[發(fā)明專利]一種固定化生物填料及植物-枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811490596.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109354204A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正清;李建;黃東方;龐凱;任潔
• 申請（專利權(quán)）人: 四川清和科技有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 劉沁

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種固定化生物填料及植物?枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)。該固定化生物填料的制備包括：(1)枯草芽孢桿菌菌劑的培養(yǎng)：(2)炭素纖維生態(tài)草為載體的固定化生物填料的制備。該固定化生物填料能夠?qū)Ⅲw積非常小的枯草芽孢桿菌細(xì)胞固定于流動的水體中，保證枯草芽孢桿菌的正常生長，使得枯草芽孢桿菌的作用效果不受影響。該生態(tài)浮島降解系統(tǒng)包括：(1)在圍隔區(qū)內(nèi)設(shè)置復(fù)合生態(tài)浮島，浮島上種植水生植物；(2)浮島下及浮島周圍懸掛固定化生物填料。該降解系統(tǒng)能夠增強富營養(yǎng)化水體中氮、磷等元素的降解、去除，具有較好的生態(tài)效益和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種固定化生物填料及植物-枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近現(xiàn)代以來，我國的工農(nóng)業(yè)發(fā)展十分迅速，大量的氮磷物質(zhì)進(jìn)入到水體中，造成水體的富營養(yǎng)化嚴(yán)重，因此，對富營養(yǎng)水體的治理是一個急待解決的社會性的問題。富營養(yǎng)化水體的治理可以分為外源控制和內(nèi)源控制，外源控制可以減少氮、磷元素的輸入，但水體中的內(nèi)源釋放可以使水體富營養(yǎng)化的問題延續(xù)數(shù)十年。

目前，對于水體富營養(yǎng)化治理方法包括化學(xué)法、物理法和生物法。但化學(xué)法和物理法不僅操作繁瑣，造價高，而且具有二次污染的風(fēng)險。生物法中常用的技術(shù)包括植被重建技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)。植被重建技術(shù)主要是通過水生植物來調(diào)節(jié)水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，以此來控制水體的富營養(yǎng)化程度。但是在水體富營養(yǎng)化程度嚴(yán)重的地區(qū)，進(jìn)行植被重建非常困難。微生物修復(fù)技術(shù)主要是利用微生物可以吸附、吸收、降解等方式治理富營養(yǎng)化水體。微生物修復(fù)技術(shù)具有成本低、效率高、易操作、無二次污染等優(yōu)點，因而受到越來越多的關(guān)注。但由于微生物細(xì)胞太小，不易于固定于流動的水體中，使得微生物的作用效果受到影響，應(yīng)用范圍也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中上述的不足，本發(fā)明的第一目的在于提供了一種固定化生物填料；該固定化生物填料能夠?qū)Ⅲw積非常小的枯草芽孢桿菌細(xì)胞固定于流動的水體中，并保證枯草芽孢桿菌的正常生長，使得枯草芽孢桿菌的作用效果不受影響，應(yīng)用范圍更廣。

針對現(xiàn)有技術(shù)中上述的不足，本發(fā)明的第二目的在于提供了一種固定化生物填料及植物-枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)；該降解系統(tǒng)能夠增強富營養(yǎng)化水體中氮、磷等元素的降解、去除，具有較好的生態(tài)效益和社會效益。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是：

一種固定化生物填料，采用以下步驟制備得到：(1)枯草芽孢桿菌菌劑的培養(yǎng)：將菌種從保藏狀態(tài)恢復(fù)到室溫狀態(tài)，接種到固體培養(yǎng)基中，恒溫37℃，培養(yǎng)16h后，挑取形狀良好的單菌落接種到新的固體培養(yǎng)基中，重復(fù)此步驟2次，得到活化菌；將活化菌接種至第一培養(yǎng)液，恒溫37℃，培養(yǎng)20h后得到種子液；按照發(fā)酵罐體積的60-70％裝入第二培養(yǎng)液，調(diào)節(jié)pH值至6.8-7.2，然后將種子液按照第二培養(yǎng)液體積的2％接入發(fā)酵罐，控制溫度為37℃，風(fēng)量為2.5L/min，轉(zhuǎn)速為160-200r/min，溶氧為70-80％，培養(yǎng)24h，得到發(fā)酵液；(2)炭素纖維生態(tài)草為載體的固定化生物填料的制備：將發(fā)酵液裝入5L燒杯中，接著放入炭素纖維生態(tài)草40-50束，陽光照射8-10h/天，60-72h后炭素纖維生態(tài)草上的含菌量為1.2×10⁶-2.8×10⁷CFU/cm²，得到固定化生物填料。

一種植物-枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)，包括：(1)在圍隔區(qū)內(nèi)設(shè)置復(fù)合生態(tài)浮島，浮島上種植水生植物；(2)浮島下及浮島周圍懸掛炭素纖維生態(tài)草為載體的固定化生物填料。

本發(fā)明提供的一種固定化生物填料及植物-枯草芽孢桿菌藕合的生態(tài)浮島降解系統(tǒng)的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的該種固定化生物填料，采用上述制備方法制備得到，可長期緩釋枯草芽孢桿菌，能夠?qū)Ⅲw積非常小的保證枯草芽孢桿菌細(xì)胞固定于流動的水體中，并保證枯草芽孢桿菌的正常生長，使得枯草芽孢桿菌的作用效果不受影響，應(yīng)用范圍更廣。