生物絮团技术

他说眼睛里有光

本帖主要介绍水产工业化养殖的生物絮团技术，并简述海缸共通之处，文章主要靠搬运，衔接处可能会有些不搭，仅供借鉴，对相关技术感兴趣，也请量力而行，如有事故本帖不负相关责任。
一、生物絮团技术
   生物絮团技术（Biofloc Technology,BFT）是借鉴城市污水处理中的活性污泥技术，通过人为向养殖水体中添加有机碳物质( 如糖蜜、葡萄糖等)，调节水体中的碳氮比( C /N) ，提高水体中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中的氨氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，形成可被滤食性养殖对象直接摄食的生物絮凝体，能够解决养殖水体中腐屑和饲料滞留问题，实现饵料的再利用，起到净化水质、减少换水量、节省饲料、提高养殖对象存活率及增加产量等作用的一项技术。
   这个高端、大气、上档次的名字是水产人的创意。因为这个技术 , 在其他领域早已存在 ,只是叫法不同而已:在污水处理行业里已经应用了100多年了,只不过不叫“Biofloc”,而叫“Biosludge”;在海洋生态学里叫“Marine-snow”; 在传统水产养殖的教科书里叫“有机碎屑”。
二、细菌的絮凝机理
   一些研究者认为细菌絮凝是物理作用引起的。有研究证实许多细菌表面带负电荷，负电荷之间相互排斥，使得细菌分散在水体中，当这些负电荷由于某些原因被中和，细菌就产生絮凝。也有部分研究者认为，导致细菌絮凝的原因还可能是高分子架桥造成的，架桥包括了盐桥、物理作用、直接化学键作用等。除此之外，一些大分子物质如纤维素、粘多糖、蛋白质等也可能参与了这个过程。在水产养殖中，水体中存在大量的异养细菌，这些细菌参与了生物絮团的絮凝过程。
生物絮团形成的理论方程式通过对生物絮团形成的不断深入研究，有研究者得出了生物絮团形成的理论方程式。
   理论方程式为:NH4++ 1.83 O2 + 1.97 HCO3−→ 0.0244 C5H7O2N + 0.976 NO3−+ 2.90 H2O + 1.86 CO2
   由理论方程式可知: 氨氮、有机碳源、溶解氧和碱度是生物絮团形成过程中必需的。生物絮团形成过程是水体中的异养微生物利用氨氮以及外源添加的有机碳源、消耗一定的溶氧和碱度，转化为异养微生物自身成分的过程。
三、生物絮团的组成及其核心物质
   生物絮团是养殖水体中以一样微生物为主，经生物絮凝作用结合水体中有机质、原生动物、藻类、丝状菌等形成的絮状物。该絮状物由以菌胶团、丝状细菌为核心，附着微生物胞外产物胞外聚合体，和包内产物聚-β- 羟基丁酸酯，多聚磷酸盐，多糖类等，以及二价的阳离子，附聚的异养菌、消化菌、脱氮细菌、藻类、真菌、原生动物等生物形成的絮团。有研究表明生物絮团的干物质中，粗蛋白质的含量超过50%，粗脂肪含量为2．5%，纤维含量为4%，灰分为7%。
四、有关海缸KH猛跌的解释
   一般地在系统中硝化类细菌发展成熟并达到稳定后，就可以停止有机碳源的添加，此时不会导致水质的不稳定和氨氮、亚硝酸盐氮的激增。一旦有机碳源停止添加后，系统自然地会转变为以自养细菌为主导的氨氮转化过程。硝化细菌悬浮系统建立起来后，就不用考虑有机碳源的添加或投入C/N比问题。这种策略强调通过利用生物絮团中附着的硝化类细菌的硝化作用来控制氨氮。混合充分的养殖系统在没有有机碳源添加下自然地倾向于通过这一途径来控制氨氮，只是在这一过程中，会消耗大量的碱度（碳酸氢根离子）。当然，生物絮团系统内氨氮转化的三种途径都会消耗碱度，而以硝化作用过程占据大部分。反过来讲，通过提高养殖水体的碱度，会适度地加速自养菌的生长增殖以及硝化过程。
   当海缸建立一个完整的硝化系统并持续稳定后，系统会拥有大量细菌，并持续增长，虽然水体中不会有明显的大型生物絮团存在，但理论上还是会发挥生物絮团的功能，因此，足够丰富的底栖动物种群以及滤水生物的存在，对消耗生物絮团是有一定作用的。
五、蛋分扮演的角色
   在有其它氨氮转化途径存在的条件下，可以适当减少有机碳源的添加量，因为持续地添加有机碳源也会带来一些弊端。有机碳源会极大地促进异养细菌的增殖，形成大量的细菌污泥，如果不加以控制，会影响生物的生长存活，系统中过量的生物絮团和悬浮颗粒物需要定期移除。
   生物絮团是一个非常复杂、具备相对完善生物代谢机能的生态系统,一个相对成熟的生物絮团系统不是简单地由一种或几种细菌组成,而是包含着成百上千种功能各异又互相关联的微生物种类。生物絮团建立微生物生态多样性不容易 , 需要比较漫长的时间。即使接种活性淤泥 , 一个污水处理厂运行调试成熟也需要 3~6 个月的时间。
   由于絮团中各种微生物的繁殖周期不同,更新(捞走或换水同时带走絮团)速度超过某些微生物的繁殖周期(繁殖一代的时间)时,这些微生物的比例将越来越少,甚至缺失。可以解释活石用久了菌群失衡的原因。
   蛋分的污泥当中含有大量的有机颗粒，以及大量的“菌胶团”，特别是当使用过碳源后产生增殖而被蛋分打出来的这些细菌。这些细菌来自于海缸本身，适应海缸环境，新鲜且具有很强的活性。
   事实上，蛋分污泥本身就是一个综合的“益生菌工厂”。从这个意义上，蛋分的桶身和盖子并没有必要进行十分彻底的清洗。
   下面简单的讲一讲活性益生菌的制备：
   原材料：新鲜污泥+曝气设备（气泵+沙头）+纯净配置的盐水+碳源
   方法：污泥、盐水混合搅拌后，加入碳源，利用电源控制器周期性曝气（创造不同溶氧环境，适应不同细菌增殖）。
   一夜后，利用50-100目的纱网进行过滤（可知菌胶团的尺寸一般在100-500微米）。过滤出的液体，不放心的话可测试一下过滤液的氮磷水平，如果还是很高，说明还还没有反应充分，可再适当加入碳源，延长时间。如果处于可忍受的水平，即可分装冷藏，作为新鲜的短期菌种添加（注意不要保存太久）。当然，如果十分迷信来自于大海的东西，也可以用新鲜的活石（或者洗新鲜石头的水）或者海水放在污泥水里，制备细菌水。

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