CN107555606A - 水产养殖用水质处理剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括：提取、纯化、发酵、复配，将辣木种子粉经醇沉提取絮凝活性物质，然后通过凝胶层析提纯，通过发酵制备微生物絮凝剂，将辣木种子絮凝活性物质与微生物絮凝剂与复合微生物制剂、酶制剂、填料等复配成水产养殖用水质处理剂。有益效果为：处理剂能有效降解水体中的氮、磷、有机物、纤维素、重金属离子等污染物，还能有效抑制藻类生长，降低水体浊度，降低水体的富营养化，对水体中的悬浮物有较强的絮凝沉淀作用，是一种高效、安全的水产养殖用水质处理剂。

Description

水产养殖用水质处理剂的制备方法

技术领域

本发明涉及养殖用水质处理剂领域，尤其是涉及一种水产养殖用水质处理剂的制备方法。

技术背景

随着我国水产养殖业的迅速发展，一些制约水产养殖业健康、持续发展的问题也日益突显。其一，大量工业废水、生活污水的排放对养殖水体造成了灾难性的影响；其二，养殖生产缺乏全面规划和有效管理，盲目无序的造池，大规模增加网箱，片面追求高产出的养殖方式，更是加剧了水质的恶化；其三，不合理投饵所产生的残饵、粪便及渔药的滥用，使水体微生态平衡遭到严重破坏，给水产养殖业造成了直接或间接的负面影响。鉴于以上原因，近年来水产养殖病害频繁发生、水产品失去固有的鲜味以及水体富营养化等，对水产养殖业造成了严重的经济损失。因此采取相关手段治理水体污染，促进养殖业健康发展，保证水体生态环境的良性循环，已是刻不容缓的任务。

与城市生活污水和工业废水相比，水产养殖水污染有其独特的特点，即潜在污染物含量低、一次排水量大、与常见陆源污水存在差异，处理难度大大增加。养殖废水中氮磷营养成分、溶解性有机物、悬浮物和病原体是处理的重点。目前，已初步形成的水产养殖水处理技术，主要采用理化方法或生物方法。其中，理化方法由于成本高、耗能大，应用受到一定限制。而生物方法由于成本低、适应性广、并具有生态环保等优点，在当前得到广泛应用和持续研究。生物处理技术符合节能降耗、保护生态环境的要求，由于我国水产养殖品种经济价值相对较低，在水处理技术的开发和应用上要求操作简便、经济且易于被广大水产养殖业者所接受。因此，生物处理法具有很大发展潜力。

关于水产养殖的水质处理技术有很多方法，现有技术如授权公众号为

CN 101935105 B的中国发明专利，公开了养殖水体用微生物净水剂及其制备方法，该发明方法的微生物净水剂采用活化蒙脱石作为固定化载体，以凝结芽孢杆菌为固定化对象，具有成本低廉，制备简单，便于运输和储存，可实现规模生产的优点，但该处理剂仅能沉入池塘水底发挥作用，活化蒙脱石的吸附作用有限，无法全面的絮凝沉降水体中的污染物质，且凝结芽孢杆菌对大分子有机物的分解较弱，无法有效增加溶解氧、降低COD、氨氮、亚硝酸盐，而且处理剂无法降低污染水体中的重金属离子的浓度，因此其推广价值不大。

发明内容

本方法的目的在于提供一种高效的、简易的水产养殖用水质处理剂的制备方法。

本发明所用微生物及其所购买企业：光合细菌、酵母菌，沧州旺发生物技术研究所；沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌，河北汉唐环境工程有限公司；乳酸链球菌，山东朴正生物科技有限公司；溶藻胶弧菌，广州吉赛生物科技有限公司；噬菌蛭弧菌，上海碧莱清生物科技有限公司。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括：提取、纯化、发酵、复配，具体包括以下步骤：

提取：将健康、干净的辣木种子去壳，粉碎后过80-100目筛后干燥，将干燥辣木种子粉末用5-6倍量的85-90%乙醇提取辣木籽成分，充分搅拌10-25分钟，取沉淀物于室温干燥，之后用2-4倍重量的0.5-1mol/L氯化钠溶液与干燥的辣木籽沉淀物搅拌30-45分钟，通过3-8微米滤纸过滤，之后用0.5-1.0微米玻璃纤维滤纸过滤，过滤后的液体即为辣木籽粗提取物；带阳性电荷的辣木蛋白能够与带阴性电荷的浑浊物微粒结合并中和浑浊物微粒表面的部分电荷，使浑浊物微粒表面形成电荷特性不同的区域，这样，在浑浊微粒运动碰撞过程中，浑浊微粒就通过不同电荷特性的区域相互结合而形成较大的絮凝颗粒；

纯化：选用葡萄糖凝胶对絮凝物粗提液进行凝胶层析，先将葡萄糖凝胶用蒸馏水浸泡45-48小时使其充分溶胀并除去漂浮凝胶颗粒，应用已知分子量的标准品乳酸菌肽和胰岛素来获取洗脱时间与分子量的关系，将预处理后的絮凝物粗提液上柱，收集分子量为3-6kDa的组分经低温干燥即得絮凝活性物质；天然的辣木籽絮凝剂较化学净水剂具有明显优点，它无毒、可降解、对环境友好，在明显降低水体浊度同时未增加水体有机物含量，具有较高的絮凝沉降活性；

发酵：氯化铵0.8-1.2g，磷酸氢二钾0.1-0.2g，氯化钠0.2-0.4g，碳酸氢钠0.5-0.9g，醋酸钠3-3.5g，酵母膏0.5-0.8g，四水合氯化锰0.2-0.4g，五水硫酸铜0.03-0.04g、七水合硫酸锌0.002-0.006g、氯化镁0.04-0.06g，800-900g蒸馏水，调节pH6.5-7.0，在温度120-121℃条件下灭菌10-15分钟，接种2-3份的球红假单孢菌，于25-30℃、130-140r/min的摇床上震荡培养24-30小时，获得发酵液，取发酵液在超声波破碎仪上破碎25-45分钟,然后将破碎液于25-28℃、3000-4000r/min的离心机上离心20-30分钟，取上清液低温干燥即得微生物絮凝剂；微生物絮凝剂带有一定量正电荷，而污水中的胶体粒子往往带有负电荷，当微生物絮凝剂靠近胶体粒子时，胶体粒子表面上将会发生正负电荷的相互抵消，进而出现胶体脱稳的现象，使得胶粒之间、胶粒与絮凝剂之间的自由碰撞加剧，并在分子间力作用下形成一个整体，最终依靠重力的作用从水中沉淀分离出来；

复配：称取辣木种子絮凝剂2-3份、微生物絮凝剂4-6份、复合微生物制剂3-4份、酶制剂3-4份、聚合铝盐2-3份、聚丙烯酰胺9-10份、过硫酸氢钾复合物6-10份、细菌保护剂0.1-0.4份、功能性多肽0.2-0.3份、填料60-80份、蒸馏水100-120份，在25-30℃下搅拌混合20-30分钟后湿法造粒，粒径为3-5mm，干燥即为水质处理剂；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCRARRCGGGYFGKRCICKCFRC；功能性多肽能够与污染水体中的重金属离子发生络合反应，生成的络合物被絮凝物质絮凝沉降，从而降低污染水体中的重金属离子的含量；处理剂能有效降解水体中的氮、磷、有机物、纤维素、重金属离子等污染物，还能有效抑制藻类生长，降低水体浊度，降低水体的富营养化，对水体中的悬浮物有较强的絮凝沉淀作用，是一种高效、安全的水产养殖用水质处理剂。

作为优选，所用的复合微生物制剂为光合细菌或酵母菌或沼泽红假单胞菌或枯草芽孢杆菌或乳酸链球菌或溶藻胶弧菌或噬菌蛭弧菌的至少三种混合菌种。

作为优选，所用的酶制剂为蛋白酶或脂肪酶或纤维酶或氧化还原酶；酶制剂能够将污染水体中的大分子底物分解为小分子供动植物吸收；

作为优选，所用的细菌保护剂为维生素C或维生素E或硫代硫酸钠或硫脲；细菌保护剂能改善菌种贮藏的稳定性，提高贮藏温度，增加贮藏时间，固态复合净水剂方便了储存运输。

作为优选，所用填料为膨润土或活性土或硅藻土或高岭土或石英粉或明矾石，填料为工业生产的废弃物，节约了成本，保护了环境。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明方法使用辣木种子提取物与微生物发酵提取物作为絮凝剂，具有来源天然、安全无毒副作用的优点，并且两种絮凝活性物质的协同作用能够增强处理剂的絮凝沉降效果；2）功能性多肽能够与污染水体中的铜离子、铅离子、镉离子、砷离子等重金属离子发生络合反应，生成的络合物大分子能够被絮凝剂所吸附降解，进而沉降到污泥层，减少水体中的重金属离子含量；3）处理剂能有效降解水体中的氮、磷、有机物、纤维素、重金属离子等污染物，还能有效抑制藻类生长，降低水体浊度，降低水体的富营养化，对水体中的悬浮物有较强的絮凝沉淀作用，是一种高效、安全的水产养殖用水质处理剂。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括以下步骤：

1）取100g干燥辣木种子粉末，加入600g 85%乙醇，充分搅拌10分钟，取沉淀物于室温干燥，之后用2倍重量的0.5mol/L氯化钠溶液与干燥的辣木籽沉淀物搅拌30分钟，通过3微米滤纸过滤，之后用0.5微米玻璃纤维滤纸过滤，过滤后的液体即为辣木籽粗提取物；2）将葡萄糖凝胶用蒸馏水浸泡45小时使其充分溶胀并除去漂浮凝胶颗粒，应用乳酸菌肽和胰岛素来获取洗脱时间与分子量的关系，将预处理后的絮凝物粗提液上柱，收集分子量为3-6kDa的组分经低温干燥即得絮凝活性物质；3）配制900g发酵培养液，接种2g的球红假单孢菌，于25℃、130r/min的摇床上震荡培养24小时，获得发酵液，取发酵液在超声波破碎仪上破碎25分钟,然后将破碎液于25℃、3000r/min的离心机上离心20分钟，取上清液低温干燥即得微生物絮凝剂；4）称取辣木种子絮凝剂2g、微生物絮凝剂4g、酵母菌1g、沼泽红假单胞菌1g、枯草芽孢杆菌1g、氧化还原酶3g、聚合铝盐2g、聚丙烯酰胺9g、过硫酸氢钾复合物6g、维生素E0.1g、功能性多肽0.2g、石英粉60g、蒸馏水100g，在25℃下搅拌混合20分钟后湿法造粒，粒径为3mm，干燥即为水质处理剂；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCRARRCGGGYFGKRCICKCFRC；功能性多肽能够与污染水体中的重金属离子发生络合反应，生成的络合物被絮凝物质絮凝沉降，从而降低污染水体中的重金属离子的含量。

实施例2：

水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括以下步骤：

1）提取：将健康、干净的辣木种子去壳，粉碎后过100目筛后干燥，将干燥辣木种子粉末用6倍量的90%乙醇提取辣木籽成分，充分搅拌25分钟，取沉淀物于室温干燥，之后用4倍重量的1mol/L氯化钠溶液与干燥的辣木籽沉淀物搅拌45分钟，通过8微米滤纸过滤，之后用1.0微米玻璃纤维滤纸过滤，过滤后的液体即为辣木籽粗提取物；

2）纯化：将葡萄糖凝胶用蒸馏水浸泡48小时使其充分溶胀并除去漂浮凝胶颗粒，应用已知分子量的标准品乳酸菌肽和胰岛素来获取洗脱时间与分子量的关系，将预处理后的絮凝物粗提液上柱，收集分子量为3-6kDa的组分经低温干燥即得絮凝活性物质；

3）发酵：制备1000g发酵培养液，接种3g的球红假单孢菌，于30℃、140r/min的摇床上震荡培养30小时，获得发酵液，取发酵液在超声波破碎仪上破碎45分钟,然后将破碎液于28℃、4000r/min的离心机上离心30分钟，取上清液低温干燥即得微生物絮凝剂；

4）复配：称取辣木种子絮凝剂3g、微生物絮凝剂6g、乳酸链球菌1g、枯草芽孢杆菌1g、溶藻胶弧菌1g、噬菌蛭弧菌1g、脂肪酶4g、聚合铝盐3g、聚丙烯酰胺10g、过硫酸氢钾复合物10g、硫脲0.4g、功能性多肽0.3g、膨润土80g、蒸馏水120g，在30℃下搅拌混合30分钟后湿法造粒，粒径为5mm，干燥即为水质处理剂；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCRARRCGGGYFGKRCICKCFRC；处理剂能有效降解水体中的氮、磷、有机物、纤维素、重金属离子等污染物，还能有效抑制藻类生长，降低水体浊度，降低水体的富营养化，对水体中的悬浮物有较强的絮凝沉淀作用，是一种高效、安全的水产养殖用水质处理剂。

实施例3：

水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括：提取、纯化、发酵、复配，具体包括以下步骤：

提取：将健康、干净的辣木种子去壳，粉碎后过100目筛后干燥，将干燥辣木种子粉末用6倍量的90%乙醇提取辣木籽成分，充分搅拌25分钟，取沉淀物于室温干燥，之后用3倍重量的0.8mol/L氯化钠溶液与干燥的辣木籽沉淀物搅拌40分钟，通过5微米滤纸过滤，之后用0.5微米玻璃纤维滤纸过滤，过滤后的液体即为辣木籽粗提取物；带阳性电荷的辣木蛋白能够与带阴性电荷的浑浊物微粒结合并中和浑浊物微粒表面的部分电荷，使浑浊物微粒表面形成电荷特性不同的区域，这样，在浑浊微粒运动碰撞过程中，浑浊微粒就通过不同电荷特性的区域相互结合而形成较大的絮凝颗粒；

纯化：选用葡萄糖凝胶对絮凝物粗提液进行凝胶层析，先将葡萄糖凝胶用蒸馏水浸泡48小时使其充分溶胀并除去漂浮凝胶颗粒，应用已知分子量的标准品乳酸菌肽和胰岛素来获取洗脱时间与分子量的关系，将预处理后的絮凝物粗提液上柱，收集分子量为3-6kDa的组分经低温干燥即得絮凝活性物质；天然的辣木籽絮凝剂较化学净水剂具有明显优点，它无毒、可降解、对环境友好，在明显降低水体浊度同时未增加水体有机物含量，具有较高的絮凝沉降活性；

发酵：氯化铵1.0g，磷酸氢二钾0.15g，氯化钠0.3g，碳酸氢钠0.6g，醋酸钠3.2g，酵母膏0.6g，四水合氯化锰0.3g，五水硫酸铜0.03g、七水合硫酸锌0.003g、氯化镁0.05g，850g蒸馏水，调节pH7.0，在温度121℃条件下灭菌10分钟，接种2g的球红假单孢菌，于30℃、140r/min的摇床上震荡培养24小时，获得发酵液，取发酵液在超声波破碎仪上破碎30分钟,然后将破碎液于25℃、3000r/min的离心机上离心25分钟，取上清液低温干燥即得微生物絮凝剂；微生物絮凝剂带有一定量正电荷，而污水中的胶体粒子往往带有负电荷，当微生物絮凝剂靠近胶体粒子时，胶体粒子表面上将会发生正负电荷的相互抵消，进而出现胶体脱稳的现象，使得胶粒之间、胶粒与絮凝剂之间的自由碰撞加剧，并在分子间力作用下形成一个整体，最终依靠重力的作用从水中沉淀分离出来；

复配：称取辣木种子絮凝剂3g、微生物絮凝剂5g、酵母菌0.5g、沼泽红假单胞菌0.5g、枯草芽孢杆菌0.5g、乳酸链球菌0.5g、溶藻胶弧菌1g、脂肪酶1g、纤维酶2g、聚合铝盐3g、聚丙烯酰胺10g、过硫酸氢钾复合物8g、维生素E 0.1g、硫代硫酸钠0.1g、功能性多肽0.2g、高岭土35g、石英粉35g、蒸馏水100g，在25℃下搅拌混合25分钟后湿法造粒，粒径为4mm，干燥即为水质处理剂；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCRARRCGGGYFGKRCICKCFRC；功能性多肽能够与污染水体中的重金属离子发生络合反应，生成的络合物被絮凝物质絮凝沉降，从而降低污染水体中的重金属离子的含量；处理剂能有效降解水体中的氮、磷、有机物、纤维素、重金属离子等污染物，还能有效抑制藻类生长，降低水体浊度，降低水体的富营养化，对水体中的悬浮物有较强的絮凝沉淀作用，是一种高效、安全的水产养殖用水质处理剂。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

SEQUENCE LISTING

<110> 兰溪市普润斯水产养殖技术有限公司

<120> 水产养殖用水质处理剂的制备方法

<130> 2

<160> 1

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 36

<212> PRT

<213> 人工合成

<400> 1

Ser Cys Ala Ser Arg Cys Lys Ser Arg Cys Arg Ala Arg Arg Cys Arg

1 5 10 15

Ala Arg Arg Cys Gly Gly Gly Tyr Phe Gly Lys Arg Cys Ile Cys Lys

20 25 30

Cys Phe Arg Cys

35

Claims (8)

1.水产养殖用水质处理剂的制备方法，包括：提取、纯化、发酵、复配，其特征在于，所述的复配步骤为：称取辣木种子絮凝剂、微生物絮凝剂、复合微生物制剂、酶制剂、聚合铝盐、聚丙烯酰胺、过硫酸氢钾复合物、细菌保护剂、功能性多肽、填料、蒸馏水，在25-30℃下搅拌混合20-30分钟后湿法造粒，粒径为3-5mm，干燥即为水质处理剂。

2.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的提取步骤为：将健康、干净的辣木种子去壳，粉碎后过80-100目筛后干燥，将干燥辣木种子粉末用5-6倍量的85-90%乙醇提取辣木籽成分，充分搅拌10-25分钟，取沉淀物于室温干燥，之后用2-4倍重量的0.5-1mol/L氯化钠溶液与干燥的辣木籽沉淀物搅拌30-45分钟，通过3-8微米滤纸过滤，之后用0.5-1.0微米玻璃纤维滤纸过滤，过滤后的液体即为辣木籽粗提取物。

3.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的纯化步骤为：选用葡萄糖凝胶对絮凝物粗提液进行凝胶层析，先将葡萄糖凝胶用蒸馏水浸泡45-48小时使其充分溶胀并除去漂浮凝胶颗粒，应用已知分子量的标准品乳酸菌肽和胰岛素来获取洗脱时间与分子量的关系，将预处理后的絮凝物粗提液上柱，收集分子量为3-6kDa的组分经低温干燥即得絮凝活性物质。

4.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的纯化步骤中的标准品为乳酸菌肽和胰岛素。

5.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的发酵步骤为：氯化铵0.8-1.2g，磷酸氢二钾0.1-0.2g，氯化钠0.2-0.4g，碳酸氢钠0.5-0.9g，醋酸钠3-3.5g，酵母膏0.5-0.8g，四水合氯化锰0.2-0.4g，五水硫酸铜0.03-0.04g、七水合硫酸锌0.002-0.006g、氯化镁0.04-0.06g，800-900g蒸馏水，调节pH6.5-7.0，在温度120-121℃条件下灭菌10-15分钟，接种2-3份的球红假单孢菌，于25-30℃、130-140r/min的摇床上震荡培养24-30小时，获得发酵液，取发酵液在超声波破碎仪上破碎25-45分钟,然后将破碎液于25-28℃、3000-4000r/min的离心机上离心20-30分钟，取上清液低温干燥即得微生物絮凝剂。

6.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的复配步骤为：称取辣木种子絮凝剂2-3份、微生物絮凝剂4-6份、复合微生物制剂3-4份、酶制剂3-4份、聚合铝盐2-3份、聚丙烯酰胺9-10份、过硫酸氢钾复合物6-10份、细菌保护剂0.1-0.4份、功能性多肽0.2-0.3份、填料60-80份、蒸馏水100-120份，在25-30℃下搅拌混合20-30分钟后湿法造粒，粒径为3-5mm，干燥即为水质处理剂。

7.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的复配步骤中的功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCRARRCGGGYFGKRCICKCFRC。

8.根据权利要求1所述的水产养殖用水质处理剂的制备方法，其特征在于：所述的复配步骤中的复合微生物制剂为光合细菌或酵母菌或沼泽红假单胞菌或枯草芽孢杆菌或乳酸链球菌或溶藻胶弧菌或噬菌蛭弧菌的至少三种混合菌种，酶制剂为蛋白酶或脂肪酶或纤维酶或氧化还原酶，细菌保护剂为维生素C或维生素E或硫代硫酸钠或硫脲，填料为膨润土或活性土或硅藻土或高岭土或石英粉或明矾石。