态微生物菌剂在35℃保温脱胶1天，在此期间取出纤维束观察，待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到纺织用工艺纤维原料，纤维原料的残胶率仅为6-8％。

实施例7

选取同等质量的亚麻原茎，将其制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，用石灰水调pH值8，加入加水比总量2％的固态微生物菌剂在33℃保温2天，在此期间取出纤维束观察待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到纺织用纤维原料，纤维原料的得率为4-5％。

实施例8

选取剑麻韧皮部分，将其表皮用机械方法碾压破碎后，在制成纤维束，按质量比1∶25加入自来水，自然pH值，加入加水比总量3％的固态微生物菌剂在35℃保温脱胶3天，在此期间取出纤维束观察，待其用手撕开成网状即脱胶已结束。去除脱胶废水，用清水洗涤、干燥后即得到纺织用工艺纤维原料，纤维原料的残胶率仅为6-7％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。