一種生物淨化淡水養殖水環境的方法
2023-12-05 07:59:16 2
專利名稱：一種生物淨化淡水養殖水環境的方法
技術領域：
本發明涉及養殖水體的生物淨化方法，尤其涉及一種採用微生物絮凝、複合酶製劑和複合微生物製劑降解以及生物浮床吸收、吸附等多技術集成淨化養殖水環境的方法。
背景技術：
無論從養殖產量還是從養殖規模來說，中國都是世界第一水產養殖大國。然而，我國水產養殖者多以追求產量和短期經濟效益為目標，養殖密度過高，加上環保意識淡薄，養殖病害呈逐年加重之勢。同時，我國養殖業大多為靜水養殖，高密度的養殖造成大量的魚蝦排洩物、殘餌等有機物沉積水底。在養殖旺季，由於氣溫高，導致異養微生物大量繁殖，有機物被分解，釋放出大量的氨、亞硝酸鹽等有害物質，從而影響魚蝦生長、發育，引發魚蝦疾病。用於淨化養殖水體的物理、化學方法都存在著各種弊端，而天然水體中存在的微生物群系又不足以分解養殖池中的有機負荷，需要尋求環境友好的養殖水環境淨化新方法。近年來，人們將環境工程領域的生物修復技術應用於養殖水域環境的汙染控制， 包括用菌類和藻類去除水體中過多的含N、P有機餌料。其中，對菌類的研究大多集中在有益微生物，特別是PSB的馴化、固定和應用。如中國專利《CN1461734微膠囊益生淨水複合菌修復水產養殖環境時方法》將光合細菌、芽胞桿菌等多種菌株經組合發酵工藝培養、凍幹及做微膠囊處理後投放水體或添加到飼料內，從而對水體修復；《CN1340613水產養殖環境生物修復作用菌的固定化方法》提供了一種以沸石作固定化載體，將作用菌與沸石混合成固體產品，投放於水產養殖池中，從而修復水產養殖環境的技術；《CN1245151 —種改善水產養殖池水質的微生物處理系統》包含了光合細菌，好氧菌的富集培養方法及其混合菌掛膜的馴化培養方法、填料的選擇和生物過濾塔的設置。植物修複方面，主要是應用水生植物來抑制底泥中N、P的釋放、吸收過剩的營養物質、通過資源競爭影響浮遊藻類的生長。但既往養殖水體的生物淨化更多的是微生物淨化，對水生植物淨化應用不多。受生物特性的限制，目前常用的養殖水體生物淨化方法存在著許多局限性，一是生物淨化的主要群體——微生物不能降解水體中所有汙染物，汙染物的不溶性、生物降解性都影響著生物淨化的效果；二是當水體中的汙染物濃度過低，不足以滿足微生物降解要求時，微生物淨化就無法發揮其正常效能；三是由於水體修復的植物生物量過小無法滿足大面積汙染的水體淨化要求。對於汙染比較嚴重或複合汙染的養殖水體，單一生物修復技術往往難以達到理想效果。而將不同生物修復技術有效結合，形成聯合生物修復技術可更有效地達到降解、去除汙染物的目的。總之，養殖水體中不僅富含N、P，還有過量的餌料、對蝦排洩物、藻類和水生植物以及其它的生物遺骸，因此現有的微生物絮凝劑、酶製劑、微生物水質改良劑以及生物浮床等單一手段或產品已無法滿足養殖水體淨化的要求。
發明內容
本發明提供一種採用微生物絮凝劑、複合酶製劑、複合微生物製劑降解以及生物浮床等多技術集成淨化養殖水環境的方法。本發明採用的技術方案是首先採用生物絮凝劑能降低養殖水體中的COD、BOD、 SS含量，促進有益微生物的生長；然後利用複合酶製劑的作用，將水體中的殘餘營養酶解為小分子；再利用複合微生物製劑中枯草芽孢桿菌的氨化作用，將水中小分子營養物分解成氨氮，氨氮在亞硝化細菌的作用下分解成亞硝基氮，再經硝化細菌的硝化作用變成硝基氮，硝基氮可通過反硝化細菌的作用，變成氮氣釋放到空氣中去，從而起到快速、徹底降解養殖水體中氨氮和亞硝酸態氮；同時，利用人工浮床吸收、吸附養殖水體中的氮、磷及有機物。四種技術聯合應用具有協同增效功能，形成多級效應徹底改善水質。根據養殖水體汙染狀況，也可以靈活採用上述方法中一種或多種搭配使用。一種生物淨化淡水養殖水環境的方法，使用微生物絮凝劑、複合微生物製劑、複合酶製劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養殖水環境進行淨化；其中所述的微生物絮凝劑，按照下述方法製備將味精廠經過處理後的高濃度味精廢水加水稀釋到質量濃度為20%作為基本培養基，再添加1 6g/L葡萄糖後加入到發酵罐中，加液量為發酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到30°C後接種；選擇放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)、球形芽孢桿菌(Bacillus sphaeicus)中的任意一株菌種，30°C下培養20 M小時，其中前他通入氧氣培養。發酵結束後，加入發酵液總體積 10 50%的無水乙醇，析出多糖類物質，向添加一定量的麩皮，其添加量佔多糖類物質質量的1 4倍，將上述多糖與麩皮的混合物在流化床中沸騰乾燥，得到微生物絮凝劑；根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000g。其中所述的複合微生物製劑，按照下述方法製備將液體培養基加入到發酵罐中， 其中所述液體培養基每升含有8 12g的糖蜜、0. 6 Ig的玉米漿凍乾粉、0. 01 0. 015g 的硫酸胺，其餘為水；加液量為發酵罐的體積的70%，高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C後接種。在不同的溫度下分別培養枯草芽孢桿菌(Bacillus sUbtilis)(37°C)、糞產鹼桿菌(Alcaligenes faecalis) (37°C )、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas palustris) (35 0C )、門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina) (35 °C )、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) (30°C)、細黃鏈黴菌(Sti^ptomyces microflavus) (30°C )中的任意二種以上的菌株，培養20 M小時，將培養液離心分離，收集菌體，向菌體中添加佔菌體質量的1 4倍的麩皮，將菌體與麩皮的混合物在流化床中沸騰乾燥，得到複合微生物幹菌粉。根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000g。其中所述的複合酶製劑，由中性蛋白酶、脂肪酶和澱粉酶三種按照質量比1 3:1: 1 2復配而成。根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000go其中所述的生物浮床，按照下述方法製備浮床載體選擇聚苯乙烯泡沫板，以不同間距開孔，放入定植籃，插入水蕹菜或水芹等經濟類植物，使用時將生物浮床置於水體適宜深度，實現對水體氮、磷等營養元素的降解、分解，淨化養殖富營養化水體。本發明優選技術方案為在養殖中期植入生物浮床；再在養殖中後期視水體汙染狀況按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加微生物絮凝劑；然後按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加複合酶製劑，；最後在養殖後期按照每畝水面100 5000g 左右的使用量施加複合微生物製劑。本發明首先將高等水生植物種植到富營養化水體的水面，通過植物根部的吸收、 吸附作用和物種競爭，削減富營養化水體中的氮、磷及有機物質，從而達到淨化水質的效果。並採用生物絮凝劑降低養殖水體中的COD、BOD、SS含量，再將硝化菌和反硝化菌、放線菌和芽孢桿菌等單一菌種經特殊工藝製成高效複合微生物活性菌粉，根據養殖水體汙染狀況與微生物絮凝劑結合使用，同時輔以蛋白酶、澱粉酶等多種酶製成的複合酶製劑。通過上述處理，可以起到降低養殖水體中氨氮和亞硝酸態氮含量的作用，同時不會對魚體造成不良影響。本發明的方法操作簡單，成本低，效果顯著，具有明顯的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式本發明使用的中性蛋白酶為ASl. 398中性蛋白酶(酶活30000U/g，購自邢臺新欣翔宇生物工程有限公司)、脂肪酶為LBK-B400脂肪酶(酶活50000U/g，購自深圳市綠微康生物工程有限公司、澱粉酶為中溫α-精製澱粉酶(酶活20000U/mL，購自傑諾生物酶有限公司)實施例1 複合微生物與複合酶固體製劑複合淨化淡水養殖環境一、試驗方案1、複合微生物與複合酶固體製劑的製備將液體培養基加入到發酵罐中，其中液體培養基組成如下10g的糖蜜、0. 7g的玉米漿凍乾粉、0. Olg的硫酸胺，加水補足IOOOmL,加液量為發酵罐的體積的70%，高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C後接種。在不同的溫度下分別培養枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) (37 °C )、糞產鹼桿菌(Alcaligenes faecalis) (37 °C )、沼澤紅假單胞菌 (Rhodopseudomonas palustris) (35 V )、門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina) (35 0C )、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) (30 °C )、細黃鏈黴菌(S. microflavus) (30°C )五株菌種，培養20小時，將培養液離心分離，收集菌體，向菌體中添加菌體質量4 倍的麩皮，將菌體與麩皮的混合物在流化床中沸騰乾燥，得到複合微生物幹菌粉，、糞產鹼桿菌(Alcaligenes faecalis) (37°C )、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas palustris) (35 °C )、門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina) (35 °C )、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) (30°C )、細黃鏈黴菌(Streptomyces microflavus) (30°C )再按幹菌粉質量15%的比例加入ASl. 398中性蛋白酶、LBK-B400脂肪酶和中溫精製澱粉酶的複合酶，其中三種酶的質量比例為3 1 2，製得複合微生物與複合酶
固體製劑。2、製劑的使用方法在江蘇揚州蝦養殖廠進行。實驗挑選兩個鄰近蝦養殖池的精養池，其中一個不添加製劑，作為對照，另外一個加入製劑。將複合微生物與複合酶固體製劑按每畝水面200克左右的使用量，加入十倍重量的水，混合均勻，全塘均勻潑灑，間隔7天再施用1次。3、池塘系統和飼養管理按照農戶自己的習慣進行管理，不改變其原來過程。4、養殖池水體化學指標的測定方法
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在製劑使用前及使用7天以後，分別在兩個養殖池中用取水器在離岸20米處定點採集水樣500ml，裝滿至瓶口，塞緊，避免空氣進入，避光保存。所採水樣應在2小時內進行檢測分析，採樣期間水溫維持在四 32°C之間。亞硝酸鹽含量測定重氮偶氮法，按《中華人民共和國國家標準GB海洋調查規範海水化學要素觀測17763. 4-1992》執行。二、試驗結果表1對照池與製劑處理池水體亞硝酸鹽含量的變化
權利要求
1.一種生物淨化淡水養殖水環境的方法，使用微生物絮凝劑、複合微生物製劑、複合酶製劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養殖水環境進行淨化；其中所述的微生物絮凝劑，按照下述方法製備將味精廠經過處理後的高濃度味精廢水加水稀釋到質量濃度為20%，作為基本培養基，每升培養基添加1 6 g葡萄糖，加入到發酵罐中，加液量為發酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到30°C後接種；選擇放射型根瘤菌(Mhizobium radiobacter)、球形芽孢桿菌{Bacillus sphaeicus )中的任意一株菌種， 30°C下培養20 M小時，其中前他通入氧氣培養；發酵結束後，加入發酵液總體積10% 50%的無水乙醇，析出多糖類物質，添加一定量的麩皮，其添加量佔多糖類物質質量的1 4倍，將上述多糖與麩皮的混合物在流化床中沸騰乾燥，得到微生物絮凝劑；根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的複合微生物製劑，按照下述方法製備將液體培養基加入到發酵罐中，其中所述液體培養基每升含有8 12g的糖蜜、0. 6 Ig的玉米漿凍乾粉、0. 0Γ0. 015g的硫酸胺，其餘為水；加液量為發酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C後接種，在不同的溫度下分別培養枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) (37°C)、糞產鹼桿菌(Alcaligenes faecal is) (37°C )、沼澤紅假單胞菌 iMhodopseucbmorms pal us tr is) C35°C )、門多薩假單胞菌 iPsGudomoims mendocina) C35°C )、熱帶假絲酵母 iPandida tropical is) (30°C)、細黃鏈黴菌LStreptomyces microflavus) (30°C)中的任意二種以上的菌株，培養20 M 小時，將培養液離心分離，收集菌體，向菌體中添加佔菌體質量的1 4倍的麩皮，將菌體與麩皮的混合物在流化床中沸騰乾燥，得到複合微生物幹菌粉；根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的複合酶製劑，由中性蛋白酶、脂肪酶和澱粉酶三種按照質量比1 3:1:1 2復配而成；根據養殖水體的汙染程度，每畝養殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的生物浮床，按照下述方法製備浮床載體選擇聚苯乙烯泡沫板，以不同間距開孔，放入定植籃，插入水蕹菜或水芹等經濟類植物。
2.根據權利要求1所述的一種生物淨化淡水養殖水環境的方法，其特徵在於在養殖中期植入生物浮床；再在養殖中後期視水體汙染狀況按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加微生物絮凝劑；然後按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加複合酶製劑，；最後在養殖後期按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加複合微生物製劑。
全文摘要
本發明公開了一種生物淨化淡水養殖水環境的方法，使用微生物絮凝劑、複合微生物製劑、複合酶製劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養殖水環境進行淨化。採用生物絮凝劑能降低養殖水體中的COD、BOD、SS含量，促進有益微生物的生長；利用複合酶製劑的酶解作用，將水體中的殘餘營養分解為小分子；利用複合微生物製劑的降解作用，將水中小分子營養物最終變成氮氣釋放到空氣中去，老化的微生物菌體則通過微生物絮凝劑除去；利用人工浮床吸收、吸附養殖水體中的氮、磷及有機物。通過上述處理，可以起到降低養殖水體中氨氮和亞硝酸態氮含量，同時不會對魚體造成不良影響。本發明的方法操作簡單，成本低，效果顯著，具有明顯的經濟效益和社會效益。
文檔編號C02F9/14GK102557323SQ20101051468
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者路懷燈 申請人:江蘇綠科生物技術有限公司