一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，包括微胶囊和硝化细菌的发酵液，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.5‰的司盘80、0.6‰～1‰的卵磷脂、0.5‰～0.7‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～5‰的淀粉。该硝化细菌微胶囊菌剂采用高分子材料在硝化细菌体表面形成一层微胶囊保护膜，可以将硝化细菌体与外界环境隔离开，延长硝化细菌的储存时间，并提高其细菌活性，同时硝化细菌微胶囊菌剂在水中易分散，遇水可迅速崩解并均匀释放出硝化细菌，具有较高的净化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生态环保
，具体涉及一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂及其制备方法，用于对水体进行净化。
技术介绍
硝化细菌(Nitrifyingbacteria)是一种好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌，生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。硝化细菌属于自养型细菌，原核生物，包括两种完全不同的代谢群：亚硝酸菌属(nitrosomonas)及硝酸菌属(nitrobacter)，它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌；亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌；硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好氧菌，在氧化过程中均以氧作为最终电子受体。大多数为专性化能合成自养型，不能在有机培养基上生长，例如亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌(Ni-trosospira)、亚硝化球菌(Nitrosococcus)、亚硝化叶菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等，只有少数为兼性自养型，也能在某些有机培养基上生长，例如维氏硝化杆菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。从形态上看，也有多样，如球形、杆状、螺旋形等，但均为无芽孢的革兰氏阴性菌；有些有鞭毛能运动，如亚硝化叶菌，借周身鞭毛运动；有些无鞭毛不能运动，如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中，有些菌仅发现于海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。硝化细菌对于自然界中氮的循环转换具有重要的意义，能将有机氨氮氧化成亚硝酸氮或硝酸氮，然后通过反硝化作用去除，这对水体中氮污染的去除起重要作用。硝化细菌良好的净水作用，在水产养殖、水生态修复等领域应用广泛。由于硝化细菌是一种化能自养细菌，生长缓慢，对环境因子变化敏感，极易被处理系统淘汰，因此，硝化细菌的固定化对解决菌体流失，提高硝化细菌抗冲击负荷能力，维持系统稳定运行有重要作用。而传统的硝化细菌固定化技术主要是在浓缩菌液中加入赋形剂，混合均匀后制成菌剂颗粒，这种方法存在固定后硝化细菌活性低，投入水中后难以分散，净化效果不佳等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有硝化细菌固定化技术固定后硝化细菌活性低，投入水中后难以分散，净化效果不佳的问题。为此，本专利技术提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，包括微胶囊和硝化细菌的发酵液，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.5‰的司盘80、0.6‰～1‰的卵磷脂、0.5‰～0.7‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～5‰的淀粉。进一步的，上述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.2‰的司盘80、0.6‰～0.8‰的卵磷脂、0.5‰～0.6‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～3.5‰的淀粉。进一步的，上述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.2‰的司盘80、0.8‰的卵磷脂、0.6‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3.5‰的淀粉。另外，本专利技术还提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法，包括如下步骤：1)在发酵液中加入硝化细菌进行发酵。2)步骤1)发酵完成后过滤掉发酵液中的固体物，对发酵液进行低温浓缩。3)在浓缩后的发酵液中，加入司盘80、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮K30和淀粉，搅拌溶解均匀后经乳化、喷雾干燥制成硝化细菌微胶囊菌剂。进一步的，上述步骤1)中硝化细菌与发酵液的质量比为0.5‰～0.6‰。进一步的，上述步骤2)中低温浓缩的温度为40～50℃。进一步的，上述步骤2)中低温浓缩采用减压蒸馏，浓缩后的浓度为10～20％。进一步的，上述步骤3)中乳化过程在高速剪切分散乳化机中进行。本专利技术的微胶囊采用喷雾干燥的方式形成，司盘80作为稳定剂和乳化剂，促进稳定乳化液的形成，卵磷脂作为乳化剂，促进微胶囊包裹，聚乙烯吡咯烷酮K30作为硝化细菌微胶囊辅助壁材，淀粉作为硝化细菌微胶囊壁材。司盘80与卵磷脂协同作用，在经过剪切分散乳化后，促使微胶囊壁材及微胶囊辅助壁材均匀分布于硝化细菌表面，从而将硝化细菌包裹起来，经喷雾干燥即可形成硝化细菌微胶囊，而单纯的淀粉形成的微胶囊外壁容易出现裂纹，加入聚乙烯吡咯烷酮K30可以提高微胶囊外壁的强度和韧性，从而避免这一问题。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供的这种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂采用高分子材料在硝化细菌体表面形成一层微胶囊保护膜，可以将硝化细菌体与外界环境隔离开，延长硝化细菌的储存时间，并提高其细菌活性。(2)本专利技术提供的这种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂在水中易分散，遇水可迅速崩解并均匀释放出硝化细菌，具有较高的净化效率。(3)本专利技术提供的这种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法采用微胶囊技术，操作过程简单、环保。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法，包括如下步骤：1)在1000g发酵液中加入0.5g硝化细菌进行发酵。2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在40℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为10％。3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为1‰的司盘80、与发酵液的重量比为0.6‰的卵磷脂、与发酵液重量比为0.5‰的聚乙烯吡咯烷酮K30、与发酵液的重量比为3‰的淀粉，搅拌溶解均匀后使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成硝化细菌微胶囊菌剂。实施例2：本实施例提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法，包括如下步骤：1)在1000g发酵液中加入0.6g硝化细菌进行发酵。2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在55℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为20％。3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为1.5‰的司盘80、与发酵液的重量比为1‰的卵磷脂、与发酵液重量比为0.7‰的聚乙烯吡咯烷酮K30、与发酵液的重量比为5‰的淀粉，搅拌溶解均匀后使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成硝化细菌微胶囊菌剂。实施例3：本实施例提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法，包括如下步骤：1)在1000g发酵液中加入0.55g硝化细菌进行发酵。2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在45℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为15％。3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为1.2‰的司盘80、与发酵液的重量比为0.8‰的卵磷脂、与发酵液重量比为0.6‰的聚乙烯吡咯烷酮K30、与发酵液的重量比为3.5‰的淀粉，搅拌溶解均匀后使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成硝化细菌微胶囊菌剂。本专利技术还提供了一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，采用上述制备方法制成，其储存时间长，在水中易分散，遇水可迅速崩解并均匀释放出硝化细菌，具有较高的净化效率。以上例举仅仅是对本专利技术的举例说明，并不构成对本专利技术的保护范围的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，其特征在于：包括微胶囊和硝化细菌的发酵液，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.5‰的司盘80、0.6‰～1‰的卵磷脂、0.5‰～0.7‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～5‰的淀粉。

【技术特征摘要】
1.一种用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，其特征在于：包括微胶囊和硝化细菌的发酵液，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.5‰的司盘80、0.6‰～1‰的卵磷脂、0.5‰～0.7‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～5‰的淀粉。2.如权利要求1所述的用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，其特征在于：所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1‰～1.2‰的司盘80、0.6‰～0.8‰的卵磷脂、0.5‰～0.6‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3‰～3.5‰的淀粉。3.如权利要求1所述的用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂，其特征在于：所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.2‰的司盘80、0.8‰的卵磷脂、0.6‰的聚乙烯吡咯烷酮K30和3.5‰的淀粉。4.一种如权利要求1～3任一项所述的用于净水的硝化细菌微胶囊菌剂的制备方法，其特征在于：包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，陈亮，胡晓宇，
申请(专利权)人：武汉沃田生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42