专利名称：设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池及脱胶方法
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O. i-io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 Sl、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i-io : ioo ; S4、韧皮纤维在Ph值6-8，温度25-4(TC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°C ;最优方式下，在韧皮纤维放入池中之前l-2天，先向池中 放水预热加温至30-35 °C 。
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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ra值，O. lMPa/CM2灭菌20分钟，冷却接入原菌3(TC静止培养24小时备用；
然后用以淀粉稻壳=1:i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。
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。
具体实施例方式
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O. l-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 °C。 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
具体实施例方式实施例1 选取罗布麻韧皮部分，将其制成纤维束，按质量比l : 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35t: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l : 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3fC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l : 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35t: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l : 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3(TC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36t: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l : 25加入自来水，自然pH值，加 入加水比总量3X的固态微生物菌剂在35t:保温脱胶l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% 。
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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l : 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33t: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3X的固态微生物菌剂在35t: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。
权利要求
一种设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，包括池底和池壁，其特征在于，所述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，所述脱胶池上方罩有拱形太阳能大棚。
2. 根据权利要求1所述设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，其特征在于，所述池壁倾斜30-45度，使得所述脱胶池的纵向剖面成上宽下窄的梯形结构。
3. 根据权利要求1或2所述设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，其特征在于，所述脱胶池配置有水体循环系统；所述水体循环系统包括置于水池内的出水管(5);所述出水管(5)连通至池边设置的循环水泵(6)，所述循环水泵(6)的排水端利用三通管件分别通过排水阀(2)连接池外排水管以及通过内部循环用阀(3)连接循环水管(4);所述循环水管(4)连通至位于所述脱胶池上方的布水管(8)。
4. 根据权利要求3所述设置农用太阳能大棚的韧皮纤维生物脱胶池，其特征在于，所述高压聚乙烯防渗膜延展布置，直至所述脱胶池四周的水平岸边，且岸边上所述高压聚乙烯防渗膜的部分膜体固定于半圆形固膜槽中。
5. —种基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，包括如下步骤51、 制备液态或固态枯草芽孢微生物菌剂；52、 将韧皮纤维置于脱胶池中；其中，所述韧皮纤维与水的用量比为1 : 15-30;53、 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用量比为i-io : ioo ;54、 所述韧皮纤维在Ph值6-8，温度25-4(TC的脱胶池环境中脱胶。
6. 根据权利要求5所述基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，步骤S2中所述韧皮纤维是由大麻、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。
7. 根据权利要求5或6所述基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，步骤S2中，在韧皮纤维放入脱胶池中之前1-2天，先向池中放水并利用脱胶池配设的太阳能大棚预热加温至30-35 °C。
8. 根据权利要求7所述基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，步骤Sl中所述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，O. 2%硫酸镁，余量为水；自然ra值，O. lMPa/CM2灭菌20分钟，冷却接入原菌3(TC静止培养24小时备用；然后用以淀粉稻壳=i:i混合的载体吸附风干制成固态菌剂。
9. 根据权利要求8所述基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，步骤S4中，利用脱胶池配设的水体循环系统实现池中水体的通氧搅拌；
10. 根据权利要求9所述基于韧皮纤维生物脱胶池实现的脱胶方法，其特征在于，步骤S4中，当所述韧皮纤维用手撕开成网状时表明脱胶完成。
全文摘要
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。
文档编号C12R1/125GK101694014SQ20091018775
公开日2010年4月14日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者何连芳, 刘德龙, 刘茵, 张玉苍, 李国富 申请人:大连工业大学;