[发明专利]一种固定化生物填料及植物-枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统

说明书

本发明属于环保技术领域，提供了一种固定化生物填料及植物‑枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统。该固定化生物填料的制备包括：(1)枯草芽孢杆菌菌剂的培养：(2)炭素纤维生态草为载体的固定化生物填料的制备。该固定化生物填料能够将体积非常小的枯草芽孢杆菌细胞固定于流动的水体中，保证枯草芽孢杆菌的正常生长，使得枯草芽孢杆菌的作用效果不受影响。该生态浮岛降解系统包括：(1)在围隔区内设置复合生态浮岛，浮岛上种植水生植物；(2)浮岛下及浮岛周围悬挂固定化生物填料。该降解系统能够增强富营养化水体中氮、磷等元素的降解、去除，具有较好的生态效益和社会效益。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体地说，涉及一种固定化生物填料及植物-枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统。

背景技术

近现代以来，我国的工农业发展十分迅速，大量的氮磷物质进入到水体中，造成水体的富营养化严重，因此，对富营养水体的治理是一个急待解决的社会性的问题。富营养化水体的治理可以分为外源控制和内源控制，外源控制可以减少氮、磷元素的输入，但水体中的内源释放可以使水体富营养化的问题延续数十年。

目前，对于水体富营养化治理方法包括化学法、物理法和生物法。但化学法和物理法不仅操作繁琐，造价高，而且具有二次污染的风险。生物法中常用的技术包括植被重建技术和微生物修复技术。植被重建技术主要是通过水生植物来调节水生态系统的物质循环和能量流动，以此来控制水体的富营养化程度。但是在水体富营养化程度严重的地区，进行植被重建非常困难。微生物修复技术主要是利用微生物可以吸附、吸收、降解等方式治理富营养化水体。微生物修复技术具有成本低、效率高、易操作、无二次污染等优点，因而受到越来越多的关注。但由于微生物细胞太小，不易于固定于流动的水体中，使得微生物的作用效果受到影响，应用范围也受到限制。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供了一种固定化生物填料；该固定化生物填料能够将体积非常小的枯草芽孢杆菌细胞固定于流动的水体中，并保证枯草芽孢杆菌的正常生长，使得枯草芽孢杆菌的作用效果不受影响，应用范围更广。

针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供了一种固定化生物填料及植物-枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统；该降解系统能够增强富营养化水体中氮、磷等元素的降解、去除，具有较好的生态效益和社会效益。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种固定化生物填料，采用以下步骤制备得到：(1)枯草芽孢杆菌菌剂的培养：将菌种从保藏状态恢复到室温状态，接种到固体培养基中，恒温37℃，培养16h后，挑取形状良好的单菌落接种到新的固体培养基中，重复此步骤2次，得到活化菌；将活化菌接种至第一培养液，恒温37℃，培养20h后得到种子液；按照发酵罐体积的60-70％装入第二培养液，调节pH值至6.8-7.2，然后将种子液按照第二培养液体积的2％接入发酵罐，控制温度为37℃，风量为2.5L/min，转速为160-200r/min，溶氧为70-80％，培养24h，得到发酵液；(2)炭素纤维生态草为载体的固定化生物填料的制备：将发酵液装入5L烧杯中，接着放入炭素纤维生态草40-50束，阳光照射8-10h/天，60-72h后炭素纤维生态草上的含菌量为1.2×10⁶-2.8×10⁷CFU/cm²，得到固定化生物填料。

一种植物-枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统，包括：(1)在围隔区内设置复合生态浮岛，浮岛上种植水生植物；(2)浮岛下及浮岛周围悬挂炭素纤维生态草为载体的固定化生物填料。

本发明提供的一种固定化生物填料及植物-枯草芽孢杆菌藕合的生态浮岛降解系统的有益效果是：

(1)本发明提供的该种固定化生物填料，采用上述制备方法制备得到，可长期缓释枯草芽孢杆菌，能够将体积非常小的保证枯草芽孢杆菌细胞固定于流动的水体中，并保证枯草芽孢杆菌的正常生长，使得枯草芽孢杆菌的作用效果不受影响，应用范围更广。