[发明专利]碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒及应用

权利要求书

1.一种碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，凝胶颗粒呈微球状或片状，其尺寸为3-15mm；

包括增加废水碱度的碱性矿物、分解有机污染物的活性微生物细胞、以及包覆碱性矿物和/或活性微生物细胞的包覆材料，包覆材料具有半通透性。

2.根据权利要求1所述的碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，

所述凝胶颗粒包括内部芯材和外部包裹层，内部芯材使用碱性矿物石粒，外部包裹层包括活性微生物细胞和包覆活性微生物细胞的包覆材料，外部包裹层包覆在内部芯材的外部。

3.根据权利要求1所述的碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，

碱性矿物石粉和活性生物细胞均匀分布于所述凝胶颗粒中，包覆材料包裹碱性矿物粉和活性微生物细胞，并形成具有半通透性的凝胶颗粒。

4.根据权利要求1所述的碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，所述碱性矿物选择铁镁橄榄石、凹凸棒石、霰石、方解石、石灰石中一种及以上的石粉，碱性矿物均匀分布于凝胶颗粒中或集中分布于表层，碱性矿物石粉的粒径为0.05-2mm，碱性矿物在凝胶颗粒中的质量占比为0.01％-50％。

5.根据权利要求1所述的碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，活性微生物细胞的湿重占凝胶颗粒的0.3％-30％，活性微生物细胞的细胞浓度大于1000个/mL；

当目标水体为生活废水时，活性微生物细胞采用具备有机污染物分解能力的活性污泥生物群落；

当目标水体为难降解的有机废水时，活性微生物细胞采用具备降解目标有机物能力的工程细菌或真菌细胞。

6.根据权利要求1所述的碱性矿物和微生物细胞共固定化凝胶颗粒，其特征在于，所述包覆材料选择菌胶团、明胶、海藻酸盐、羧甲基纤维素钠、邻苯二甲基醋酸纤维素、乙基纤维素、聚丙烯酸树脂中的一种及以上。

7.一种权利要求1-6任一项所述的凝胶颗粒应用于废水生物处理过程中的有机污染物降解和废水碱化增汇的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，凝胶颗粒中的活性微生物在降解有机污染物的过程中释放游离CO₂，释放的游离CO₂促进碱性矿物溶解，同时由于碱性矿物溶解向废水中释放硅酸根或碳酸根离子，消耗氢根离子，提高废水水体碱度，促使更多的CO₂溶解并以碳酸氢根形态固定在处理后废水水体中，并随地上径流汇入近海系统，实现增加海洋碳汇目的。