專利名稱：一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于海水養(yǎng)殖廢水處理領域,特別是涉及一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法，它把海藻酸鈉和甘蔗渣作為包埋材料，包埋芽孢桿菌(Bacillussp.)，形成固定化小球，用于處理海水養(yǎng)殖中產生的廢水。
背景技術：
海水養(yǎng)殖中的廢水處理已越來越引起人們的重視，特別是在養(yǎng)殖廢水處理中，細菌固定化技術的高效性，已經(jīng)越來越引起人們的關注。人們利用多種材料，把不同的微生物 固定于特定范圍中去，利用微生物降解作用達到處理海水養(yǎng)殖廢水的目的。目前，利用的材料有聚乙烯醇(PVA)、海藻酸鈉(SA)和羥甲基纖維素鈉(CMC)等。但用PVA包埋的小球通透性較差，不利于小球內部與外部環(huán)境的物質交換；用CMC包埋的小球牢固性不強，易于破損。相比之下，用SA包埋的小球具有通透性好，不易破損等特性，是用了比較理想的包埋材料。此外，具有高效性能的細菌與良好的材料相結合，還能夠達到最好的使用效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法，它利用海藻酸鈉與甘鹿洛作為包埋材料包埋芽孢桿菌(Bacillus sp.),形成固定化小球,能滿足海水養(yǎng)殖廢水處理所需要的高效、費用低廉、易于操作等需求。一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法，其特征在于首先用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)芽孢桿菌(Bacillus sp.),在無菌條件下離心濃縮得到芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液；再用篩網(wǎng)篩選出特定長度的甘蔗渣后進行高壓滅菌處理；然后把海藻酸鈉加入到水中，攪拌直至完全溶解，得到海藻酸鈉水溶液；另將海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣混在一起，再加入上述濃縮后的芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液，攪拌，將所得的混合物緩慢滴入氯化鈣水溶液中形成小球；最后再把含有小球的氯化鈣水溶液置于冷藏條件下，使小球中的海藻酸鈉與氯化鈣溶液中的氯化鈣交聯(lián)，交聯(lián)完成后取出小球，用無菌海水沖洗干凈后得到固定化小球。本發(fā)明制備出來的固定化小球在水中有良好的穩(wěn)定性，固定包埋芽孢桿菌(Bacillus sp.)對養(yǎng)殖廢水具有很強的處理能力,特別是對養(yǎng)殖廢水中的亞硝態(tài)氮具有很強的降解能力。制備方法簡單可行，便于操作，制備成本低，它在海水養(yǎng)殖廢水處理中具有很強的實際應用價值。
具體實施例方式制備本發(fā)明的固定化小球時,首先用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)芽孢桿菌(Bacillus sp.),在無菌條件下離心濃縮得到芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液；再用篩網(wǎng)篩選出特定長度的甘蔗渣后進行高壓滅菌處理；然后把海藻酸鈉加入到水中，攪拌直至完全溶解，得到海藻酸鈉水溶液；另將海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣混在一起，再加入上述濃縮后的芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液，攪拌，將所得的混合物緩慢滴入氯化鈣水溶液中形成小球；最后再把含有小球的氯化鈣水溶液置于冷藏條件下，使小球中的海藻酸鈉與氯化鈣溶液中的氯化鈣交聯(lián)，交聯(lián)完成后取出小球，用無菌海水沖洗干凈后得到固定化小球。該固定化小球可用于處理海水養(yǎng)殖中產生的廢水。具體實施操作方式如下I.用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)芽孢桿菌(Bacillus sp. ) 18_24小時,在無菌條件下離心濃縮得到芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液。所述液體培養(yǎng)基配方由IOOOml蒸餾水、30g NaCl,IOg蛋白胨和5g酵母提取物所組成，pH為7. 4，液體培養(yǎng)基使用前需進行滅菌處 理。2.用篩網(wǎng)篩選出長度為250-500 U m的甘蔗渣，并進行高壓滅菌處理。此長度范圍內的甘蔗渣有利于固定化小球結構的穩(wěn)定。3.把海藻酸鈉溶解到含有NaCl的水溶液中，所述的NaCl水溶液的質量百分濃度范圍為2. 5-3%，溫度為75-85°C，攪拌，直至海藻酸鈉完全溶解，所得的海藻酸鈉水溶液中海藻酸鈉的質量百分濃度范圍為2-3%，而后冷卻海藻酸鈉水溶液至20-25°C。4.將海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣按體積比為3-5 I混在一起，再加入上述濃縮后的芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液,攪拌,充分混勻得混合物。甘鹿洛的加入對制得的固定化小球起支架的作用，能提高固定化小球在水中的穩(wěn)定性。另外,芽孢桿菌(Bacillus sp.)能分泌纖維素酶，將甘蔗渣緩慢分解成碳水化合物，為細菌的生長提供碳源。調整海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣的體積比例可達到改變固定化小球在水中懸浮效果的目的。每個固定化小球包埋的芽孢桿菌(Bacillus sp.)數(shù)量在IO5-IO6Cfu,包埋細菌量過少，固定化小球作用緩慢，包埋細菌量過多，效果增強的不明顯，還造成浪費。5.將上述所得混合物緩慢滴入含有質量百分濃度范圍為4-6%的氯化鈣水溶液中形成小球，一邊滴入一邊緩慢攪動含有小球的氯化鈣水溶液，滴入過程完成后，把含有小球的氯化鈣水溶液放置于4-6°C條件下，使小球中的海藻酸鈉與氯化鈣水溶液中的氯化鈣進行交聯(lián)。交聯(lián)4-12小時后，用無菌海水沖洗數(shù)次，以清洗掉小球表面的氯化鈣溶液。依照本方法制備出來的固定化小球直徑為4. 31 ±0. 5mm。得到的固定化小球放入4_6°C條件下儲存?zhèn)溆谩?_6°C條件下細菌生長緩慢，有利于芽孢桿菌(Bacillus sp.)活性的維持。本發(fā)明制備的固定化小球對海水養(yǎng)殖產生的廢水具有很強的處理能力，特別是對養(yǎng)殖廢水中的亞硝態(tài)氮具有很強的降解能力。在初始亞硝態(tài)氮濃度為9. 16mg/l時,按海水養(yǎng)殖產生的廢水水體體積百分數(shù)為10%的比例加入固定化小球，24小時之內，亞硝態(tài)氮去除率達到60%。上述的芽孢桿菌(Bacillus sp.)來自浙江省舟山市對蝦養(yǎng)殖池塘的底泥中，經(jīng)過純化篩選獲得。上述芽孢桿菌(Bacillus sp.)在LB固體培養(yǎng)基上形成為圓形菌落，表面光滑，邊緣整齊，表面濕潤，白色，不透明，革蘭氏染色呈陽性，研究發(fā)現(xiàn)本發(fā)明篩選到的菌株具有很好的降解效果。上述選用篩選的芽孢桿菌(Bacillus sp.)名稱為Shan-1,已于2012年5月7日保藏在位于北京朝陽區(qū)北辰西路I號院3號的中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC NO. 6084。
權利要求
1.一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法，其特征在于首先用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)芽孢桿菌(Bacillus sp.),在無菌條件下離心濃縮得到芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液；再用篩網(wǎng)篩選出特定長度的甘蔗渣后進行高壓滅菌處理；然后把海藻酸鈉加入到水中，攪拌直至完全溶解，得到海藻酸鈉水溶液；另將海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣混在一起，再加入上述濃縮后的芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液，攪拌，將所得的混合物緩慢滴入氯化鈣水溶液中形成小球；最后再把含有小球的氯化鈣水溶液置于冷藏條件下使小球中的海藻酸鈉與氯化鈣溶液中的氯化鈣交聯(lián)，交聯(lián)完成后取出小球，用無菌海水沖洗干凈后得到固定化小球。
2.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的芽孢桿菌(Bacillussp.)名稱為Shan-Ι,保藏編號為CGMCC NO. 6084，且每個固定化小球包埋的菌數(shù)為105_106cfu。
3.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的海藻酸鈉水溶液的質量百分濃度范圍為2-3% ;所述甘蔗渣的長度范圍為250-500 μ m ;所述的將海藻酸鈉水溶液與甘蔗渣混在一起的體積比為3-5 I。
4.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述氯化鈣水溶液的質量百分濃度范圍為 4-6%。
5.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述固定化小球的直徑為4.31 ±0. 5mm。
全文摘要
一種用于海水養(yǎng)殖廢水處理的固定化小球的制備方法，其特征在于首先得到芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌液，再篩選出特定長度的甘蔗渣后進行高壓滅菌處理，然后把海藻酸鈉溶解到水中；另將海藻酸鈉與甘蔗渣混在一起，再加入上述芽孢桿菌(Bacills sp.)菌液，攪拌，將混合物緩慢滴入氯化鈣水溶液中形成小球；最后在冷藏條件下交聯(lián)，交聯(lián)完成后取出小球，沖洗干凈得到固定化小球。本發(fā)明制備出來的固定化小球在水中有良好的穩(wěn)定性，包埋上述芽孢桿菌(Bacills sp.)對養(yǎng)殖廢水具有很強的處理能力。制備方法簡單可行，便于操作，制備成本低，它在海水養(yǎng)殖廢水處理中具有很強的實際應用價值。
文檔編號C02F3/34GK102674561SQ20121017361
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者劉超, 單洪偉, 馬甡, 高磊 申請人:中國海洋大學