專利名稱：一種生物凈化淡水養(yǎng)殖水環(huán)境的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及養(yǎng)殖水體的生物凈化方法，尤其涉及一種采用微生物絮凝、復(fù)合酶制劑和復(fù)合微生物制劑降解以及生物浮床吸收、吸附等多技術(shù)集成凈化養(yǎng)殖水環(huán)境的方法。
背景技術(shù)：
無論從養(yǎng)殖產(chǎn)量還是從養(yǎng)殖規(guī)模來說，中國都是世界第一水產(chǎn)養(yǎng)殖大國。然而，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖者多以追求產(chǎn)量和短期經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，養(yǎng)殖密度過高，加上環(huán)保意識淡薄，養(yǎng)殖病害呈逐年加重之勢。同時(shí)，我國養(yǎng)殖業(yè)大多為靜水養(yǎng)殖，高密度的養(yǎng)殖造成大量的魚蝦排泄物、殘餌等有機(jī)物沉積水底。在養(yǎng)殖旺季，由于氣溫高，導(dǎo)致異養(yǎng)微生物大量繁殖，有機(jī)物被分解，釋放出大量的氨、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，從而影響魚蝦生長、發(fā)育，引發(fā)魚蝦疾病。用于凈化養(yǎng)殖水體的物理、化學(xué)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(yǎng)殖池中的有機(jī)負(fù)荷，需要尋求環(huán)境友好的養(yǎng)殖水環(huán)境凈化新方法。近年來，人們將環(huán)境工程領(lǐng)域的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)殖水域環(huán)境的污染控制， 包括用菌類和藻類去除水體中過多的含N、P有機(jī)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(yīng)用。如中國專利《CN1461734微膠囊益生凈水復(fù)合菌修復(fù)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境時(shí)方法》將光合細(xì)菌、芽胞桿菌等多種菌株經(jīng)組合發(fā)酵工藝培養(yǎng)、凍干及做微膠囊處理后投放水體或添加到飼料內(nèi)，從而對水體修復(fù)；《CN1340613水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境生物修復(fù)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(chǎn)品，投放于水產(chǎn)養(yǎng)殖池中，從而修復(fù)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的技術(shù)；《CN1245151 —種改善水產(chǎn)養(yǎng)殖池水質(zhì)的微生物處理系統(tǒng)》包含了光合細(xì)菌，好氧菌的富集培養(yǎng)方法及其混合菌掛膜的馴化培養(yǎng)方法、填料的選擇和生物過濾塔的設(shè)置。植物修復(fù)方面，主要是應(yīng)用水生植物來抑制底泥中N、P的釋放、吸收過剩的營養(yǎng)物質(zhì)、通過資源競爭影響浮游藻類的生長。但既往養(yǎng)殖水體的生物凈化更多的是微生物凈化，對水生植物凈化應(yīng)用不多。受生物特性的限制，目前常用的養(yǎng)殖水體生物凈化方法存在著許多局限性，一是生物凈化的主要群體——微生物不能降解水體中所有污染物，污染物的不溶性、生物降解性都影響著生物凈化的效果；二是當(dāng)水體中的污染物濃度過低，不足以滿足微生物降解要求時(shí)，微生物凈化就無法發(fā)揮其正常效能；三是由于水體修復(fù)的植物生物量過小無法滿足大面積污染的水體凈化要求。對于污染比較嚴(yán)重或復(fù)合污染的養(yǎng)殖水體，單一生物修復(fù)技術(shù)往往難以達(dá)到理想效果。而將不同生物修復(fù)技術(shù)有效結(jié)合，形成聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)可更有效地達(dá)到降解、去除污染物的目的?？傊B(yǎng)殖水體中不僅富含N、P，還有過量的餌料、對蝦排泄物、藻類和水生植物以及其它的生物遺骸，因此現(xiàn)有的微生物絮凝劑、酶制劑、微生物水質(zhì)改良劑以及生物浮床等單一手段或產(chǎn)品已無法滿足養(yǎng)殖水體凈化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種采用微生物絮凝劑、復(fù)合酶制劑、復(fù)合微生物制劑降解以及生物浮床等多技術(shù)集成凈化養(yǎng)殖水環(huán)境的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先采用生物絮凝劑能降低養(yǎng)殖水體中的COD、BOD、 SS含量，促進(jìn)有益微生物的生長；然后利用復(fù)合酶制劑的作用，將水體中的殘余營養(yǎng)酶解為小分子；再利用復(fù)合微生物制劑中枯草芽孢桿菌的氨化作用，將水中小分子營養(yǎng)物分解成氨氮，氨氮在亞硝化細(xì)菌的作用下分解成亞硝基氮，再經(jīng)硝化細(xì)菌的硝化作用變成硝基氮，硝基氮可通過反硝化細(xì)菌的作用，變成氮?dú)忉尫诺娇諝庵腥?，從而起到快速、徹底降解養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸態(tài)氮；同時(shí)，利用人工浮床吸收、吸附養(yǎng)殖水體中的氮、磷及有機(jī)物。四種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同增效功能，形成多級效應(yīng)徹底改善水質(zhì)。根據(jù)養(yǎng)殖水體污染狀況，也可以靈活采用上述方法中一種或多種搭配使用。一種生物凈化淡水養(yǎng)殖水環(huán)境的方法，使用微生物絮凝劑、復(fù)合微生物制劑、復(fù)合酶制劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養(yǎng)殖水環(huán)境進(jìn)行凈化；其中所述的微生物絮凝劑，按照下述方法制備將味精廠經(jīng)過處理后的高濃度味精廢水加水稀釋到質(zhì)量濃度為20%作為基本培養(yǎng)基，再添加1 6g/L葡萄糖后加入到發(fā)酵罐中，加液量為發(fā)酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到30°C后接種；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(yǎng)20 M小時(shí)，其中前他通入氧氣培養(yǎng)。發(fā)酵結(jié)束后，加入發(fā)酵液總體積 10 50%的無水乙醇，析出多糖類物質(zhì)，向添加一定量的麩皮，其添加量占多糖類物質(zhì)質(zhì)量的1 4倍，將上述多糖與麩皮的混合物在流化床中沸騰干燥，得到微生物絮凝劑；根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000g。其中所述的復(fù)合微生物制劑，按照下述方法制備將液體培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中， 其中所述液體培養(yǎng)基每升含有8 12g的糖蜜、0. 6 Ig的玉米漿凍干粉、0. 01 0. 015g 的硫酸胺，其余為水；加液量為發(fā)酵罐的體積的70%，高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C后接種。在不同的溫度下分別培養(yǎng)枯草芽孢桿菌(Bacillus sUbtilis)(37°C)、糞產(chǎn)堿桿菌(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(xì)黃鏈霉菌(Sti^ptomyces microflavus) (30°C )中的任意二種以上的菌株，培養(yǎng)20 M小時(shí)，將培養(yǎng)液離心分離，收集菌體，向菌體中添加占菌體質(zhì)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干燥，得到復(fù)合微生物干菌粉。根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000g。其中所述的復(fù)合酶制劑，由中性蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶三種按照質(zhì)量比1 3:1: 1 2復(fù)配而成。根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000go其中所述的生物浮床，按照下述方法制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(jīng)濟(jì)類植物，使用時(shí)將生物浮床置于水體適宜深度，實(shí)現(xiàn)對水體氮、磷等營養(yǎng)元素的降解、分解，凈化養(yǎng)殖富營養(yǎng)化水體。本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案為在養(yǎng)殖中期植入生物浮床；再在養(yǎng)殖中后期視水體污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；然后按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加復(fù)合酶制劑，；最后在養(yǎng)殖后期按照每畝水面100 5000g 左右的使用量施加復(fù)合微生物制劑。本發(fā)明首先將高等水生植物種植到富營養(yǎng)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(yǎng)化水體中的氮、磷及有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。并采用生物絮凝劑降低養(yǎng)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(jīng)特殊工藝制成高效復(fù)合微生物活性菌粉，根據(jù)養(yǎng)殖水體污染狀況與微生物絮凝劑結(jié)合使用，同時(shí)輔以蛋白酶、淀粉酶等多種酶制成的復(fù)合酶制劑。通過上述處理，可以起到降低養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸態(tài)氮含量的作用，同時(shí)不會(huì)對魚體造成不良影響。本發(fā)明的方法操作簡單，成本低，效果顯著，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)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、淀粉酶為中溫α-精制淀粉酶(酶活20000U/mL，購自杰諾生物酶有限公司)實(shí)施例1 復(fù)合微生物與復(fù)合酶固體制劑復(fù)合凈化淡水養(yǎng)殖環(huán)境一、試驗(yàn)方案1、復(fù)合微生物與復(fù)合酶固體制劑的制備將液體培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中，其中液體培養(yǎng)基組成如下10g的糖蜜、0. 7g的玉米漿凍干粉、0. Olg的硫酸胺，加水補(bǔ)足IOOOmL,加液量為發(fā)酵罐的體積的70%，高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C后接種。在不同的溫度下分別培養(yǎng)枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) (37 °C )、糞產(chǎn)堿桿菌(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(xì)黃鏈霉菌(S. microflavus) (30°C )五株菌種，培養(yǎng)20小時(shí)，將培養(yǎng)液離心分離，收集菌體，向菌體中添加菌體質(zhì)量4 倍的麩皮，將菌體與麩皮的混合物在流化床中沸騰干燥，得到復(fù)合微生物干菌粉，、糞產(chǎn)堿桿菌(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(xì)黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus) (30°C )再按干菌粉質(zhì)量15%的比例加入ASl. 398中性蛋白酶、LBK-B400脂肪酶和中溫精制淀粉酶的復(fù)合酶，其中三種酶的質(zhì)量比例為3 1 2，制得復(fù)合微生物與復(fù)合酶
固體制劑。2、制劑的使用方法在江蘇揚(yáng)州蝦養(yǎng)殖廠進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)挑選兩個(gè)鄰近蝦養(yǎng)殖池的精養(yǎng)池，其中一個(gè)不添加制劑，作為對照，另外一個(gè)加入制劑。將復(fù)合微生物與復(fù)合酶固體制劑按每畝水面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(tǒng)和飼養(yǎng)管理按照農(nóng)戶自己的習(xí)慣進(jìn)行管理，不改變其原來過程。4、養(yǎng)殖池水體化學(xué)指標(biāo)的測定方法
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在制劑使用前及使用7天以后，分別在兩個(gè)養(yǎng)殖池中用取水器在離岸20米處定點(diǎn)采集水樣500ml，裝滿至瓶口，塞緊，避免空氣進(jìn)入，避光保存。所采水樣應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)進(jìn)行檢測分析，采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(biāo)準(zhǔn)GB海洋調(diào)查規(guī)范海水化學(xué)要素觀測17763. 4-1992》執(zhí)行。二、試驗(yàn)結(jié)果表1對照池與制劑處理池水體亞硝酸鹽含量的變化
權(quán)利要求
1.一種生物凈化淡水養(yǎng)殖水環(huán)境的方法，使用微生物絮凝劑、復(fù)合微生物制劑、復(fù)合酶制劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養(yǎng)殖水環(huán)境進(jìn)行凈化；其中所述的微生物絮凝劑，按照下述方法制備將味精廠經(jīng)過處理后的高濃度味精廢水加水稀釋到質(zhì)量濃度為20%，作為基本培養(yǎng)基，每升培養(yǎng)基添加1 6 g葡萄糖，加入到發(fā)酵罐中，加液量為發(fā)酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到30°C后接種；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(yǎng)20 M小時(shí)，其中前他通入氧氣培養(yǎng)；發(fā)酵結(jié)束后，加入發(fā)酵液總體積10% 50%的無水乙醇，析出多糖類物質(zhì)，添加一定量的麩皮，其添加量占多糖類物質(zhì)質(zhì)量的1 4倍，將上述多糖與麩皮的混合物在流化床中沸騰干燥，得到微生物絮凝劑；根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的復(fù)合微生物制劑，按照下述方法制備將液體培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中，其中所述液體培養(yǎng)基每升含有8 12g的糖蜜、0. 6 Ig的玉米漿凍干粉、0. 0Γ0. 015g的硫酸胺，其余為水；加液量為發(fā)酵罐體積的70% ；高壓滅菌30分鐘，冷卻到33°C后接種，在不同的溫度下分別培養(yǎng)枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) (37°C)、糞產(chǎn)堿桿菌(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(xì)黃鏈霉菌LStreptomyces microflavus) (30°C)中的任意二種以上的菌株，培養(yǎng)20 M 小時(shí)，將培養(yǎng)液離心分離，收集菌體，向菌體中添加占菌體質(zhì)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干燥，得到復(fù)合微生物干菌粉；根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的復(fù)合酶制劑，由中性蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶三種按照質(zhì)量比1 3:1:1 2復(fù)配而成；根據(jù)養(yǎng)殖水體的污染程度，每畝養(yǎng)殖面積的使用量為100 5000g ；其中所述的生物浮床，按照下述方法制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(jīng)濟(jì)類植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物凈化淡水養(yǎng)殖水環(huán)境的方法，其特征在于在養(yǎng)殖中期植入生物浮床；再在養(yǎng)殖中后期視水體污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；然后按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加復(fù)合酶制劑，；最后在養(yǎng)殖后期按照每畝水面100 5000g左右的使用量施加復(fù)合微生物制劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物凈化淡水養(yǎng)殖水環(huán)境的方法，使用微生物絮凝劑、復(fù)合微生物制劑、復(fù)合酶制劑或生物浮床中的兩種以上對淡水養(yǎng)殖水環(huán)境進(jìn)行凈化。采用生物絮凝劑能降低養(yǎng)殖水體中的COD、BOD、SS含量，促進(jìn)有益微生物的生長；利用復(fù)合酶制劑的酶解作用，將水體中的殘余營養(yǎng)分解為小分子；利用復(fù)合微生物制劑的降解作用，將水中小分子營養(yǎng)物最終變成氮?dú)忉尫诺娇諝庵腥?，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(yǎng)殖水體中的氮、磷及有機(jī)物。通過上述處理，可以起到降低養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸態(tài)氮含量，同時(shí)不會(huì)對魚體造成不良影響。本發(fā)明的方法操作簡單，成本低，效果顯著，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者路懷燈 申請人:江蘇綠科生物技術(shù)有限公司