一种生态环保复合生物除藻剂的制备方法与流程

文档序号:12237316阅读:553来源:国知局

本发明公开了一种生态环保复合生物除藻剂的制备方法,属于除藻剂制备领域。



背景技术:

由于水体污染而导致的水体富营养化是世界各国面临的普遍问题,我国的水体富营养化近30年来快速发展,湖泊、河流、近海等水域富营养化现象日益严重。由此而出现的水华、赤潮现象也越来越频繁,造成的危害也越来越大,已成为水污染控制领域的研究热点和难题之一,其中有害藻类控制是其中的重要课题。引发水华的藻类有很多,根据藻种的不同,大致分为蓝藻水华、绿藻水华和硅藻水华等,其中,富营养化水体中蓝藻水华最为普遍,铜绿微囊藻则是最常见的优势种。此外,有些丝状藻,如水绵、刚毛藻等在有些水域某些季节大量繁殖,它们或缠绕在沉水植物体上,或漂浮在水表,或覆盖在浅水底部的底泥表面,对水体景观、沉水植物生长等造成严重影响,而且一般的杀藻剂针对的是浮游藻类,而对水绵等丝状藻类杀灭作用不大,是目前水体生态修复过程中令人头疼的问题之一。

基于此,我国在除藻方面的研究从未停止,除藻的方法也在不断的改进。目前的除藻方法主要分为物理法、生物法和化学法。其中除藻效率最高、效果最好、时效最短的是化学法。利用化学杀藻剂对爆发生长的藻类进行快速的杀灭,是现今进行环境治理和污染水体恢复的重要方式。如今国内市场上的化学杀藻剂虽种类繁多,但是使用效果却参差不齐。化学药剂并不能从根本上改善水质,相反,随着投加量的增多,药剂品种的不断更换,对环境的二次污染也在不断增加,从而使水质环境形成严重的恶性循环,如溶解氧下降、鱼类死亡、生物多样性降低等,严重影响生态系统的结构和功能,甚至可能导致整个水体生态系统的瘫痪,遗患无穷。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题:针对传统化学药剂除藻并不能从根本上改善水质,相反,随着投加量的增多,药剂品种的不断更换,对环境的二次污染也在不断增加,从而使水质环境形成严重的恶性循环的问题,提供了一种生态环保复合生物除藻剂的制备方法,本发明先从猪殃殃和黄芩中微波提取得到活性液,浓缩后得浓缩液,向浓缩液中加入海藻酸钠,溶解后加入壳聚糖溶液,搅拌均匀后得粘稠液,将EM菌粉先用红糖水活化,将活化后菌液接种到发酵培养基中,发酵培养得发酵液,将干燥后的蚯蚓粪与发酵液混合,静置放置后与备用的粘稠液混合,混合后过滤,得滤渣,即为生物除藻剂,本发明制备得到的生物除藻剂,无毒、分散性好,除藻效果好,抑藻作用时间长,对水质不会产生副作用。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

(1)分别称取100~150g猪殃殃和80~120g黄芩,放入绞碎机中绞碎后与1~2L无水乙醇混合,混合后在200~250W功率下超声浸提1~2h,提取后抽滤得滤液,将滤液旋转蒸发至原体积20~30%,得浓缩液;

(2)向上述浓缩液中加入4~6g海藻酸钠,搅拌至海藻酸钠完全溶解后得海藻酸钠溶液,再称取3~5g壳聚糖加入60~80mL质量分数0.5%盐酸中溶解,得壳聚糖溶液,并与海藻酸钠溶液混合,搅拌均匀后得粘稠液,备用;

(3)称取80~90g红糖加入到500~600mL无菌水中,搅拌至红糖溶解,向红糖水中加入5~7gEM菌粉,在35~40℃温度下搅拌混合30~50min后保温培养20~30h,培养后得菌液;

(4)分别称取120~150g葡萄糖、5~10g蛋白胨、2~3g玉米粉、10~15g牛肉膏、1~2g磷酸氢二钾、0.5~1.8g磷酸二氢钾和700~800mL无菌水,混合均匀后放在紫外灯下杀菌10~15min,得发酵培养基,将上述菌液按接种量20~30%接种到发酵培养基中,在35~37℃温度下发酵5~7天,得发酵液;

(5)称取200~300g蚯蚓粪,放入烘箱中,在100~120℃温度下干燥8~10h,将干燥后的蚯蚓粪按质量比1:3与上述发酵液混合,混合20~30min后放入温度30~40℃,湿度为50~60%的环境下,静置放置3~5天;

(6)将上述放置后的固体按质量比1:5与步骤(2)备用的粘稠液混合,以800~1000r/min转速进行搅拌混合10~20min,搅拌后立即过滤,得滤渣,即可得到生物除藻剂。

本发明的应用方法:将本发明制备得到的生物除藻剂按质量比1:8000~9000加入铜绿微囊藻藻液、水华鱼腥藻藻液、蛋白核小球藻藻液和斜生栅藻藻液中,并用以1~2L/min间歇式曝空气,曝气8~10h后自然灭藻,灭藻5~10天后,对铜绿微囊藻灭藻率达到90%以上、水华鱼腥藻灭藻率达到95%以上、蛋白核小球藻灭藻率达到85%以上和斜生栅藻灭藻率达到88%以上,并且可以保持20~30天内不复发。

本发明的有益效果是:

(1)本发明制备得到的生物除藻剂,无毒、分散性好;

(2)本发明制备得到的生物除藻剂除藻效果好,抑藻作用时间长,可保持20~30天内不复发,对水质不会产生副作用。

具体实施方式

分别称取100~150g猪殃殃和80~120g黄芩,放入绞碎机中绞碎后与1~2L无水乙醇混合,混合后在200~250W功率下超声浸提1~2h,提取后抽滤得滤液,将滤液旋转蒸发至原体积20~30%,得浓缩液;向上述浓缩液中加入4~6g海藻酸钠,搅拌至海藻酸钠完全溶解后得海藻酸钠溶液,再称取3~5g壳聚糖加入60~80mL质量分数0.5%盐酸中溶解,得壳聚糖溶液,并与海藻酸钠溶液混合,搅拌均匀后得粘稠液,备用;称取80~90g红糖加入到500~600mL无菌水中,搅拌至红糖溶解,向红糖水中加入5~7gEM菌粉,在35~40℃温度下搅拌混合30~50min后保温培养20~30h,培养后得菌液;分别称取120~150g葡萄糖、5~10g蛋白胨、2~3g玉米粉、10~15g牛肉膏、1~2g磷酸氢二钾、0.5~1.8g磷酸二氢钾和700~800mL无菌水,混合均匀后放在紫外灯下杀菌10~15min,得发酵培养基,将上述菌液按接种量20~30%接种到发酵培养基中,在35~37℃温度下发酵5~7天,得发酵液;称取200~300g蚯蚓粪,放入烘箱中,在100~120℃温度下干燥8~10h,将干燥后的蚯蚓粪按质量比1:3与上述发酵液混合,混合20~30min后放入温度30~40℃,湿度为50~60%的环境下,静置放置3~5天;将上述放置后的固体按质量比1:5与备用的粘稠液混合,以800~1000r/min转速进行搅拌混合10~20min,搅拌后立即过滤,得滤渣,即可得到生物除藻剂。

实例1

分别称取100g猪殃殃和80g黄芩,放入绞碎机中绞碎后与1L无水乙醇混合,混合后在200W功率下超声浸提1h,提取后抽滤得滤液,将滤液旋转蒸发至原体积20%,得浓缩液;向上述浓缩液中加入4g海藻酸钠,搅拌至海藻酸钠完全溶解后得海藻酸钠溶液,再称取3g壳聚糖加入60mL质量分数0.5%盐酸中溶解,得壳聚糖溶液,并与海藻酸钠溶液混合,搅拌均匀后得粘稠液,备用;称取80g红糖加入到500mL无菌水中,搅拌至红糖溶解,向红糖水中加入5gEM菌粉,在35℃温度下搅拌混合30min后保温培养20h,培养后得菌液;分别称取120g葡萄糖、5g蛋白胨、2g玉米粉、10g牛肉膏、1g磷酸氢二钾、0.5g磷酸二氢钾和700mL无菌水,混合均匀后放在紫外灯下杀菌10min,得发酵培养基,将上述菌液按接种量20%接种到发酵培养基中,在35℃温度下发酵5天,得发酵液;称取200g蚯蚓粪,放入烘箱中,在100℃温度下干燥8h,将干燥后的蚯蚓粪按质量比1:3与上述发酵液混合,混合20~30min后放入温度30℃,湿度为50%的环境下,静置放置3天;将上述放置后的固体按质量比1:5与备用的粘稠液混合,以800r/min转速进行搅拌混合10min,搅拌后立即过滤,得滤渣,即可得到生物除藻剂。

本发明的应用方法:将本发明制备得到的生物除藻剂按质量比1:8000加入铜绿微囊藻藻液、水华鱼腥藻藻液、蛋白核小球藻藻液和斜生栅藻藻液中,并用以1L/min间歇式曝空气,曝气8h后自然灭藻,灭藻5天后,对铜绿微囊藻灭藻率达到91%、水华鱼腥藻灭藻率达到96%、蛋白核小球藻灭藻率达到88%和斜生栅藻灭藻率达到89%,并且可以保持20天内不复发。

实例2

分别称取125g猪殃殃和100g黄芩,放入绞碎机中绞碎后与1.5L无水乙醇混合,混合后在225W功率下超声浸提1.5h,提取后抽滤得滤液,将滤液旋转蒸发至原体积25%,得浓缩液;向上述浓缩液中加入5g海藻酸钠,搅拌至海藻酸钠完全溶解后得海藻酸钠溶液,再称取3~5g壳聚糖加入70mL质量分数0.5%盐酸中溶解,得壳聚糖溶液,并与海藻酸钠溶液混合,搅拌均匀后得粘稠液,备用;称取85g红糖加入到550mL无菌水中,搅拌至红糖溶解,向红糖水中加入6gEM菌粉,在37℃温度下搅拌混合40min后保温培养25h,培养后得菌液;分别称取135g葡萄糖、8g蛋白胨、2.5g玉米粉、13g牛肉膏、1.5g磷酸氢二钾、1.0g磷酸二氢钾和750mL无菌水,混合均匀后放在紫外灯下杀菌13min,得发酵培养基,将上述菌液按接种量25%接种到发酵培养基中,在36℃温度下发酵6天,得发酵液;称取250g蚯蚓粪,放入烘箱中,在110℃温度下干燥9h,将干燥后的蚯蚓粪按质量比1:3与上述发酵液混合,混合25min后放入温度35℃,湿度为55%的环境下,静置放置4天;将上述放置后的固体按质量比1:5与备用的粘稠液混合,以900r/min转速进行搅拌混合15min,搅拌后立即过滤,得滤渣,即可得到生物除藻剂。

本发明的应用方法:将本发明制备得到的生物除藻剂按质量比1:8500加入铜绿微囊藻藻液、水华鱼腥藻藻液、蛋白核小球藻藻液和斜生栅藻藻液中,并用以1.5L/min间歇式曝空气,曝气9h后自然灭藻,灭藻7天后,对铜绿微囊藻灭藻率达到92%、水华鱼腥藻灭藻率达到97%、蛋白核小球藻灭藻率达到86%和斜生栅藻灭藻率达到90%,并且可以保持25天内不复发。

实例3

分别称取150g猪殃殃和120g黄芩,放入绞碎机中绞碎后与2L无水乙醇混合,混合后在250W功率下超声浸提2h,提取后抽滤得滤液,将滤液旋转蒸发至原体积30%,得浓缩液;向上述浓缩液中加入6g海藻酸钠,搅拌至海藻酸钠完全溶解后得海藻酸钠溶液,再称取5g壳聚糖加入80mL质量分数0.5%盐酸中溶解,得壳聚糖溶液,并与海藻酸钠溶液混合,搅拌均匀后得粘稠液,备用;称取90g红糖加入到600mL无菌水中,搅拌至红糖溶解,向红糖水中加入7gEM菌粉,在40℃温度下搅拌混合50min后保温培养30h,培养后得菌液;分别称取150g葡萄糖、10g蛋白胨、3g玉米粉、15g牛肉膏、2g磷酸氢二钾、1.8g磷酸二氢钾和800mL无菌水,混合均匀后放在紫外灯下杀菌15min,得发酵培养基,将上述菌液按接种量30%接种到发酵培养基中,在37℃温度下发酵7天,得发酵液;称取300g蚯蚓粪,放入烘箱中,在120℃温度下干燥10h,将干燥后的蚯蚓粪按质量比1:3与上述发酵液混合,混合30min后放入温度40℃,湿度为60%的环境下,静置放置5天;将上述放置后的固体按质量比1:5与备用的粘稠液混合,以1000r/min转速进行搅拌混合20min,搅拌后立即过滤,得滤渣,即可得到生物除藻剂。

本发明的应用方法:将本发明制备得到的生物除藻剂按质量比1:9000加入铜绿微囊藻藻液、水华鱼腥藻藻液、蛋白核小球藻藻液和斜生栅藻藻液中,并用以2L/min间歇式曝空气,曝气10h后自然灭藻,灭藻10天后,对铜绿微囊藻灭藻率达到95%、水华鱼腥藻灭藻率达到98%、蛋白核小球藻灭藻率达到89%和斜生栅藻灭藻率达到91%,并且可以保持30天内不复发。

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