一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂及其制备方法与流程

本发明涉及微生物菌剂，更具体的说是涉及一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂及其制备方法。

背景技术：

1、海水养殖尾水是指养殖过程中产生的废水，其中的污染物主要是残饵、生物排泄物、悬浮颗粒和其他一些有机物以及氨氮、亚硝酸盐、磷酸盐等无机污染物。相对于传统生活污水和工业废水，水产养殖废水具有污染物种类少，浓度低，污染物含量波动小等特点。目前在养殖水体环境和水产品质量安全的双重压力下，循环水养殖模式逐渐成为水产养殖的主要形式，因此养殖尾水处理的水质范围、标准更加详细和严格，不仅要达到国家废水的排放标准，还需要根据水资源条件实现循环利用的目的。

2、目前，对于养殖尾水的修复手段主要分为三类：物理修复、化学修复和生物修复。物理方法一般对可溶性有机物以及总n、p等的去除效果不佳。化学方法虽然能对养殖后的废水进行一定的处理，但会对环境产生二次污染，有的还会对人体造成伤害，现在已禁止使用。生物修复法是利用生物的生长代谢来吸收、降解、转化水体和底泥中的污染物，使受污染的水体能够部分或者完全恢复到原始状态的过程。与物理、化学修复相比，生物修复最大的特点在于系统内不引入大量的外来物质，靠生物自身代谢活动降解和消除水中的污染物质，具有运行成本低、处理操作相对简单，以及安全性较高等特点，是一项发展潜力较大、环境友好的处理技术。

3、当下采用生物修复污染水体最为普遍的方法是直接投加菌剂该方法的成本较高，菌株在水体中活性较低，易流失。另一种方法是利用接触氧化工艺将传统的微生物挂膜工艺应用于养殖废水处理中，但是挂膜工艺往往难以为生化处理菌种提供一个适宜的繁殖生长环境，从而影响废水生物处理效率。微胶囊菌剂是一种微生物活菌固定载体颗粒。它通过离子吸附、包埋、交联、共价结合等物化手段，将多种特定污染物选配的优势微生物菌群包囊在多酶体系的载体上，具有微生物密度高、活性强、不易流失等优点。

4、因此，如何提供一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂及其制备方法，以提高对海水养殖尾水的净化效率，降低净化成本，改善净化效果本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂，包括如下成分：

4、微胶囊菌剂包括芯材和壁材；

5、所述芯材包括重量百分比如下成分：耐盐净污菌50～85％、有机营养剂0.1～0.3％、载体10～30％；

6、进一步地，所述耐盐污复合菌悬液包括如下成分：弧菌20～40份、微小杆菌5～25份、芽孢杆菌10～30份、海单胞菌10～20份和酵母菌10～20份；

7、进一步地，所述壁材包括：海藻酸钠、氯化钙和壳聚糖，包裹于芯材的外层。

8、以上技术方案达到的技术效果是：本发明通过将多种特选的优势耐盐污复合菌悬液包囊在载体上，利用自然界丰富微生物资源，对目标微生物分离、筛选及组合研究，将多种不同类型具有组合正相关效应和降解污水中有机污染物的微生物菌群集合在一起，并通过载体材料固定复合微生物群落。胶囊化微生物菌剂可以防止外界不良环境对微生物的破坏作用，可以保证较长时间高存活率。既能保持功能菌株较高活性，快速降解目标污染物，还能极大降低污水处理的能耗和成本，减少污泥的产生。

9、本发明通过筛选得到了五种耐盐污优势菌种，并优化了5株菌的配合比例，按照最有比例混合后，各菌株能够充分发挥各自的降解作用，提高对海水养殖尾水污染物的去除效果。

10、进一步地，所述有机营养剂为酵母粉和甘油磷酸钠；所述载体为硅藻土。

11、进一步地，所述弧菌菌液、微小杆菌菌液、芽孢杆菌菌液、海单胞菌菌液、酵母菌菌液中有效活菌数为1.0×109～2.0×1011cfu/g，杂菌数≤5％。

12、一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂的制备方法，包括如下步骤：

13、(1)获得5种耐盐净污微生物，分别为弧菌、微小杆菌、芽孢杆菌、海单胞菌、酵母菌发酵液，低温离心浓缩获得菌悬液，按照不同体积比将5种菌悬液进行混合，获得混合菌悬液s1；

14、(2)将混合菌悬液、营养剂、载体硅藻土和海藻酸钠溶液混匀，得到溶液s2；

15、(3)将溶液s2添加到氯化钙溶液中形成海藻酸钙的固化小球s3，随后将固化小球s3加入到壳聚糖溶液中包裹壳聚糖层，制备得到微胶囊菌剂。

16、以上技术方案达到的技术效果是：微胶囊菌剂成球性好，微生物的密度大，具有较好的机械强度和传质性能，显著提高内部菌剂的稳定性。

17、进一步地，所述海藻酸钠溶液浓度为1.5～3％，所述壳聚糖溶液的质量浓度为0.5～2％，所述氯化钙的质量浓度溶液浓度为1～3％。

18、进一步地，所述溶液s1中净污微生物菌悬液与海藻酸钠溶液比为1:4～2:1。

19、进一步地，所述的微胶囊菌剂粒径1～3mm。

20、上述微胶囊菌剂在海水养殖尾水处理中的应用。

21、以上技术方案达到的技术效果是：本发明将微胶囊技术应用于海水养殖尾水生物修复菌剂的制备当中，通过选择生物相容性好、溶解性高的壁材，与交联剂作用，将净污微生物包裹其中，隔绝微生物与外界环境的接触，既能够保持菌种较高的活性，增加活菌数，还能延长菌剂的保存时间，提高微生物对环境的耐受性。在适当条件下，微胶囊囊壁降解将净污菌和生物活性物质释放，快速激活，快速去除养殖尾水cod和硝氮，发挥生物防治效果。同时硅藻土作为载体加入，能充分发挥吸附和生物载体的功能，将耐盐净污菌剂和硅藻土的优势互补，显著增强处理效率和稳定性。

22、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于处理海水养殖尾水的微胶囊菌剂及其制备方法，至少达到了如下优点：

23、(1)现有技术中大量使用无机水溶性的n、p营养盐可能会被水体中微藻利用从而引起水华、赤潮，而本发明使用有机溶解性营养盐可以有效供微生物利用，除了可以提供n、p营养盐外，还含有微生物生长所需要的微量元素和生长促进因子，能够有效促进微生物的生长，同时避免赤潮的发生。

24、(2)本发明在微胶囊菌剂加入载体硅藻土，制成小球机械强度高，传质性能好，硅藻土除了发挥吸附性能外，还能为微生物提供附着载体。

25、(3)微胶囊复合菌剂中既包括高效净污微生物，又含有供菌株生长的营养剂，营养剂的加入使微生物快速生长到指数期，提高环境中微生物的浓度，从而提高养殖尾水的净化效果。

26、(4)将微胶囊技术运用于养殖尾水生物修复菌剂的制备。微胶囊技术通过选择生物相容性好、溶解性高的壁材与交联剂作用将净污微生物包裹其中，隔绝微生物与外界环境的接触，即能够保持菌种较高的活性，增加活菌数，还能延长菌剂的保存时间，提高微生物对环境的耐受性。在适当条件下，微胶囊囊壁降解将净污菌和生物活性物质释放，发挥生物防治效果。