一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法
2023-10-31 03:39:42
一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法，屬於水產養殖【技術領域】。其主要取市售的自養和異養微生物的生長營養物質，分別與多孔物質、載體和粘附物質按重量比例充分混合，置於直徑3cm的球型模具中，經100℃烘烤後用無紡布包被，按比例經包裝機包裝封口，每個包裝淨含量為500個。本發明可直接投入養殖水體，通過緩釋營養成分，選擇性地培養、富集和附著不同生理特性的微生物，形成固定化的生物菌膜，在不添加外源性微生物製劑的情況下有效降解養殖環境中的蛋白質、碳水化合物等有機物質，去除水質和底質中的氮磷等植物性營養元素，優化和修復養殖環境，為水產養殖生物營造一個良好的生態環境。
【專利說明】一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法，屬於水產養殖【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展和養殖業者對高產高效益的追求，中國的水產養殖朝著高密度、集約化、規模化的方向發展，形成了高生物負載量和高投入量的養殖模式，使得養殖水體的自身汙染日益嚴重。養殖水體環境的優化和改良成為養殖的關鍵技術之一。
[0003]近年來，有關養殖水體環境優化和改良的技術發展迅速，其中微生物控制技術因具有成本低、使用方便、效果顯著、負面效應小等特點而備受重視。從上一世紀八十年代末的光合細菌，發展到後來的EM菌、芽孢桿菌等，為養殖水體環境的修復和優化做出了貢獻。然而，不管使用的是液體的還是固體的微生物製劑，其進入水體環境後成了游離的細胞，沒有固著的基質，對水體環境和營養的適應能力差，自我生存和增殖的空間不足，難以形成優勢種群。即使有些水體中存有水草等附著物，但因無法提供營養，微生物在其表面增殖成膜的速率也相對偏低。對於養殖水體而言，其溶氧和有機質濃度需保持一定的水平，而這些外源添加的微生物是外來種群，並不是所有的種類都能適應養殖水體的環境要求，一些自養類的微生物難以存活。因此需要在間隔一段時間後重新投加，否則淨化效果會大大下降。況且添加外源生物必須考慮對土著生態存在的生物入侵風險。這些因素使得微生物製劑只能局限於池塘等封閉型小水體中應用，在湖泊水庫等大型開放水體中無法實際使用。但養殖水體環境中存在著各種類型的土著微生物，在水體的物質循環和能量流動中扮演著重要的角色。如果能將其富集，提高其種群密度，水體自淨能力將會大大提高。這就促使相關人員從土著微生物角度來考慮水體淨化技術，顛覆現有的修復養殖水體環境的觀念，創新思維和方法，開發一種依賴水體土著微生物的、具生態安全性的、成本低見效快、無汙染、使用方便、可長期重複使用的技術和產品，以滿足產業發展的需要。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及其製備方法，利用自養和異養微生物的生長營養物質、多孔物質和載體、粘附物質等，經合理復配和加工後直接投入養殖水體，可緩釋營養成分，選擇性地培養、富集和附著不同生理特性的微生物，形成固定化的生物菌膜，有效降解養殖環境中的蛋白質、碳水化合物等有機物質，去除水質和底質中的氮磷等植物性營養元素，優化和修復養殖環境，為水產養殖生物營造一個良好的生態環境。
[0005]按照本發明提供的技術方案，一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料，組成為自養微生物營養型填料和異養微生物營養型填料；自養微生物營養型填料:異養微生物營養型填料體積比為28~35:65~75 ；
將上述物料混合均勻後裝入成品袋，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
[0006]所述自養微生物營養型填料為碳酸鈣、磷酸一銨、沸石粉、硅藻土、矽酸鈉按照質量比例依次為22~28:18~20:15~20:15~20:15~20的混合物；
所述異養微生物營養型填料為麥麩、玉米粉、豆餅粉、沸石粉、硅藻土、矽酸鈉按照質量比例依次為18~25:12~15:12~15:15~20:12~15:16~20的混合物。
[0007]所述用於富集土著微生物淨水的營養型填料的製備方法，按重量份計步驟如下: (O自養微生物營養型填料的製備:取碳酸鈣22~28份、磷酸一銨If 20份、沸石粉
15^20份、娃藻土 15~20份充分混合,再放入娃酸鈉15~20份,混合均勻,放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8~15分鐘，取出冷卻後用PP白色無紡布包裹，細線紮緊，即得自養微生物營養型填料，備用；
(2)異養微生物營養型填料的製備:取麥麩18~25份、玉米粉12~15份、豆餅粉12~15份、沸石粉15~20份、娃藻土 12~15份充分混合,再放入娃酸鈉16~20份,混合均勻,放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8~15分鐘，取出冷卻後用PP黑色無紡布包裹，細線紮緊，即得異養微生物營養型填料備用；
(3)混合:按體積比例計，取按步驟(1)、(2)製備自養微生物營養型填料:異養微生物營養型填料體積比為28~35:65~75，混合，經包裝機包裝，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
[0008]所述碳酸鈣為工業級重質碳酸鈣(< 300目)，磷酸一銨為工業級產品(成分含量(96%)，矽酸鈉為工業級產品(成分含量≤50%)。
[0009]本發明中各組分的作用原理如下:
1、麥麩、玉米粉:麥麩和玉米粉均為糧食加工產品，富含碳水化合物。麥麩即麥皮，是小麥加工麵粉副產品，呈現黃色，片狀或粉狀，含一定的纖維素和維生素；玉米粉含有豐富的營養素，如卵磷脂、亞油酸、穀物醇、維生素E、纖維素等，按顏色區分為黃玉米粉和白玉米粉。
[0010]本發明利用其作為異養微生物生長所需的碳源和能量物質。
[0011]2、豆餅粉:豆餅粉是豆餅磨碎後的粉狀物料。豆餅是大豆榨油後的副產品，在各種植物中營養價值最高。每千克豆餅的乾物質中消化能在3000千卡以上，粗蛋白質含量在40%以上。
[0012]本發明利用其作為異養微生物生長所需的氮源物質。
[0013]3、碳酸鈣:碳酸鈣是一種無機化合物，俗稱石灰石、方解石等，化學式是CaCO3，呈中性。
[0014]本發明利用其作為自養微生物生長所需的碳源物質。
[0015]4、磷酸一銨:磷酸一銨即磷酸二氫銨，是一種白色的晶體，分子式為NH4H2PO4，可用氨水和磷酸反應製成，主要用作肥料和木材、紙張、織物的防火劑，也用於製藥和反芻動物飼料添加劑。
[0016]本發明利用其作為自養微生物生長所需的氮源物質。
[0017]5、沸石粉:沸石粉是火山熔巖形成的一種架狀結構的鋁矽酸鹽礦物，具有獨特的吸附性、催化性、離子交換性，離子的選擇性、耐酸性、熱穩定性、多成份性及很高的生物活性和抗毒性等。沸石粉具有多孔結構，使其具有較強的攜載能力，不但能使物料均勻地吸附在表面，而且能吸附到孔穴和通道內，提高了物料的可利用性，也大大改善混合的均勻性。
[0018]本發明利用其吸附、穩定等特性作為填料的基質與骨架。
[0019]6、硅藻土:主要化學成分是SiO2，是一種矽質巖石，有細膩、鬆散、質輕、多孔、吸水性和滲透性強的特性。
[0020]本發明利用其吸附、多孔等特性作為填料的基質與骨架。
[0021]7、矽酸鈉:俗稱泡花鹼,是一種水溶性矽酸鹽,其水溶液俗稱水玻璃,是一種礦黏合劑，其化學式為Na20.nSi02。
[0022]本發明利用其粘結作用將所有物料粘合製成填料。
[0023]本發明的有益效果:本發明利用自養和異養微生物的生長營養物質、多孔物質和載體、粘附物質等，經合理復配和加工後直接投入養殖水體，可緩釋營養成分，選擇性地培養、富集和附著不同生理特性的水體土著微生物，形成固定化的生物菌膜，在不添加外源性微生物製劑的情況下有效降解養殖環境中的蛋白質、碳水化合物等有機物質，去除水質和底質中的氮磷等植物性營養元素，優化和修復養殖環境，為水產養殖生物營造一個良好的生態環境。
[0024]本發明的營養型填料使用方便，不受環境條件的影響，使用量小，每畝水面每米水深的用量僅為50-150個；使用後可在五天內富集水體中自養和異養的土著微生物在相應的填料上成膜，菌數濃度穩定且作用效果持久，可顯著降低水體中有機物質、氨氮、亞硝酸鹽、磷酸鹽、硫化氫等有害物質的含量，增加水體溶氧，降低藻類密度，提高透明度，改善水質和底質的環境質量，改善 養殖生物生存條件，提高養殖生物的產量和質量。
【具體實施方式】
[0025]下述的混合機、球形模具、烘箱、包裝機等均為常規設備，在市場上購買，無任何特殊要求，採用通常的加工方法。本發明所採用的物料來源方便，均可在市場上購買。
[0026]下面本發明將結合實施例作進一步描述:
實施例1
本發明一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及製備方法，採用以下工藝步驟:其中(I) (2)組份比例按重量份數計，(3)組份比例按體積份數計:
(1)自養微生物營養型填料的製備:取碳酸韓22份、磷酸一銨18份、沸石粉20份、娃藻土 20份充分混合，再放入矽酸鈉20份，混合均勻，放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤10分鐘，取出冷卻後用PP白色無紡布包裹，細線紮緊，即得自養微生物營養型填料，備用；
(2)異養微生物營養型填料的製備:取麥麩20份、玉米粉15份、豆餅粉15份、沸石粉17份、娃藻土 15份充分混合,再放入娃酸鈉18份,混合均勻，放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤10分鐘，取出冷卻後用PP黑色無紡布包裹，細線紮緊，即得異養微生物營養型填料備用；
(3)混合:取按步驟(1)、(2)製備的自養微生物營養型填料35份，異養微生物營養型填料65份，混合，經包裝機包裝成500份/包，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
[0027]實施例2本發明一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及製備方法，採用以下工藝步驟:其中(1) (2)組份比例按重量份數計，(3)組份比例按體積份數計:
1自養微生物營養型填料的製備:按重量份計，取碳酸鈣23份、磷酸一銨19份、沸石粉18份、硅藻土 20份充分混合，再放入矽酸鈉20份，混合均勻，放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8分鐘，取出冷卻後用PP白色無紡布包裹，細線紮緊，即得自養微生物營養型填料，備用；
(2)異養微生物營養型填料的製備:按重量份計，取麥麩25份、玉米粉12份、豆餅粉13份、沸石粉20份、硅藻土 12份充分混合，再放入矽酸鈉18份，混合均勻，放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8分鐘，取出冷卻後用PP黑色無紡布包裹，細線紮緊，即得異養微生物營養型填料備用；
(3)混合:按體積份計，取按步驟(1)、(2)製備的自養微生物營養型填料32份，異養微生物營養型填料68份，混合，經包裝機包裝成500份/包，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
[0028]實施例3
本發明一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料及製備方法，採用以下工藝步驟:其中(1) (2)組份比例按重量份數計，(3)組份比例按體積份數計:
(1）自養微生物營養型填料的製備:按重量份計，取碳酸鈣25份、磷酸一銨20份、沸石粉17份、硅藻土 20份充分混合，再放入矽酸鈉18份，混合均勻，放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤12分鐘，取出冷卻後用PP白色無紡布包裹，細線紮緊，即得自養微生物營養型填料，備用；
(2)異養微生物營養型填料的製備:按重量份計，取麥麩22份、玉米粉14份、豆餅粉14份、沸石粉15份、娃藻土 15份充分混合,再放入娃酸鈉20份,混合均勻,放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤12分鐘，取出冷卻後用PP黑色無紡布包裹，細線紮緊，即得異養微生物營養型填料備用；
(3)混合:按體積份計，取按步驟(1)、(2)製備的自養微生物營養型填料30份，異養微生物營養型填料70份，混合，經包裝機包裝成500份/包，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
[0029]應用實施例1
取實施例1製備的產品在江蘇某加洲鱸魚養殖池塘使用。
[0030]面積10畝，夏季高溫(6~8月)時池塘水質過濃，水色不好，呈墨綠色，底質發黑髮臭，透明度僅為13cm，影響魚類生長。在一天上午10點將上述配方的填料用於養殖池中，用量為100個/畝?米水深。用後三天水色開始好轉，七天後由墨綠色轉為淺黃綠色，透明度增大至22cm，底質臭味消退，魚類活動恢復正常。填料上異養細菌含量達5 X IO8個/g，自養細菌達2X 107個/g。
[0031]應用實施例2
取實施例2製備的產品在浙江某鱖魚養殖池塘使用。
[0032]面積10畝，夏季高溫(6~8月)時池塘水質過濃，水色不好，呈醬油色，底質發黑髮臭，透明度僅為12cm，影響魚類生長。在一天上午10點將上述配方的填料用於養殖池中，用量為150個/畝?米水深。用後三天水色開始好轉，七天後由醬油色轉為黃褐色，透明度增大至20cm，底質臭味消退，魚類活動恢復正常。填料上異養細菌含量達8 X IO8個/g，自養細菌達6X107個/g。
[0033]應用實施例3
取實施例3製備的產品在江蘇某河蟹養殖池塘使用。
[0034]面積15畝 ，夏季高溫(6~8月)時池塘水質過濃，水色不好，呈深綠色，底質有些黑臭，透明度僅為15cm，影響蟹類生長。在一天上午10點將上述配方的填料用於養殖池中，用量為80個/畝.米水深。用後五天水色開始好轉，十天後由深綠色轉為黃綠色，透明度增大至25cm，底質臭味消退，蟹類活動恢復正常。填料上異養細菌含量達2 X IO8個/g，自養細菌達9 X 1O6個/g。
【權利要求】
1.一種用於富集土著微生物淨水的營養型填料，其特徵是:組成為自養微生物營養型填料和異養微生物營養型填料；自養微生物營養型填料:異養微生物營養型填料體積比為28~35:65"75 ； 將上述物料混合均勻後裝入成品袋，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
2.如權利要求1所述用於富集土著微生物淨水的營養型填料，其特徵是: 所述自養微生物營養型填料為碳酸鈣、磷酸一銨、沸石粉、硅藻土、矽酸鈉按照質量比例依次為22~28:18~20:15~20:15~20:15~20的混合物； 所述異養微生物營養型填料為麥麩、玉米粉、豆餅粉、沸石粉、硅藻土、矽酸鈉按照質量比例依次為18~25:12~15:12~15:15~20:12~15:16~20的混合物。
3.權利要求1所述用於富集土著微生物淨水的營養型填料的製備方法，其特徵是按重量份計步驟如下: (O自養微生物營養型填料的製備:取碳酸鈣22~28份、磷酸一銨If 20份、沸石粉15^20份、娃藻土 15~20份充分混合,再放入娃酸鈉15~20份,混合均勻,放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8~15分鐘，取出冷卻後用PP白色無紡布包裹，細線紮緊，即得自養微生物營養型填料，備用； (2)異養微生物營養型填料的製備:取麥麩18~25份、玉米粉12~15份、豆餅粉12~15份、沸石粉15~20份、娃藻土 12~15份充分混合,再放入娃酸鈉16~20份,混合均勻,放入直徑為3cm的球形模具中，於100°C烘箱中烘烤8~15分鐘，取出冷卻後用PP黑色無紡布包裹，細線紮緊，即得異養微生物營養型填料備用； (3)混合:按體積比例計，取按步驟(1)、(2)製備自養微生物營養型填料:異養微生物營養型填料體積比為28~35:65~75，混合，經包裝機包裝，即得產品用於富集土著微生物淨水的營養型填料。
【文檔編號】C02F3/10GK103787510SQ201410070796
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】吳偉 申請人:中國水產科學研究院淡水漁業研究中心