一种微生物菌剂颗粒、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种微生物菌剂颗粒，其包括载体以及固定在载体上的微生物菌剂，其中，载体为羧甲基纤维素钠与壳聚糖形成的复合颗粒。本发明专利技术还提供该微生物菌剂颗粒的制备方法及其在养殖尾水深度处理中的应用。本发明专利技术通过羧甲基纤维素钠与壳聚糖形成的复合颗粒作为载体固定水产养殖菌剂，构建得到了一种羧甲基纤维素钠

【技术实现步骤摘要】
一种微生物菌剂颗粒、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及养殖尾水处理领域，特别涉及一种微生物菌剂颗粒、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展和养殖者对效益的追求，池塘养殖朝着高密度、集约化、规模化方向发展，而高密度、集约化养殖，势必伴随着高生物负载量和高投入量的养殖模式，因此也就要求更高的养殖技术和水质环境。在养殖过程中养殖水体中发生的氨化、硝化反应会使硝酸盐氮大量积累，此外，养殖过程中大多通过投放饲料添加大量的无机磷来补充水产动物生长所必需的矿物元素，养殖水体中大约90％的磷输入来自饲料的投放，因此养殖水体中也会积累大量的磷酸盐。含有高浓度硝酸盐氮、磷酸盐的集约化养殖尾水直接排放会对生态环境造成极大的破坏。
[0003]目前高标准池塘养殖尾水处理工艺主要包括物理方法、化学方法、生物法：
[0004]1.物理方法包括超滤、反渗透、机械过滤、吸附等技术，物理方法仅能去除养殖尾水中悬浮类污染物，对水体中总磷、COD、总氮等溶解性污染物去除率极低。
[0005]2.化学方法是指通过泼洒无机或有机化合物，与水中污染物或悬浮物起化学反应来改善水质，该法在传统养殖中应用比较广泛。按化学反应类型可分为：絮凝法、中和法、络合法、氧化还原法。过去多数地区使用硫酸铜、漂白粉、孔雀石绿等有机无机化合物来改善水质，此方法尽管短时间能起效果，但对人体造成了极大的危害。西方及周边水产养殖技术发达的国家已明令禁止使用此方法，以避免对环境和人类造成伤害。
[0006]3.生物方法是当前水产养殖废水处理技术和养殖污染控制方法的研究热点。该方法对环境友好，费用低，适用于各种环境条件的水域，是一项有发展前途的绿色养殖污染控制技术。其中微生物净化技术是指利用微生物将水体或底质沉积物中的有机物、氨氮、亚硝态氮分解吸收，转化为有益或无害物质，达到环境净化的目的。
[0007]目前大多数高标准养殖池塘尾水处理工艺采用“三池两坝尾水净化工艺”，该工艺主要流程为生态沟渠——沉淀池——过滤坝——曝气池——过滤坝——生态净化池。该工艺对养殖水域进行科学规划，在池塘升级改造基础上(进排水分开)，利用物理和生物生态的方法，对养殖尾水进行生态化处理，实现循环利用或达标排放。但目前存在的主要问题是，采用“三池两坝尾水净化工艺”处理后，养殖尾水总氮和总磷还是无法达标，无法回用于养殖池塘，因此需寻找合适的深度处理或应急处理技术，目前采用较多的深度处理或应急处理技术为在沉淀池或末端生态净化池中投加絮凝剂，但此方法会造成二次污染，使得处理达标后的养殖尾水仍然无法回用于养殖池塘。
[0008]所以，现在有必要对现有技术进行改进，以提供一种更可靠的方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微生物菌
剂颗粒、其制备方法及应用。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术的第二方面，提供一种微生物菌剂颗粒，包括载体以及固定在所述载体上的微生物菌剂，其中，所述载体为羧甲基纤维素钠与壳聚糖形成的复合颗粒。
[0011]优选的是，所述微生物菌剂为水产养殖菌剂，例如硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌和乳酸菌等复配而成的水产养殖菌剂。
[0012]优选的是，该微生物菌剂颗粒的制备方法包括以下步骤：
[0013]S1、配制羧甲基纤维素钠溶液；
[0014]S2、配制壳聚糖醋酸溶液；
[0015]S3、配制氯化钙水溶液；
[0016]S4、将微生物菌剂加入羧甲基纤维素钠溶液中，混匀，得到的混合物加入到壳聚糖醋酸溶液和氯化钙水溶液的混合液中，搅拌，交联，反应结束后，产物用去离子水洗净，然后将得到的固体颗粒静置固定，得到所述微生物菌剂颗粒。
[0017]优选的是，所述步骤S1具体为：称取羧甲基纤维素钠，在30℃～40℃条件下加入去离子水中，边加边搅拌，待完全溶解后冷却至室温，配制成0.5％～2％的羧甲基纤维素钠溶液。
[0018]优选的是，所述步骤S2具体为：称取壳聚糖，室温条件下加入醋酸中，边加边搅拌使壳聚糖完全溶解，配制成0.5％～1.5％的壳聚糖醋酸溶液。
[0019]优选的是，所述步骤S3具体为：称取氯化钙，室温条件下加入去离子水中，边加边搅拌使氯化钙完全溶解，配制成3％～5％的氯化钙水溶液。
[0020]优选的是，所述步骤S4中，添加的微生物菌剂与羧甲基纤维素钠质量比为2：1～4：1。
[0021]优选的是，所述步骤S4具体为：按照微生物菌剂与羧甲基纤维素钠质量比为2：1～4：1，将微生物菌剂加入羧甲基纤维素钠溶液中，混匀，利用挤压滴落法将得到的混合物加入到壳聚糖醋酸溶液和氯化钙水溶液的混合液中，搅拌，交联4～6h，反应结束后，产物用去离子水洗净，然后置于1～8℃的环境中固定6～24h，得到所述微生物菌剂颗粒。
[0022]优选的是，所述氯化钙水溶液可替换为硫酸铝溶液或硫酸铁溶液，溶于浓度与氯化钙水溶液相同或相。
[0023]本专利技术的第二方面，还提供如上所述的微生物菌剂颗粒在养殖尾水深度处理中的应用。
[0024]本专利技术制备了一种羧甲基纤维素钠
‑
壳聚糖固定化微生物菌剂颗粒，其在一定区域内能维持高浓度的微生物，从而可实现高效生物降解作用，可提高微生物对不良环境的耐受能力，采用载体将微生物固定后，相当于在微生物的外面有一层“保护膜”，能为其阻挡一部分有害物质，间接提高了其对不良环境的耐受能力。
[0025]其中，羧甲基纤维素钠是天然纤维素经改性得到的衍生物，其来源丰富、价格低廉、吸水性好，具有良好的粘结性，可由各种植物、稻草、秸秆等原料制得，安全无毒。羧甲基纤维素钠易溶于水，可以与多价阳离子(Al
3+
、Fe
3+
、Ca
2+
)发生反应瞬时凝胶，因此可以在温和条件下包覆微生物。
[0026]其中，壳聚糖生物相容性好，具有良好的成膜性和吸附性，壳聚糖阳离子胺基与羧
甲基纤维素钠阴离子通过正负电荷吸引，产生瞬时凝胶化作用，形成聚电解质半透膜，使固定化结构更为稳定。
[0027]其中，所述的微生物菌剂是从自然界中筛选的微生物菌，其可加快亚硝酸盐、氨氮及总磷的降解，可分解水中有机质，抑制有害细菌的繁殖生长。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术通过羧甲基纤维素钠与壳聚糖形成的复合颗粒作为载体固定水产养殖菌剂，构建得到了一种羧甲基纤维素钠
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壳聚糖固定化微生物菌剂颗粒，水产养殖菌剂有附着生长的特性，羧甲基纤维素钠及壳聚糖可为其提供附着的表面，增加水产养殖菌剂的聚集密度，并提高其生存能力；
[0030]该微生物菌剂颗粒可应用于养殖尾水深度处理或应急处理中，此种固定化微生物菌剂颗粒能够将微生物限定在某个区域内固着生长并保持高密度和活性，可避免微生物在水中处于游离状态而容易流失；通过微生物菌降解水中的亚硝酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物菌剂颗粒，其特征在于，其包括载体以及固定在所述载体上的微生物菌剂，其中，所述载体为羧甲基纤维素钠与壳聚糖形成的复合颗粒。2.根据权利要求1所述的微生物菌剂颗粒，其特征在于，所述微生物菌剂为水产养殖菌剂。3.根据权利要求2所述的微生物菌剂颗粒，其特征在于，该微生物菌剂颗粒的制备方法包括以下步骤：S1、配制羧甲基纤维素钠溶液；S2、配制壳聚糖醋酸溶液；S3、配制氯化钙水溶液；S4、将微生物菌剂加入羧甲基纤维素钠溶液中，混匀，得到的混合物加入到壳聚糖醋酸溶液和氯化钙水溶液的混合液中，搅拌，交联，反应结束后，产物用去离子水洗净，然后将得到的固体颗粒静置固定，得到所述微生物菌剂颗粒。4.根据权利要求3所述的微生物菌剂颗粒，其特征在于，所述步骤S1具体为：称取羧甲基纤维素钠，在30℃～40℃条件下加入去离子水中，边加边搅拌，待完全溶解后冷却至室温，配制成0.5％～2％的羧甲基纤维素钠溶液。5.根据权利要求3所述的微生物菌剂颗粒，其特征在于，所述步骤S2具体为：称取壳聚糖，室温条件下加入醋酸中，边加边搅拌使壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛丰，董仕宏，吴倩倩，何文，
申请(专利权)人：苏州仕净科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：