一种微生物净水剂及制备方法 【技术领域】
本发明涉及固定化微生物净化水质技术，具体的说是采用汽爆玉米芯为主要固定化载体进行多菌种混合发酵，生产养殖水体及流动水体的微生物净水剂及制备方法。
背景技术
近年来，水产业的高速发展使养殖水体严重恶化，导致养殖病害大量发生，当其被大量排放时导致养殖水体及邻近水体富营养化；另一方面大量的城市污水虽然通过污水厂处理，但时有超标的污水流入河流、湖泊，引起富营养化使水体藻类疯长，鱼类等水生动物因缺氧而死亡，给环境带来了巨大的压力，如云南的滇池、江苏的太湖已经到了非治理不可的地步。利用微生物菌群对污染水体净化是利用微生态理论对水体进行生物修复，但如何发挥菌群在污染水体处理过程中，有效的进行生物扩充使形成高催化活性是高效净化水质的关键。而形成这样中心的关键使微生物菌群进行廉价、高效的固定化技术。
究其原因，随着水产养殖业的迅猛发展，集约式工业化养殖的规模日益扩大，与此同时，未经处理的养殖废水、工业、生活污水的任意排放使天然水域受到污染，养殖生态环境恶化，导致水产动物的病害问题日趋严重。水产水质调理，是专用于水产动物的水质保护调理活菌微生物制剂，能有效抑制水产动物病原菌的繁殖，增强动物的抗病力，维护水体生态平衡，大大降低死亡率。在美日韩国家多采用微生物工程一系列高科技手段而获得高性能菌株，再与其他特效物质经精工复配而成，内含高性能芽孢杆菌类微生物(有效活菌数在每克20亿以上)、天然螯合物等多种益生物质，以实现纯天然、绿色的微生物制品，可以说是抗生素的理想替代品，能有效提高水产产量和品质。我国现有技术中，对水质净化多采用化工材料或矿物无机酸提取技术，如采用硫酸铝加激化剂、杀菌剂等方法，或采用漂白粉与碱、矾结合，其不能实现快速降解有机物与有害物质，不能通过产品中功能微生物的大量繁殖与代谢产物，快速有效地降解水体中的有机物，分解氨态氮、亚硝酸盐、硫化物和磷等多种有害物质；不能完全净化改良水质；不能通过产品中功能微生物繁殖及其代谢产物，消除或大大减少水底淤积，净化改良水质，维护水体环境生态平衡；不能有效抑制病原菌，使产品中高效高活力功能微生物大量繁殖形成优势菌群，极大地抑制了病原微生物的生长繁殖，以“菌”(有益菌能菌)制“菌”(病原菌等有害菌)，增强水产动物的免疫力；不能明显提高经济效益。
【发明内容】
本发明的目的旨在解决现有技术问题的不足，提供一种水质净化剂，通过筛选不同秸秆经汽爆后在发酵仓进行发酵，汽爆秸秆即是菌群生长较好的培养基，又是起到固定化作用的优良载体；能够实现以“菌”制“菌”，净化水质，使产品中高效高活力功能微生物大量繁殖形成优势菌群，提高产量的功效。
本发明采用的技术方案是：一种微生物净水剂，采用玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕，沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙、水和液体菌种经发酵仓发酵后制成，玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕，沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙和水加入的重量百分比是：玉米芯50-70％，甘蔗渣5-20％，麦麸10-20％，菜粕5-10％，沸石粉5-20％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，水15-30％，液体菌种的加入量为玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕、沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙和水总重量百分比的3-5％。
本发明，一种微生物净水剂的制备方法，按照如下方法步骤进行：
(1)、将玉米芯粉碎至5mm以下，制成玉米芯粉，备用；
(2)、按重量百分比取玉米芯粉50-70％，甘蔗渣5-20％，麦麸10-20％，菜粕5-10％，沸石粉5-20％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％和轻质碳酸钙1％，混合均匀，后按重量百分比加入15-30％的水，混合，使物料的水分保持在25％，制得混合料，备用；
(3)、将步骤(1)制得的混合料送入汽爆锅，封闭汽爆锅门；
(4)、向汽爆锅内加入高压蒸汽，并将汽爆锅内的冷空气排出，使汽爆锅内的气压升至1-2Mpa，温度升至140-200℃，保压4-6min；
(5)、瞬间释放汽爆锅内的物料，并将汽爆后的物料送入密闭的发酵仓；
(6)、汽爆后的物料送入发酵仓内后，先采用无菌的冷水式平面散热板和无菌冷风同时散热，使物料的温度降至30-37℃之间，后接入液体菌种，接入量按重量百分比为3-5％；
(7)、使接入菌种的混合料在发酵仓内发酵72小时，温度保持在32-37℃；当发酵仓的温度超过40℃时，要进行反仓，或将物料转入另一发酵仓发酵；
(8)、完成72小时的发酵后，出仓，装袋，制得成品。
本发明中所述的各物料的粒径，不大于5mm。
本发明的一种微生物净水剂及制备方法，所述的液体菌种，由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、荧光假单孢菌、放线菌、产朊酵母、白腐菌、木霉菌、植物乳杆菌和光合菌组成，各菌种加入的重量百分比是：枯草芽孢杆菌10％-15％，地衣芽孢杆菌10％-15％，荧光假单孢菌10％-15％，放线菌10％-15％，产朊酵母10％-15％，白腐菌10％-15％，木霉菌10％-15％，植物乳杆菌10％-15％，光合菌20％-30％。
本发明所述的一种微生物净水剂及制备方法，所述液体菌种用的培养基是：红糖5-8％，豆粕1-2％，磷酸二氢钾0.2％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，余量为水，并将初始PH值调至7.0。
本发明，当发酵结束时，还可以加入浓缩好的硝化菌和厌氧氨氧化菌2％。
本发明采用的菌种都是已知菌种，可通过中国普通微生物菌种保藏管理中心或中国农科院微生物菌种保藏中心引进，通过筛选应用到产业化中。
本发明所述制备方法中，采用的冷水式平面散热板，其结构方式是：散热板的底部为一个凹形状槽，槽内有活动的冷水，槽面设有能盛放物料的平面面板，当物料放于散热板上散热时，底部用冷水散热，上部用冷风散热。
本发明地有益效果是：
采用廉价的汽爆秸秆为原料，并在发酵仓进行多菌种混合发酵，生产出的含菌量高，能实现硝化、反硝化、降氮、降磷、除有机物等功能全面的净水剂。同时由于采用秸秆为主要原料，同时又是菌群良好的载体，在净化水质过程中起到了活化中心的作用。在养殖池塘，净水过程中，能有效的抑制水体中的有害菌，达到预防疾病，提高成活率的效果。同时加速水体中有机污染物的降解，降低氨氮，提高溶氧含量。特别是该净水剂还可以再流动水体中净化，如：小区化粪池处理、流化床处理，这对整个城市的污水净化具有特殊意义。
采用汽爆物料的方法，能使物料完全脱毒，再通过微生物发酵处理，其生产出的水质净化剂含有大量有益菌能菌，能够实现以“菌”制“菌”，净化水质，使产品中高效高活力功能微生物大量繁殖形成优势菌群，24小时理论繁殖数量可达272个，提高产量的功效；降低90％以上的死亡率；性价比及投入产出比在1∶10以上；能实现快速降解有机物与有害物质，通过产品中功能微生物的大量繁殖与代谢产物，快速有效地降解水体中的有机物，分解氨态氮、亚硝酸盐、硫化物和磷等多种有害物质；能完全净化改良水质；通过产品中功能微生物繁殖及其代谢产物，消除或大大减少水底淤积，净化改良水质，维护水体环境生态平衡；抗病功能强，净化剂本身无毒无害，没有污染环境的问题，能够抑制和克服以癌症和亚健康现象为代表的“食源性疾病”的增加，减少食品药物残留超标的问题，产品的品质好，质量高，成本低，易工业化生产。
【具体实施方式】
一种微生物净水剂，采用玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕，沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙、水和液体菌种经发酵仓发酵后制成，玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕，沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙和水加入的重量百分比是：玉米芯50-70％，甘蔗渣5-20％，麦麸10-20％，菜粕5-10％，沸石粉5-20％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，水15-30％，液体菌种的加入量为玉米芯、甘蔗渣、麦麸、菜籽粕、沸石粉、磷酸二氢钾、氯化钠、轻质碳酸钙和水总重量百分比的3-5％。
本发明，一种微生物净水剂的制备方法，按照如下方法步骤进行：
(1)、将玉米芯粉碎至5mm以下，制成玉米芯粉，备用；
(2)、按重量百分比取玉米芯粉50-70％，甘蔗渣5-20％，麦麸10-20％，菜粕5-10％，沸石粉5-20％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％和轻质碳酸钙1％，混合均匀，后按重量百分比加入15-30％的水，混合，使物料的水分保持在25％，制得混合料，备用；
(3)、将步骤(1)制得的混合料送入汽爆锅，封闭汽爆锅门；
(4)、向汽爆锅内加入高压蒸汽，并将汽爆锅内的冷空气排出，使汽爆锅内的气压升至1-2Mpa，温度升至140-200℃，保压4-6min；
(5)、瞬间释放汽爆锅内的物料，并将汽爆后的物料送入密闭的发酵仓；
(6)、汽爆后的物料送入发酵仓内后，先采用无菌的冷水式平面散热板和无菌冷风同时散热，使物料的温度降至30-37℃之间，后接入液体菌种，接入量按重量百分比为3-5％；
(7)、使接入菌种的混合料在发酵仓内发酵72小时，温度保持在32-37℃；当发酵仓的温度超过40℃时，要进行反仓，或将物料转入另一发酵仓发酵；
(8)、完成72小时的发酵后，出仓，装袋，制得成品。
本发明中所述的各物料的粒径，不大于5mm。
本发明的一种微生物净水剂及制备方法，所述的液体菌种，由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、荧光假单孢菌、放线菌、产朊酵母、白腐菌、木霉菌、植物乳杆菌和光合菌组成，各菌种加入的重量百分比是：枯草芽孢杆菌10％-15％，地衣芽孢杆菌10％-15％，荧光假单孢菌10％-15％，放线菌10％-15％，产朊酵母10％-15％，白腐菌10％-15％，木霉菌10％-15％，植物乳杆菌10％-15％，光合菌20％-30％。
本发明所述的一种微生物净水剂及制备方法，所述液体菌种用的培养基是：红糖5-8％，豆粕1-2％，磷酸二氢钾0.2％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，余量为水，并将初始PH值调至7.0。
本发明，当发酵结束时，还可以加入浓缩好的硝化菌和厌氧氨氧化菌2％。
实施例1
取玉米芯65％，甘蔗渣10％，麦麸10％，沸石粉8.7％，菜粕5％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，混合均匀后，加入15-30％的水，使水分达到25％，每次处理量为10吨。
将混合均匀后的原料送入汽爆锅，并向汽爆锅内通入高压蒸汽，排出冷空气后升压到1.5Mpa，使汽爆锅内的温度升至180℃，保压6min。
瞬间释放汽爆锅内的原料，并送入密封的斜体发酵仓；当温度降至37℃时，即可接混合发酵的菌种，接种量为5％。
在斜体发酵仓内发酵72h，温度保持30-37℃，当仓内温度超过40℃时，可转入另一发酵仓，在整个发酵过程中，转仓5次。
在最后一次的转仓中，加入浓缩的硝化菌1％，同时加入厌氧氨氧化菌1％。
发酵停止，出仓，装袋，制成成品。
实施例2
取玉米芯55％，甘蔗渣20％，麦麸10％，沸石粉8.7％，菜粕5％，磷酸二氢钾0.15％，氯化钠0.15％，轻质碳酸钙1％，混合均匀后，加入15-30％的水，使水分达到25％，每次处理量为10吨。
将混合均匀的原料送入汽爆锅，并向汽爆锅内通入高压蒸汽，排出冷空气后升压到1.8Mpa，使汽爆锅内的温度升至200℃，保压4min。
瞬间释放汽爆锅内的原料，并送入密封的斜体发酵仓；当发酵仓物料温度降至37℃时，即可接入混合发酵的菌种，接种量为5％。
在斜体发酵仓内发酵72h，温度保持30-37℃，当仓内温度超过40℃时，可转入另一发酵仓，在整个发酵过程中，转仓5次。
在最后一次的转仓中，加入浓缩的硝化菌1％，同时加入厌氧氨氧化菌1％。
发酵停止，出仓，装袋，制成成品。
试用期间的使用效果：
1、2007年4月-2008年8月，试用于河南省平顶山市新华区滍阳镇西滍村养殖户康民的鱼塘，养殖量：10亩鱼塘；采用我公司生产的水质净化菌剂，精养草鱼，并配合喂养本公司生产的蛋白饲料，产量达到1750Kg/亩，与往年相比，饵料系数降低18.2％，净产量提高29.3％，成活率达92.5％。其池塘净化效果为：养殖水体溶解氧比对照提高16.2％，氨氮和亚硝酸盐分别降低了54.4％和68.5％，透明度比对照池塘提高39.6，生物耗氧量降低34.7％，池水呈茶褐色，以褐藻为主。
2、2009年4月-2009年8月，平顶山市新华区水产局，在滍阳镇西滍村养殖泥鳅的实验，未加入前，氨氮1.8mg/L，溶氧4mg/L，COD96mg/L；加入一周后测定，氨氮1.4mg/L，溶氧10.2mg/L，COD72mg/L。未使用前池塘长满绿萍，加入一周后观察，水中绿萍全部消失。
3、生活小区化粪池实验，使用净水剂前，氨氮7.6mg/L，COD65mg/L；使用后，氨氮1.4mg/L，COD35mg/L达到了生活污水一级排放标准。