[发明专利]一种压舱水杀菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压舱水处理剂，特别地涉及一种压舱水杀菌剂及其制备方法，属于船舶用水的水处理和净化领域。

背景技术

压舱水(ballast water)又称压载水，是为了保持船体平衡、保障运行安全之目的而在船舶底部及边舱装入的海水或淡水。当船舶空载时，需要向舱内注入压舱水，而当进行港口装载时，则需要排出压舱水。据不完全统计，全世界每年约有100亿吨压舱水随着船只在不同港口装卸货物而进行汲取和排放，每日约有超过3000种的海洋植物和动物随着压舱水被转移离开原生地。压舱水中携带有大量致病性的病原菌、病毒、藻类等，一旦流入新环境，不但会破坏当地长期所维持的生态平衡环境，而且对人类健康也会构成一定威胁，更有甚者造成本土物种灭绝，破坏不可估量，这已被世界环保基金组织(GMF)认定为海洋所面临的四大威胁之一。

近年来，随着世界各国对压舱水所代理的生物入侵等问题的日益重视，本发明人对压舱水的处理进行了大量的深入研究，力图通过杀灭压舱水中的病原菌、病毒、藻类等有害生物或微生物和细菌而达到控制外来生物入侵、致病性病原菌和病毒传播的目的。

目前，国内外对于压舱水的处理方法一般有如下方法：

热处理法：使用来自船舶冷却系统和排气装置的废热对压舱水中进行加热，该方法可获得约38℃左右的水温，该温度可有效地杀灭大多数的冷水生物，但水中可能存在的一些主要病原体如沙门菌、霍乱弧菌等并不受该热处理的影响。

过滤法：该方法可包括多种过滤方法，如沙滤、筛漏、布质筛漏/过滤器，以及采用膜过滤器等。通过这些过滤手段，可以除去大部分的浮游生物以及一些藻类胞囊。

水力旋转分离：由于压舱水中的许多微生物都具有特定比重，因此可以使用旋转分离的离心方式对其进行分离。

紫外辐射法：通常而言，使用波长为240-280nm的紫外线对压舱水进行辐射处理，该波长紫外线可破坏生物体的DNA结构，从而达到杀灭的目的和效果。

氯处理法：氯是一种有效的水体消毒剂，可以有效地杀灭压舱水中的大多数病毒和细菌。此外，二氧化氯对藻类的胞囊非常有效，也可以用作压舱水处理的有效补充。

臭氧处理法：臭氧作为一种消毒剂，具有氯所不具备的一些优点，尤其是在压舱水的处理中可直接从空气制备而得。但其也存在一些缺点，例如可与海水中的溴化物迅速反应，而需要很大的处理剂量，可能会腐蚀船体和设备，且在处理过程中可能出现断气现象。

胡桃醌处理法：美国的科研工作者经过试验，初步证实了胡桃醌在压舱水处理中的价值，结果表明其具有与氯相当的处理效果，此外，该化合物的生物降解速度较快，具有很高的环保价值。

除上述例举的一些处理手段和方法外，还存在一些其它方法，如沉淀和浮选法、超声波法、过氧化氢氧化法等其它处理方法和措施。

但是，这些单一方法各有其优缺点，当单独使用时，均无法达到IMO(国际海事组织)对于压舱水处理的标准，当复合使用时，无疑又增大了成本和操作复杂程度。因此，寻求能更为有效地杀菌、杀微生物和藻类的新的压舱水处理方法和技术是控制海洋外来生物入侵的关键，也是目前压舱水处理领域的研究热点和重点。

发明内容

考虑到上述现有技术的缺陷与不足，本申请发明人从实际应用出发，经过大量的深入研究和付出了创造性劳动后，从而完成了本发明。具体而言，本发明一方面提供了以具有微孔结构和具有生物活性的活性贝壳材料为载体，并与阳离子表面活性剂进行复配而制备压舱水杀菌剂的方法，另一方面还提供了由该方法所制备的压舱水杀菌剂。

作为本发明的一个目的，提供了一种压舱水杀菌剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1).将贝壳进行前处理；

(2).将步骤(1)得到的贝壳进行活化，得到活性贝壳骨架材料；

(3).将步骤(2)的活性贝壳骨架材料与阳离子表面活性剂进行复配，制得粉末状压舱水杀菌剂。

在上述步骤(1)中，贝壳的前处理是为了除去贝壳表面的有机物质而进行的任何合适处理，例如可将贝壳用碱、酸浸泡处理总计1-2小时，然后清洗干燥，粉碎。

其中，所述贝壳的种类没有特别的限定，例如可为牡蛎、扇贝、姥蛤、海松贝、文蛤、青蛤、九孔鲍、北极贝、厚壳贻贝、帆立贝、紫石房蛤、蛤蜊、珍珠贝中的一种或多种。

其中，所述碱为碱金属的氢氧化物或碱土金属的氢氧化物，非限定性地可为NaOH、KOH中的一种或两种。其浓度并无特别的限定，例如其质量百分比浓度可为1-2%。