[发明专利]一种贝壳-二氧化硅微生物固定载体及其制备方法

说明书

本发明涉及微生物应用技术领域，具体为一种贝壳‑二氧化硅微生物固定载体及其制备方法。所述贝壳‑二氧化硅微生物固定载体为直径4‑7mm的颗粒，所述固定载体的孔隙度为40％‑55％。所述制备方法包括如下步骤，将质量比为4～2:1的贝壳粉末与二氧化硅颗粒混合，添加质量分数为5‑10％的水泥作为胶黏剂，混合均匀形成混合原料；将混合原料和水按照10～8:1的比例混合均匀后，进行造粒，即形成微生物固定载体颗粒。本发明微生物固定载体对微生物无毒性，并且机械强度好、成本低；本发明微生物固定载体所固定的微生物活性高。

技术领域

本发明涉及微生物应用技术领域，具体为一种贝壳-二氧化硅微生物固定载体及其制备方法。

背景技术

刺参具有极高的营养和药用价值，是我国北方经济价值最高的水产养殖品种之一。近年来，大规模的工厂化养殖及近海养殖发展迅速，沉积物耗氧率增加，氨氮含量显著增加，底栖环境逐渐恶化，病害问题日益严重，极大的影响了底栖生态系统环境效益以及刺参养殖的经济效益。抗生素虽能抑制病虫害的发生，同时也为养殖池和近海生态环境带来二次污染。有益微生物菌群成为健康养殖和恢复底栖生态环境和生物多样性的新的研究方向，这些有益菌群以绿色、安全、环保，抑制病原微生物，净化水质等优势得以广泛研究和应用。目前微生物制剂在刺参养殖中的应用方式主要为游离添加或与饲料混合添加两种方式，主要目的在于调节刺参生长过程中肠道菌群的平衡，促进刺参生长发育，提高刺参养殖的经济效益。

固定化微生物技术兴起于20世纪60年代，主要由固定化酶技术发展起来的，目前固定微生物的技术主要包括吸附法、包埋法、共价结合法和交联法四种，其中吸附法成本较低，固定化过程简单且容易操作，而包埋法和细胞交联法技术较为繁琐，成本较高。固定化微生物技术目前主要用于水体和土壤中有机质或其它污染物的降解，如废水脱氮、土壤中石油烃、重金属的污染物的去除等。聚氨酯、聚丙烯酰胺等人工高分子材料是常见的载体，人工高分子材料的微生物毒性还需要长期探究；角叉莱胶、琼脂糖植物等天然高分子材料及秸秆等生物废弃物也是常见固定材料，但机械强度及抗微生物分解性能还需要进一步加强；生物炭孔隙高，吸附性强，是常见的用于固定微生物的材料，其缺点在于成本较高。由此，需要提供一种新型环保的价格较低的微生物固定载体。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种贝壳-二氧化硅微生物固定载体的制备方法，从而解决微生物固定载体机械强度差和成本较高，以及负载微生物活性差的问题。

为了达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

通过一种贝壳-二氧化硅微生物固定载体，包括：所述贝壳-二氧化硅微生物固定载体的大小为4-7mm的颗粒，所述固定载体的孔隙度为40％-55％，所述贝壳-二氧化硅微生物固定载体包含质量比为4～2:1的贝壳粉末与二氧化硅颗粒，并以质量分数为5-10％的水泥作为胶黏剂进行造粒。

另一方面，通过一种贝壳-二氧化硅微生物固定载体的制备方法，包括如下步骤，

原料混合：将质量比为4～2:1的贝壳粉末与二氧化硅颗粒混合，添加质量分数为5-10％的水泥作为胶黏剂，混合均匀形成混合原料；

造粒：将混合原料和水按照10～8:1的比例混合均匀后，进行造粒，即形成微生物固定载体颗粒。

上述的贝壳-二氧化硅微生物固定载体的制备方法中，所述贝壳粉末为将扇贝壳磨成60-40目的扇贝壳粉末；

所述二氧化硅颗粒为60-40目的中细粒二氧化硅颗粒；

所述造粒步骤中，使用圆盘造粒机进行造粒，形成的微生物固定载体颗粒的大小为4-7mm的球形或类球型颗粒。

上述的贝壳-二氧化硅微生物固定载体的制备方法中，还包括，

改性步骤：将造粒步骤中获得的微生物固定载体颗粒置于改性溶液中，反应10～20min，取出微生物固定载体颗粒，洗涤后自然干燥即得到改性后的微生物固定载体颗粒。