CN106219660A

CN106219660A - 一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂及其制备方法

Info

Publication number: CN106219660A
Application number: CN201610717248.9A
Authority: CN
Inventors: 李百健; 谢剑华
Original assignee: Beijing De Homologous Ecological Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing De Homologous Ecological Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2016-12-14

Abstract

本发明公开了一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂及其制备方法，属于水产养殖水质净化剂技术领域。水解缓释剂包括吸附材料、复合纳米活性因子和粘结材料，其制造方法为：将吸附材料与复合纳米活性因子混匀后，加入粘结材料水溶液搅拌均匀，然后将混合完全的物料造粒或压铸成型，阴干即成水解缓释剂。该水解缓释剂具有物理和化学方法协同净化作用，能够长期持久有效地降低水体污染物含量、提高溶氧量、稳定pH值，同时其缓释出的成分可作为水产养殖的饲料添加剂，能够提高饲料报酬，促进水产生长；增强机体免疫力，防病治病，具有一举多得的作用。

Description

一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水质净化剂技术领域，特别涉及水产养殖水质净化剂技术领域，具体是指一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂及其制备方法。

背景技术

中国是目前世界上最大的水产品养殖国，也是世界上唯一养殖产量超过捕捞产量的国家。我国水产品总产量约占全球总量的35％，其中水产品养殖产量占全球养殖产量的2/3。为了避免污染水域环境和确保水产养殖业的健康可持续发展，我国水产业将从数量型向质量效益型转变，而超高密度集约化的工厂化养殖是其中主要的发展方向。随着水产养殖业的迅速发展，集约式工业化养殖的规模日益扩大。由于人们过度的投放饵料，以及一些容易造成水华、赤潮的磷等富营养物质不合理排放，同时粪便、残饵等有机物质的积累，造成氨氮、硫化氢等有毒物质在水中的积累，养殖水的水质下降、甚至恶化，引起养殖动物的大量发病死亡。

水体质量，是水产养殖的根本和基础，直接影响养殖质量、效益甚至生产的成败。水产养殖的水质调控技术主要有物理法、化学法以及生物法。

物理法是根据水体及水体中污染物的理化性质，采用机械方法净化水质，包括自然沉淀、物理过滤等方法，这些方法原理简单，应用普遍，主要是去除废水中胶体态和悬浮态杂质，对于废水中的溶解态污染物难以去除。

化学法就是通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质，从而化有害为无害、有毒为无毒。如常用的化学法有氧化处理、混凝和离子交换等方法。化学方法需在水中加入各种化学物质，容易造成微生态环境失衡；还会造成二次污染，处理后的水质可能不适合重复再利用。

生物法是利用生态系统中生物间互利、协作、共生等关系，通过培养或引进非养殖生物直接或间接地调控水质，促进养殖生物生长。生物处理技术也有一定的负面效应，如藻类虽可吸收部分氨氮，但无法负荷高密度养殖产生的氨氮；另一方面藻类在室外开放池受光照强度限制，而且微细藻相随环境变动而改变，使藻类对水质的净化作用丧失，甚至于藻细胞死亡，释出细胞物质使水质恶化。生物滤床去除氨氮的效果较好，但转换氨氮生成的硝酸盐氮仍留于池水中，含硝酸盐氮高的废水排放到环境中又会引起二次污染。

一种能改良水质日益下降的全新多功能复合型新型水质净化剂就变的具有重要意义了。

专利《水产养殖水质净化剂及其制备方法》(专利号：CN103214074B)提供了一种具有物理净化和化学制剂协同作用的水产养殖水质净化剂及制备方法，但该净化剂为固态粉末状产品。在实际应用中液态、固态粉状和固态片状的水剂净化剂在水深大于1米使用时，很容易被冲走，不能长期有效达到分解去除水体中的氨氮、硫化氢等有害物质，净化水质的目的。

因此，需要兼具有物理净化和化学制剂协同作用，同时能长期持久有效地进行净化作用的水产养殖水质净化剂就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂及其制备方法，该水解缓释剂具有物理和化学方法协同净化作用，能够长期持久有效地降低水体污染物含量、提高溶氧量、稳定pH值，同时其缓释出的成分可作为水产养殖的饲料添加剂，能够提高饲料报酬，促进水产生长；增强机体免疫力，防病治病，具有一举多得的作用。

本发明的解决方案为：

一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂，包括吸附材料、复合纳米活性因子和粘结材料；

所述的吸附材料为腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙按重量比10～50：10～40：0～50：0～30组合而成；

所述的粘结材料为羧甲基纤维素CMC、羟丙基甲基纤维素HPMC、壳聚糖按重量比1～3:1～4:1～4组合而成；

所述的复合纳米活性因子由电气石粉、雷尼镍、氧化钛、五氧化二钒按重量比为55～98：0.5～15：1～15：0.5～15组合，采用气流磨加工制备而成；

吸附材料为腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙，重量比优选为20～40：15～30：0～30：0～25。进一步优选为25：40：25：10。

复合纳米活性因子中电气石粉、雷尼镍、氧化钛、五氧化二钒的重量比优选为72～95：2～8：2～15：1～8。进一步优选为72：8：15：5。

本发明还涉及用于水产养殖水质净化的水解缓释剂的制备方法：将吸附材料与复合纳米活性因子按重量比60～99:1～40的混合后得混合物料，再按混合物料总重的5～30％加入粘结材料水溶液搅拌均匀，造粒或压铸成型后阴干。所述的粘结材料水溶液的浓度为0.5～3％。

腐植酸是一类成分复杂的大分子化合物，含有酚羟基、羧基、醇羟基、烯醇基、磺酸基、氨基、游离的醌基、半醌基、醌氢基和甲氧基等多种官能团，使其具有较强的阳离子交换能力、络合能力和吸附能力，可螯合/络合水体中有毒有害物质，净化养殖水环境。同时腐植酸含有氨基酸、微量元素和维生素等多种营养素和肌醇、多糖等天然活性成分，能够直接参与机体新陈代谢，促进动物腺体分泌，活化体内多种酶的活性，改变细胞膜的通透性，增加水产动物摄食量和对养分的吸收利用，是一种可替代抗生素的水产养殖饲料添加剂，可用于提高水产动物饲料利用率，促进动物生长，增强机体抵抗力，降低发病率、死亡率，特别是对于提高鱼越冬、长途运输的抗应激能力作用显著。

沸石是一种富含水的Na、Ca、Ba的铝硅酸盐，由于内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能。它能吸收水中氨态氮、有机物和重金属离子，能有效地降低池底硫化氢毒性，调节pH值，增加水中溶解氧，同时沸石粉含有鱼、虾、蟹等水产生长发育所必需的多种常量元素和微量元素也是一种良好的微量元素肥料。

电气石是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，其可在无源条件下可产生负离子，并具有远红外发射功能，放射有较强的渗透力和辐射力的远红外线，产生显著的温控效应和共振效应，易被物体吸收并转化为物体的内能，用于活化水分子。同时电气石颗粒的电极性能够影响水溶液的氧化还原电位，使之趋向中性,可利于调节水溶液的pH值，稳定水环境。

TiO₂是一种重要的无机金属氧化物功能性材料，具有独特的物理、化学性质，特别是纳米级TiO₂，其具有较大的比表面积和适合的禁带宽度，是一种N型半导体材料，由于其独特的化学结构而具有量子尺寸效应和表面效应等特殊性质，并由此产生系列光化学特性，因而具有具有较强的光催化氧化降解能力。目前由于其优异的光催化活性，且价格便宜、无毒无害等优点被广泛的应用。

雷尼镍是一种用于许多工业生产，由镍铝合金组成的细晶粒固体催化剂。雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，从微观上看，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，因而使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于工业生产中。

五氧化二钒为一种过渡金属氧化物，为层状结构，其晶格中比较稳定地存在着脱除氧原子而得的阴离子空穴，可逆地失去氧，同时其存在V²⁺、V³⁺、V⁴⁺和V⁵⁺等价态，因而使得V₂O₅具备较强的催化效应，被广泛的用于生产。

本发明有益效果在于：

水解缓释剂通过腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙等吸附材料有效地将氨氮、亚硝酸、硫化物等水体中的有毒有害物质聚集吸附，协同复合纳米活性因子的催化氧化将水体中有害物质分解转化，提供吸附材料的吸附能力；同时本发明将水质净化剂加工成水解缓释型，能长期持久有效地降低水体污染物含量、提高溶氧量、稳定pH值。其缓释分解出的腐植酸、沸石粉等为可作为水产养殖的饲料添加剂，能够提高饲料报酬，促进水产生长；增强机体免疫力，防病治病，可进一步达到改良水质、降低水产动物发病率、提高产品品质和产量的目的。本发明具有极强净水功能，制备简单、成本低廉、制备工艺稳定、便于实施工业化生产，使用安全，可常温储存无需冷藏，运输方便，具有很好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的水解缓释剂对养殖水体pH的影响效果图。

图2是本发明的水解缓释剂对养殖水体DO的影响效果图。

图3是本发明的水解缓释剂对养殖水体氨氮的影响效果图。

具体实施方式

以下以通过优选实施例对本发明工艺做进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

本发明实施例中，用于水产养殖水质净化的水解缓释剂的制备方法如下：1)按75％电气石粉、7％雷尼镍、12％氧化钛、6％五氧化二钒的比例称取物料，采用气流磨于500m/s的高速气流作用下进行超微粉碎制备成复合纳米活性因子；

2)将腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙按重量比40％：30％：30％：0％的比例混合吸附材料；

3)将CMC、HPMC、壳聚糖按重量比1:2:2的比例混合而成粘结材料；

4)将吸附材料和复合纳米活性因子按85：15的重量比混合均匀后得混合物料，按混合物料20％量(以重量计)加入0.5％的粘结材料溶液，搅拌均匀；

5)将混合完全的物料倒入模具中压铸成型制备成250g/块的水解缓释剂，阴干；

6)将阴干后的水解缓释剂装入无纺布袋中，即为成品。

上述水解缓释剂对应的使用效果如下：

于万年县石镇某养殖鱼塘使用，面积5.6亩，按1块/亩水解缓释剂的用量，将缓释剂均匀悬挂于水中，使缓释剂处于约1/2水深位置，定期测定水中溶氧量、pH、氨氮等指标；同时于该试验点设置一个未投放水解缓释剂的鱼塘做对照，同期测定各指标进行比较。

图1可以看出，使用本发明的水解缓释剂后，养殖水体的pH趋于平稳，基本上控制在水产养殖的最适pH值为7～8.5范围内，而未使用水解缓释剂的对照组的pH波动较大，并长期处于pH值的高位。

从图2可以看出使用本发明的水解缓释剂后，有利于提高养殖水体的溶解氧量，使养殖水体中溶氧的含量控制在水产养殖所需的在5～8mg/L范围内。

从图3可以看出使用本发明的水解缓释剂后，有利于降低养殖水体中氨氮量，使其基本稳定在理想、安全的水质氨指标0.2mg/L以下(我国渔业水质标准规定分子氨浓度应小于0.2mg/L)。

实施例2

本发明实施例中，用于水产养殖水质净化的水解缓释剂的制备方法如下：1)按72％电气石粉、8％雷尼镍、15％氧化钛、5％五氧化二钒的比例称取物料，采用气流磨于500m/s的高速气流作用下进行超微粉碎制备成复合纳米活性因子；

2)将腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙按25％：40％：25％：10％的比例混合吸附材料；

3)将CMC、HPMC、壳聚糖按2:4:3的比例混合而成粘结材料；

4)将吸附材料和复合纳米活性因子按65：35的比例混合均匀后，按混合物料10％量(以重量计)加入2％的粘结材料溶液，搅拌均匀；

5)将混合完全的物料造粒成直径约1～2cm的圆球，阴干；

6)将阴干后的水解缓释剂按300g/袋的标准装入无纺布袋中，即为成品。

上述水解缓释剂对应的使用效果如下：

于万年县上坊乡某养殖鱼塘使用，面积28亩，水色过浓，透明度偏低，水质中pH值、DO、氨氮、亚硝酸盐分别为9.13、4.32mg/L、0.53mg/L、0.37mg/L，严重影响鱼类的生长，按2袋/亩的水解缓释剂的用量，将本实施例的水解缓释剂均匀悬挂于水中，使缓释剂处于1/2约水深位置，使用2天后，水质明显好转水质中pH值、DO、氨氮、亚硝酸盐分别为8.33、5.62mg/L、0.15mg/L、0.08mg/L，满足渔业养殖用水要求。

Claims

1.一种用于水产养殖水质净化的水解缓释剂，其特征在于：包括吸附材料、复合纳米活性因子和粘结材料；

所述的粘结材料为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、壳聚糖按重量比1～3:1～4:1～4组合而成；

所述的复合纳米活性因子由电气石粉、雷尼镍、氧化钛、五氧化二钒按重量比为55～98：0.5～15：1～15：0.5～15组合，采用气流磨制备而成。

2.如权利要求1所述的水解缓释剂，其特征在于，所述的吸附材料为腐植酸、沸石粉、活性炭粉、轻质碳酸钙，重量比优选为25：40：25：10。

3.如权利要求1所述的水解缓释剂，其特征在于，所述的复合纳米活性因子中电气石粉、雷尼镍、氧化钛、五氧化二钒的重量比优选为72～95：2～8：2～15：1～8，进一步优选为72：8：15：5。

4.权利要求1用于水产养殖水质净化的水解缓释剂的制备方法，其特征在于：将吸附材料与复合纳米活性因子按重量比60～99:1～40的混合后得混合物料，再按混合物料总重的5～30％加入粘结材料水溶液搅拌均匀，造粒或压铸成型后阴干。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的粘结材料水溶液的浓度为0.5～3％。