CN106348457A - 一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，包括微胶囊和复合菌的发酵液，所述复合菌为硝化细菌、光合细菌和枯草芽孢杆，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.5‰～2.5‰的黄原胶、0.8‰～1.2‰的酪蛋白钠、0.9‰～1.3‰的***树胶、3‰～5‰的吐温80、8‰～11‰的泊洛沙姆、0.2‰～0.5‰的明胶、1‰～1.5‰的淀粉。该复合菌微胶囊净水剂通过微胶囊将复合菌包裹，将复合菌与外界环境隔离，提高细菌活性，同时该复合菌微胶囊净水剂在水中能快速自行分散，分布均匀，且复合菌的多种菌种之间相互协同作用，提高净化效率。

Description

一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于生态环保技术领域，具体涉及一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂及其制备方法，用于对水体进行净化。
背景技术
硝化细菌(Nitrifying bacteria)是一种好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌，硝化细菌对于自然界中氮的循环转换具有重要的意义，能将有机氨氮氧化成亚硝酸氮或硝酸氮，然后通过反硝化作用去除，这对水体中氮污染的去除起重要作用。光合细菌(Photosynthetic Bacteria)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物；光合细菌施入水体后，它可降解水体中的有机物颗粒，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质。枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)，是芽胞杆菌属的一种，单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀，无荚膜，周生鞭毛，能运动，革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大；枯草芽孢杆菌具有很强的清理水中垃圾小颗粒的作用，对水产中的弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用，还能够改善有害蓝藻泛溢造成的水质浑浊问题。这三种微生物联合使用能够发挥出更大的净水效果。
当前，国内水体污染越来越严重，利用生物净化水体的技术备受重视，特别是微生物净水菌剂。然而，传统的净水菌剂都是在细菌发酵液中加入赋形剂，混合均匀后制成粉状或颗粒状菌剂，这种菌剂投入水中后容易相互聚合成团，扩散困难，以致在水体中分布不均匀，难以充分发挥净化效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有净水菌剂投入水中后容易相互聚合成团，扩散困难，净化效果差的问题。
为此，本发明提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，包括微胶囊和复合菌的发酵液，所述复合菌为硝化细菌、光合细菌和枯草芽孢杆，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.5‰～2.5‰的黄原胶、0.8‰～1.2‰的酪蛋白钠、0.9‰～1.3‰的***树胶、3‰～5‰的吐温80、8‰～11‰的泊洛沙姆、0.2‰～0.5‰的明胶、1‰～1.5‰的淀粉。
进一步的，上述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.5‰～1.7‰的黄原胶、0.8‰～0.9‰的酪蛋白钠、0.9‰～1.0‰的***树胶、3‰～3.5‰的吐温80、8‰～9‰的泊洛沙姆、0.4‰～0.5‰的明胶、1‰～1.1‰的淀粉。
进一步的，上述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.7‰的黄原胶、0.9‰的酪蛋白钠、1.0‰的***树胶、3.5‰的吐温80、9‰的泊洛沙姆、0.4‰的明胶、1.1‰的淀粉。
另外，本发明还提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在发酵液中加入硝化细菌、光合细菌、枯草芽孢杆菌进行发酵。
2)步骤1)发酵完成后过滤掉发酵液中的固体物，对发酵液进行低温浓缩。
3)在浓缩后的发酵液中，加入黄原胶、酪蛋白钠、***树胶、吐温80，泊洛沙姆、明胶和淀粉，搅拌溶解均匀后经乳化、喷雾干燥制成复合菌微胶囊净水剂。
进一步的，上述步骤1)中硝化细菌菌种与发酵液质量比为0.2～0.25‰，光合细菌菌种与发酵液质量比为0.1～0.15‰，枯草芽孢杆菌菌种与发酵液质量比为0.3～0.4‰。
进一步的，上述步骤2)中低温浓缩的温度为40～50℃。
进一步的，上述步骤2)中低温浓缩采用减压蒸馏，浓缩后的浓度为10～20％。
进一步的，上述步骤3)中乳化过程在高速剪切分散乳化机中进行。
本发明的微胶囊采用喷雾干燥的方式形成，泊洛沙姆亲水性强，其作为微胶囊壁材，在水中可以自行分散，分散速度快；***树胶、明胶和淀粉作为微胶囊辅助壁材，能增强微胶囊壁的韧性和强度，避免单纯以泊洛沙姆为壁材的微胶囊易破裂的问题；黄原胶和酪蛋白钠作为稳定剂、辅助乳化剂，促进稳定乳化液的形成；吐温80作为乳化剂，可以使黄原胶稳定包裹菌团，避免出现黄原胶大量聚集的情况；加入黄原胶、酪蛋白钠和吐温80，经剪切分散乳化后，可以使微胶囊壁材稳定均匀分散在微生物周围，喷雾干燥后即可形成复合菌剂微胶囊。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂在水中能够快速自行分散，并能较为均匀的分布，而且采用三种不同净化作用的菌种构成复合菌剂，多种菌种之间可相互协同作用，提高净化效率。
(2)本发明提供的这种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂采用高分子材料在复合菌表面形成一层微胶囊保护膜，可以将复合菌剂与外界环境隔离开，延长复合菌剂的储存时间，并提高了其细菌活性。
(3)本发明提供的这种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法通过微胶囊技术将复合菌剂包裹，制备过程简单。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在1000g发酵液中加入0.2g硝化细菌、0.1g光合细菌、0.3g枯草芽孢杆菌进行发酵。
2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在40℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为10％。
3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为1.5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为0.8‰的酪蛋白钠、与发酵液重量比为0.9‰的***树胶、与发酵液的重量比为3‰的吐温80，与发酵液的重量比为8‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.2‰的明胶、与发酵液重量比为1‰的淀粉，使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成复合菌微胶囊净水剂。
实施例2：
本实施例提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在1000g发酵液中加入0.25g硝化细菌、0.15g光合细菌、0.4g枯草芽孢杆菌进行发酵。
2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在55℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为20％。
3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为2.5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为1.2‰的酪蛋白钠、与发酵液重量比为1.3‰的***树胶、与发酵液的重量比为5‰的吐温80，与发酵液的重量比为11‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.5‰的明胶、与发酵液重量比为1.5‰的淀粉，使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成复合菌微胶囊净水剂。
实施例3：
本实施例提供了一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在1000g发酵液中加入0.22g硝化细菌、0.13g光合细菌、0.35g枯草芽孢杆菌进行发酵。
2)步骤1)发酵完成后，过滤掉发酵液中的固体物，并在45℃的温度下采用减压蒸馏的方式对发酵液进行低温浓缩，浓缩后的浓度为15％。
3)在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为1.7‰的黄原胶、与发酵液的重量比为0.9‰的酪蛋白钠、与发酵液重量比为1.0‰的***树胶、与发酵液的重量比为3.5‰的吐温80，与发酵液的重量比为9‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.4‰的明胶、与发酵液重量比为1.1‰的淀粉，使用高速剪切分撒乳化机进行乳化，最后喷雾干燥制成复合菌微胶囊净水剂。
本发明还提供了一种自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，采用上述制备方法制成，其储存时间长，在水中能够快速自行分散，并能较为均匀的分布，而且采用三种不同净化作用的菌种构成复合菌剂，多种菌种之间可相互协同作用，提高净化效率。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，其特征在于：包括微胶囊和复合菌的发酵液，所述复合菌为硝化细菌、光合细菌和枯草芽孢杆，所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.5‰～2.5‰的黄原胶、0.8‰～1.2‰的酪蛋白钠、0.9‰～1.3‰的***树胶、3‰～5‰的吐温80、8‰～11‰的泊洛沙姆、0.2‰～0.5‰的明胶、1‰～1.5‰的淀粉。
2.如权利要求1所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，其特征在于：所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.5‰～1.7‰的黄原胶、0.8‰～0.9‰的酪蛋白钠、0.9‰～1.0‰的***树胶、3‰～3.5‰的吐温80、8‰～9‰的泊洛沙姆、0.4‰～0.5‰的明胶、1‰～1.1‰的淀粉。
3.如权利要求1所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂，其特征在于：所述微胶囊包括按发酵液重量百分比计的如下组分：1.7‰的黄原胶、0.9‰的酪蛋白钠、1.0‰的***树胶、3.5‰的吐温80、9‰的泊洛沙姆、0.4‰的明胶、1.1‰的淀粉。
4.一种如权利要求1～3任一项可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)在发酵液中加入硝化细菌、光合细菌、枯草芽孢杆菌进行发酵；
2)步骤1)发酵完成后过滤掉发酵液中的固体物，对发酵液进行低温浓缩；
3)在浓缩后的发酵液中，加入黄原胶、酪蛋白钠、***树胶、吐温80，泊洛沙姆、明胶和淀粉，搅拌溶解均匀后经乳化、喷雾干燥制成复合菌微胶囊净水剂。
5.如权利要求4所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中硝化细菌菌种与发酵液质量比为0.2～0.25‰，光合细菌菌种与发酵液质量比为0.1～0.15‰，枯草芽孢杆菌菌种与发酵液质量比为0.3～0.4‰。
6.如权利要求4所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中低温浓缩的温度为40～50℃。
7.如权利要求4所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中低温浓缩采用减压蒸馏，浓缩后的浓度为10～20％。
8.如权利要求4所述的可自行扩散的复合菌微胶囊净水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中乳化过程在高速剪切分散乳化机中进行。
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