一种缓释型复合微生物促生剂及制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种缓释型复合微生物促生剂及制备方法和用途，它由一定比例的缓释剂、微生物促生剂、pH调节剂、电子受体调节剂和释氧剂组成；步骤是：1)将黏土矿物浸渍于碳酸钠中，加热搅拌，置于马弗炉中烘焙；2)称取原料；3)微生物促生剂为甘氨酸:L‑天冬氨酸:葡萄糖按一定比例混匀磨碎；4)硝酸钙与微生物促生剂于研磨仪中磨碎；5)磷酸氢二钠在研磨仪中磨碎；6)过氧化钙于研磨仪中磨碎；7)改性黏土矿物置于研磨仪中，磨碎；8)微型喷壶将磨碎的粉末微微喷至湿润，用仪器制成丸状；9)将球状缓释促生剂晾干获得促生剂。还涉及促生剂的应用。长效提高水体溶解氧，提高了系统稳定性。营养丰富且持续性效果好，可持续作用45天以上。

A slow-release compound microbial growth promoter and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种缓释型复合微生物促生剂及制备方法和用途
本专利技术属于河道的修复领域，特别涉及一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，同时还涉及一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂的制备方法，还涉及一种缓释型复合微生物促生剂的用途。
技术介绍
水生态系统中沉积物是污染物的汇，沉积物受到污染后，大量的有机物质被微生物分解消耗大量的氧气导致水生生物缺氧。水生生物的生存环境发生改变，限制了沉积物中微生物的数量和种类，对污染物抗冲击的能力下降，从而导致河道生态系统退化。由于黑臭水体为厌氧状态，厌氧微生物分解有机物产生大量的NH3、H2S、硫醇、挥发性有机酸等臭味气体逸出水面进入大气，致使水体发臭。同时，微生物以SO42-作为电子受体产生各种硫化物，水体和沉积物中有Fe、Mn等金属离子存在，与S2-结合生成呈黑色的FeS、MnS等金属硫化物被水中的微小悬浮物质吸附，使水体出现发黑现象。采用合适的方法对污染沉积物进行修复是维持水生态系统健康的重要手段。传统的沉积物修复措施如疏浚和封盖，不能有效降低污染沉积物对生物体的不利影响，也不能达到保护水生态系统的目标，有时甚至可能对水生态系统具有破坏作用。因此，发展低能耗、低成本、高效率和对环境干扰小的沉积物原位修复技术非常必要。微生物促生剂含有多种营养成分，可以加快受污水体中土著微生物的新陈代谢，并使生态系统的群落多样性增加，提高生态系统的稳定性。不引入外来菌种，通常对环境友好，是通过激活系统中土著微生物活性进而提高水质净化效果，正在被广泛研究。中国专利技术专利申请CN105347504A公开了一种生物促生剂的制备方法，该促生剂为浓缩型的干剂，生产成本低，便于运输储存。但是，这种促生剂中仅含有大量的营养元素，不能立刻改善黑臭水体中缺氧的状况。黑臭水体中微生物群落结构以厌氧微生物为主，单纯在促生剂的作用下微生物群落演变较慢，且直接投加微生物促生剂后有效成分释放快，作用时效短，效果难以维持，需要频繁投加，储藏困难，操作复杂，因此，开发一种长效、缓释剂型的微生物促生剂具有重要的意义。中国专利技术专利申请CN109534631A公开了一种底泥改善剂的制备方法，加入了释氧剂能够改善底泥的厌氧环境，还采用了膨润土作为缓释剂，使其缓慢释氧。但其微生物促生剂的成分较为复杂，单位面积的用量大(1.8-1.9kg/m2)，成本较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，投加量过大，本专利技术的目的是在于提供了一种缓释型复合微生物促生剂，配方合理，使用效果好，原料价格便宜、容易购得，投加方式方便快捷，可以长效提高水体溶解氧，提高了系统稳定性并不会对系统生态造成任何破坏。本专利技术的另一个目的是在于提供了一种缓释型复合微生物促生剂的制备方法，方法易行，操作简便，营养丰富且持续性效果好，可持续作用45天以上。本专利技术还有一个目的是在于提供了一种释型复合微生物促生剂在黑臭湖泊、河道的修复工程中的应用，在长效改善黑臭水体低溶解氧条件的同时，使黑臭水体中的微生物完成以厌氧微生物为主到以好氧微生物为主的群落结构转变，促进氮循环细菌的增长。有利于黑臭水域生态环境的恢复，加快黑臭水域生态系统的恢复和健康发展。为了实现上述技术目的，本专利技术采取了如下技术措施：一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成：所述的缓释剂为改性黏土矿物材料膨润土、硅藻土中的一种或一至二种的任意组合；所述的微生物促生剂含有如下成分：甘氨酸、L-天冬氨酸、葡萄糖，其比例为1:1:1、1:1:5或1:5:1或5:1:1。(这个比例可以是其中任意一种)所述的电子受体调节剂为硝酸钙；pH调节剂为磷酸氢二钠；释氧剂为过氧化钙。一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成(优选范围)：一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成(较好范围)：一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成(最好范围)：一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成(具体值)：上述步骤将缓释剂、微生物促生剂、pH调节剂、电子受体调节剂、和释氧剂等材料混合，制备成一种黑臭水体修复剂。充分发挥这五种材料特点，优势互补，可增加底泥和底层水体的溶解氧浓度，改善水质，快速提高水体透明度，加快底泥中有机物的去除，显著促进水生植物生长，有效解决了黑臭底泥水体难以进行生态修复的技术问题和难点。本专利技术通过大量研究和实验论证，首次将上述五种材料一定比例混合制备成黑臭水体修复剂，应用到生态修复工程中。有效的解决可水体黑臭、水生植物难以定植繁衍等问题，有利于河道、湖泊生态环境的恢复，使其加快水域生态系统的恢复和健康发展。一种缓释型复合微生物促生剂的制备方法，其步骤是：(1)将黏土矿物浸渍于质量分数为5-10％的碳酸钠，在60-100℃水浴温度下加热搅拌1-2h，抽滤去液，用蒸馏水将滤液洗至中性(pH＝6.5-8)，于150℃左右下干燥，研磨至原粒度。置于马弗炉中与200-300℃条件下烘焙1-2h，备用。(2)按比例称取原料：称取改性黏土矿物、硝酸钙、过氧化钙、甘氨酸、磷酸氢二钠、L-天冬氨酸、葡萄糖。(3)将微生物促生剂按甘氨酸:L-天冬氨酸:葡萄糖为1:1:1、1:1:5或1:5:1或5:1:1的比例混匀磨碎。(4)将硝酸钙与微生物促生剂加入研磨仪中，混匀磨碎至200目。(5)将磷酸氢二钠加入研磨仪中，混匀磨碎至200目。(6)将过氧化钙加入研磨仪中，磨碎至200目(7)将改性黏土矿物置于研磨仪中，混匀磨碎至200目(8)用微型喷壶将步骤3至7磨碎的粉末微微喷至湿润，混合均匀，再用制丸机(普通)将粉末制成半径为2-4mm的球状缓释促生剂。(9)将球状缓释促生剂并在通风条件下自然晾干1-2h，获得一种缓释型复合微生物促生剂。最关键的技术措施是步骤(1)，所述的改性黏土矿物制备，黏土矿物的通道中含有许多杂质，吸附能力及离子交换能力均较差.为提高其使用效果，需对其进行改性处理，使其获得较强的离子交换能力和较高的吸附性能，提高对有机污染物和阴离子污染物的处理效果。由于本专利技术所述的促生剂营养丰富且持续性效果好，使用后可使废水中的氨氮去除率提高了80％以上，总氮去除率提高了85％以上，总磷去除率提高了70％。一种缓释型复合微生物促生剂在黑臭湖泊、河道的修复工程中的应用，其步骤是：(1)将缓释型复合微生物促生剂在黑臭水体水面上均匀铺洒入底，铺洒密度为0.5-1.5kg/m2。(2)铺洒1～2d后，种植水生植物于覆盖区域。与现有技术相比，本专利技术方法的优点和有益效果如下:1、释氧剂和电子受体调节剂的优化组合，在提高水体的溶解氧的同时，为微生物提供电子受体，改善微生物的生存环境，使水体的微生物群落结构向以好氧微生物为主的方向转变。底泥中好氧细菌:厌氧菌比例提高了30％-70％，氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌等微生物增长2-4倍，反硝化细菌数量增加10％-30％。2、通过改性黏土矿物包裹，微生物促生剂缓慢释放，有利于提高促生剂的利用率，沉积物的修复效果能够在较长的时期内维持在较好的状态。过氧化钙缓慢释氧，大大提高了过氧化钙的利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成，其特征在于：

【技术特征摘要】
1.一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，它由以下重量份的原料制成，其特征在于：所述的缓释剂为改性黏土矿物材料膨润土、硅藻土中的一种或一至二种的任意组合；所述的微生物促生剂含有甘氨酸、L-天冬氨酸、葡萄糖，其比例为1:1:1、1:1:5或1:5:1或5:1:1；所述的电子受体调节剂为硝酸钙；pH调节剂为磷酸氢二钠；释氧剂为过氧化钙。2.根据权利要求1所述的一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，其特征在于：3.根据权利要求1所述的一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，其特征在于：4.根据权利要求1所述的一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，其特征在于：5.根据权利要求1所述的一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，其特征在于：6.根据权利要求1所述的一种用于污染河道沉积物原位修复的缓释型复合微生物促生剂，其特征在于：7.权利要求1所述的一种缓释型复合微生物促生剂的制备方法，其步骤是：(1)将黏土矿物浸渍于质量分数为5-10％的碳酸钠，在60-100℃水浴温度下加热搅拌1-2h，抽滤去液，用蒸馏水将滤液洗至...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振斌，陈倩茹，王川，周巧红，张义，夏雪，徐栋，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42