CN101029298A - 一种高效微生物菌群组合剂的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效微生物菌群组合剂的生产方法。该方法是从光合菌、酵母菌、镰刀菌、放线菌、球衣菌、梭状菌、拟杆菌、芽胞菌、荚膜菌、硝化菌、小口钟菌、无色菌、甲烷菌中任选八种或八种以上的菌株殖入混合培养基中，在10～45℃下培养驯化增殖10～30天。所述混合培养基由纤维素55～75％、木质素13～25％、矿物质3～5％、动物粉5～15％、有机酸4～11％加待治理污水本身经混合发酵过滤而成。本发明创新了混合培养基原料组成，通过混合培养基培养、驯化优势菌群，提高组合剂中菌群对环境的耐受力，突破了普通微生物复合制剂中的微生物易发生蜕化、生物活性易下降、增生扩展缓慢的技术瓶颈。
Description
技术领域
本发明涉及应用于污水处理领域的一种高效复合微生物菌群组合剂的生产方法。
背景技术
水体污染治理困扰着各级政府和大中小企业。众所周知，用物理的方法(如打捞)虽可清除部分污染物，但对氨氮、亚硝酸盐等化学污染物以及禽畜粪便等的处理难以奏效，用化学的方法则易造成二次污染，而且成本高昂的物理、化学处理方法难以对污水进行深度处理。随着科学技术的发展，微生物控制污染技术近年来逐渐受到重视，并在污水处理等领域得到广泛应用。微生物具有体积小、表面积大、繁殖力惊人、适应范围广、应用效果好等特点。污水具备微生物生长繁殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。微生物制剂主要由有机微生物构成，对环境没有危害，同时还能促进生物链的合理化和高效化。在美国、日本和欧洲等发达国家，已将微生物制剂广泛的应用于各行各业的污水深度处理中。我国从上世纪20年代起就开始应用微生物处理污染，科技工作者也研制开发了多种微生物制剂，但始终未能突破诸如微生物迅速增生扩展、微生物蜕化、生物活性下降及流失之技术瓶颈，因此没有产业化、商品化。而应用微生物处理污水的效果很大程度取决于处理系统中微生物的数量、组成及活性，现有的复合微生物制剂适应性差，进入水体后难以在短时间内复活、繁殖、形成优势菌群生物膜，而且适应范围小，所需时间长。因此，在启动、动态培养和动态运行管理多有不便，实际运行成本不低，处理效果也不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效微生物菌群组合剂的生产方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
根据生物与环境污染物的关系、微生物在污水物质循环转化中的作用、微生物去除环境污染物的功能和机理，并综合考虑微各微生物菌群的相容性，采用不同的菌种组合，并依据所培养菌种的不同而灵活调配混合培养基的原料构成，以符合不同污水处理的需要，添加特定的培养基质，提高优势菌种的耐受力，培养、驯化优势菌群。
一种高效微生物菌群组合剂的生产方法，所述高效微生物菌群组合剂包括好氧菌群、厌氧菌群、兼氧菌群及其混合培养基，分别从以下菌株种群中任选八种、或九种、或十种、或十一种、或十二种、或十三种殖入混合培养基中，在10～45℃下培养驯化增殖10～30天，在单位体积内含有近似相等菌数的条件下，各菌株种群殖入量以体积份计：
菌株种群 体积份
光合菌 5～40份
酵母菌 5～30份
镰刀菌 5～20份
放线菌 5～20份
球衣菌 5～10份
梭状菌 5～20份
拟杆菌 5～20份
芽胞菌 5～20份
荚膜菌 1～20份
硝化菌 1～10份
小口钟菌 1～15份
无色菌 5～20份
甲烷菌 1～15份
所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶20～40。
在上述菌株种群中，也可以是光合菌10～30份、酵母菌10～20份、荚膜菌5～15份、无色菌8～15份、放线菌8～15份、镰刀菌8～15份。
在本发明中，在殖有上述菌种组合的基础上，还可向混合培养基中殖入乳酸菌1～15份、聚磷菌1～10份和脱硫菌1～10份中的任意一种，或任意两种，或三种。
在本发明中，在殖有上述菌种组合的基础上，还可向混合培养基中殖入聚磷菌1～10份、假单胞菌5～20份和乳酸菌1～10份中的任意一种，或任意两种，或三种。
在本发明中，在殖有上述菌种组合的基础上，还可向混合培养基中殖入甲基球菌1～10份、铁氧化菌1～20份、硫化菌1～15份中的任意一种，或任意两种，或三种。
一种高效微生物菌群混合培养基，由以下原料加待治理污水本身经混合发酵过滤而成：
原料 重量百分比
纤维素 55～75％
木质素 13～25％
矿物质 3～5％
动物粉 5～15％
有机酸 4～11％
所用培养基原料总重量与水的重量比为1∶20～50。
本发明所述矿物质可选用风化石粉、风化砖粉和铁锈粉的一种或几种。
本发明所述纤维素和木质素可选用香性木粉或朽树木粉。
本发明中所述动物粉选用骨粉、贝粉、鱼粉中的一种或几种。
本发明中所述有机酸可选用羧酸、乳酸、戊聚酸或核茸酸中的一种或几种。
本发明具有以下优点及突出性效果：
1.精选最优菌种，科学组配，使微生物组合菌群彼此间构成生物链，不易变异、适应性强，突破了普通微生物复合制剂中的微生物易发生蜕化、生物活性易下降、增生扩展缓慢的技术瓶颈。将通过本发明方法生产出的高效微生物菌群组合剂与传统的生物治污处理设施相结合，能有效的提高其处理效率，解决传统工艺运行稳定性差、所需时间长、效率低的难题。该高效微生物菌群组合剂投加费用低廉，将其投放到污水中后能够迅速生长、繁殖，一般情况下3～4个月即形成生物膜(比传统方法的形成时间提高70％)，以后不需连续投加(特殊情况间隔投加)。
2.创造性调配混合培养基原料构成，通过混合培养基培养、驯化优势菌群，提高了组合剂中菌群对不良环境的耐受力。驯化是通过人工措施使微生物菌群逐步适应某特定条件，最后获得具有较高耐受力和代谢活性的菌群。污染物的降解转化，适应是一个重要因子。通过适应过程，为微生物陌生的化合物能诱导必需的降解酶的合成；或由于自发突变而建立新的酶系；或显著改变其表现型，进行自我代谢调节，来降解转化污染物。本发明在培养基介质中添加特定原料物质(如风化石粉、铁锈粉、朽树木粉等)，使微生物群体结构向着适应于污水环境条件的方向变化。
3.无毒、无二次污染，而且大大减少了污泥的产生量。
4.可有效处理高浓度有机污水而且成本低廉，对高效微生物进行非线性富集培养后，投加到合适的处理工艺中可以减少高效微生物用量。
具体实施方式
实施例1 实验室城市生活污水处理试验
试验处理所用城市生活污水来源于郑州市污水管网，向污水投入高效复合微生物菌群组合剂0.1kg/m3，15日后形成生物挂膜，水质澄清，在保护期内可继续投入高效复合微生物菌群组合剂0.01kg/m3。试验处理前后的水质检测结果见附表1。
所述高效复合微生物菌群组合剂的生产方法是：取待处理生活污水加入55％的纤维素，13％的木质素(来源于朽树木粉和香性木粉)，3％的风化砖粉、2％的风化石粉，15％的鱼粉，7％的乳酸，培养基原料总重量与水的重量比为1∶20，经混合发酵过滤成液，此即为混合培养基。在单位体积内含有近似相等菌数的条件下，各菌株种群殖入量以体积份计，将光合菌40份、酵母菌20份、放线菌10份、球衣菌10份、硝化菌5份、芽胞菌10份、镰刀菌10份、甲烷菌10份、聚磷菌5份、荚膜菌10份和乳酸菌5份等菌株，在15℃下殖入混合培养基中驯化增殖10天后即成，所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶20。
实施例2 混合工业废水处理试验
取郑州市郊多个工厂排放的混合工业废水，向废水投入高效复合微生物菌群组合剂0.08kg/m3，18日后形成生物挂膜，水质澄清，处理前后的水质检测结果见附表2。
所述高效复合微生物菌群组合剂的生产方法是：取待处理高含铁量废水加入55％的纤维素，13％的木质素(来源于朽树木粉和香性木粉)，5％的铁锈粉，15％的鱼粉，7％的乳酸，培养基原料总重量与水的重量比为1∶50，经混合发酵过滤成液，此即为混合培养基。在单位体积内含有近似相等菌数的条件下，各菌株种群殖入量以体积份计，将光合菌30份、酵母菌10份、镰刀菌10份、放线菌20份、球衣菌10份、梭状菌5份、芽胞菌10份、荚膜菌10份、小口钟菌5份、铁氧化菌10份、硫化菌5份、硝化菌10份、无色菌10份等菌株，在45℃下殖入混合培养基中培养30天后，即得到所述的高效复合微生物菌群组合剂，所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶40。
实施例3 新鑫纸业有限公司污水处理工程
该公司年生产箱板纸17200吨，其生产过程中所排放的废水CODcr平均值高达1640mg/L，BOD5平均值高达568mg/L，2006年2月采用本发明结合人工湿地对造纸废水进行深度处理，其处理工艺为：在原废水中投放菌剂进行预处理，再经过格栅进入混凝沉淀池沉淀后，然后进入曝气池充氧氧化，再加投加高效复合微生物菌群组合剂处理，最后上清液引入人工湿地处理。其具体方法是：将待处理的造纸废水pH值调至6～8，分别在生化池、人工湿地入水口两次定量投放高效复合微生物菌群组合剂0.1kg/m3，所投入的微生物株群能够迅速增殖，并能快速依附于介质材料载体在4个月内形成稳定的生物膜网络，在保护期内还可继续投入高效复合微生物菌群组合剂0.01kg/m3。原废水经处理后出水经环保部门检测，CODcr去除率就大于90％，BOD5去除率可高达98％(环保部门监测数据见附表3)。
所述高效复合微生物菌群组合剂的生产方法是：取待处理造纸废水加入55％的纤维素，25％的木质素(来源于朽树木粉)，5％的风化石粉，10％的鱼粉，5％的戊聚酸，培养基原料总重量与水的重量比为1∶30，经混合发酵过滤成液，此即为混合培养基。以体积份计，将光合菌30份、酵母菌25份、放线菌15份、球衣菌10份、梭状菌10份、拟杆菌15份、芽胞菌10份、荚膜菌10份、小口钟菌10份、乳酸菌5份、无色菌20份、假单胞菌10份和甲烷菌10份等菌株在20℃下殖入该培养基中，所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶25，培养20天即得到所述的高效复合微生物菌群组合剂。
实施例4 新密市长胜纸业有限公司污水处理工程
该公司主要产品为箱板纸，年设计生产能力为11000吨。其生产过程中所排放的废水CODcr平均值高达1700mg/L，BOD5平均值高达611mg/L，2005年4月采用本发明结合人工湿地对造纸废水进行深度处理，其处理工艺为：原废水进入生化塘处理后，投菌剂进入接触氧化池，在好氧微生物的作用下，氧化、降解废水中的有机物，接触氧化池出水自流进入斜板沉淀池进行沉淀处理，上清液自流进人工湿地处理。将待处理的造纸废水pH值调至6～8，分别在接触氧化池、人工湿地入水口定量投放高效复合微生物菌群组合剂0.08g/m3，所投入的微生物株群能够迅速增殖生长，并能快速依附于介质材料载体在4个月内形成稳定的生物膜网络，在保护期内也可继续投入高效复合微生物菌群组合剂0.02kg/m3。原废水经处理后出水经环保部门检测，CODcr去除率就大于92％，BOD5去除率可高达99％(监测数据见表4)。
所述高效复合微生物菌群组合剂的生产方法是：取待处理造纸废水加入60％的纤维素，15％的木质素(来源于朽树木粉和香性木粉)，3％的风化石粉，15％的鱼粉、骨粉，7％的戊聚酸、乳酸，培养基原料总重量与水的重量比为1∶25，经混合发酵过滤成液，此即为混合培养基。以体积份计，将光合菌25份、酵母菌10份、镰刀菌10份、放线菌10份、球衣菌5份、梭状菌5份、拟杆菌15份、芽胞菌10份、小口钟菌10份、乳酸菌10份、硝化菌5份、无色菌10份和甲烷菌10份等菌株，在25℃下殖入培养基中培养增值，所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶30，培养25天后，即得到所述的高效复合微生物菌群组合剂。
表1 高效微生物作用效果(实施例1)
| 项目 | 高效复合微生物 | ||
| 原水(mg/L) | 出水(mg/L) | 去除率(％) | |
| COD | 1728 | 88 | 94.91 |
| BOD5 | 575 | 9 | 98.43 |
| 总氮 | 62.51 | 12.25 | 80.40 |
| 氨氮 | 65.31 | 5 | 92.34 |
表2 高效微生物作用效果(实施例2)
| 项目 | 高效复合微生物 | ||
| 原水(mg/L) | 出水(mg/L) | 去除率(％) | |
| COD | 2536 | 98 | 96.13 |
| BOD5 | 575 | 10 | 98.26 |
| 总氮 | 82.57 | 13.27 | 83.93 |
| 氨氮 | 45.31 | 0 | 100 |
表3 实施例3进出水质检测情况(2006年6月)
| 采样位置 | 监测日期 | 流量(m3/s) | CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | 色度(倍) | pH |
| 造纸废水原水 | 6.27 | -- | 1440 | 518 | 298 | 250 | 7.48 |
| 6.27 | -- | 1790 | 644 | 357 | 250 | 7.30 | |
| 6.28 | 1520 | 547 | 319 | 250 | 7.32 | ||
| 6.28 | -- | 1400 | 502 | 330 | 250 | 7.35 | |
| 6.28 | -- | 1600 | 570 | 378 | 250 | 7.50 | |
| 6.29 | -- | 1350 | 489 | 364 | 250 | 7.30 | |
| 6.29 | -- | 2080 | 748 | 291 | 250 | 7.70 | |
| 6.29 | -- | 2090 | 752 | 371 | 250 | 7.21 | |
| 6.30 | -- | 2060 | 733 | 281 | 250 | 7.71 | |
| 平均值 | 1700 | 611 | 332 | 250 | -- | ||
| 废水外排口出水 | 6.27 | 0.0065 | 63 | 27 | 80 | 62 | 7.38 |
| 6.27 | 0.0067 | 68 | 24 | 75 | 32 | 7.30 | |
| 6.27 | 0.0068 | 65 | 21 | 68 | 62 | 7.70 | |
| 6.27 | 0.0064 | 69 | 25 | 70 | 62 | 7.80 | |
| 6.28 | 0.0066 | 64 | 27 | 74 | 62 | 7.60 | |
| 6.28 | 0.0067 | 68 | 30 | 81 | 62 | 7.40 | |
| 6.28 | 0.0068 | 69 | 25 | 59 | 62 | 7.38 | |
| 6.28 | 0.0064 | 64 | 21 | 65 | 62 | 7.30 | |
| 6.28 | 0.0067 | 68 | 28 | 71 | 62 | 7.65 | |
| 6.28 | 0.0066 | 68 | 26 | 74 | 62 | 7.69 | |
| 6.29 | 0.0067 | 65 | 23 | 69 | 62 | 7.48 | |
| 6.29 | 0.0068 | 63 | 21 | 73 | 62 | 7.72 | |
| 6.29 | 0.0067 | 50 | 20 | 83 | 83 | 7.50 | |
| 6.29 | 0.0065 | 48 | 18 | 79 | 83 | 7.60 | |
| 6.29 | 0.0068 | 30 | 15 | 70 | 69 | 7.62 | |
| 6.29 | 0.0062 | 46 | 17 | 94 | 83 | 7.73 | |
| 6.30 | 0.0068 | 32 | 13 | 69 | 71 | 7.60 | |
| 6.30 | 0.0065 | 29 | 13 | 71 | 71 | 7.62 | |
| 平均值 | 0.0066 | 57 | 22 | 74 | 67 | -- | |
表4 实施例4进出水质检测情况(2006年7月)
| 采样位置 | 监测日期 | 流量(m3/s) | CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | 色度(倍) | pH |
| 造纸废水原水 | 7.24 | -- | 1210 | 435 | 297 | 250 | 6.95 |
| 7.24 | -- | 1220 | 440 | 320 | 250 | 7.05 | |
| 7.25 | 1200 | 431 | 305 | 250 | 7.09 | ||
| 7.25 | -- | 1420 | 451 | 332 | 250 | 7.40 | |
| 7.25 | -- | 1410 | 437 | 319 | 250 | 7.20 | |
| 7.26 | -- | 1420 | 444 | 307 | 250 | 7.40 | |
| 7.26 | -- | 2320 | 836 | 387 | 250 | 7.01 | |
| 7.26 | -- | 2270 | 817 | 359 | 250 | 7.20 | |
| 7.27 | -- | 2280 | 823 | 362 | 250 | 7.20 | |
| 平均值 | -- | 1640 | 568 | 332 | 250 | -- | |
| 废水外排口出水 | 7.24 | 0.0095 | 80 | 28 | 31 | 62 | 7.98 |
| 7.24 | 0.0098 | 88 | 32 | 33 | 62 | 8.00 | |
| 7.24 | 0.0096 | 92 | 35 | 24 | 62 | 7.40 | |
| 7.24 | 0.010 | 93 | 37 | 18 | 71 | 7.30 | |
| 7.25 | 0.0096 | 87 | 32 | 22 | 71 | 7.80 | |
| 7.25 | 0.0094 | 96 | 39 | 22 | 71 | 7.84 | |
| 7.25 | 0.0094 | 74 | 30 | 25 | 62 | 7.50 | |
| 7.25 | 0.010 | 70 | 31 | 19 | 62 | 7.50 | |
| 7.25 | 0.0096 | 83 | 33 | 28 | 62 | 7.70 | |
| 7.25 | 0.0098 | 88 | 30 | 31 | 62 | 7.60 | |
| 7.26 | 0.010 | 90 | 36 | 23 | 62 | 7.50 | |
| 7.26 | 0.0098 | 86 | 32 | 34 | 62 | 7.70 | |
| 7.26 | 0.0098 | 39 | 35 | 28 | 62 | 7.48 | |
| 7.26 | 0.0096 | 37 | 37 | 25 | 62 | 7.68 | |
| 7.26 | 0.0098 | 35 | 33 | 21 | 62 | 7.48 | |
| 7.26 | 0.011 | 38 | 35 | 25 | 62 | 7.68 | |
| 7.27 | 0.0094 | 40 | 38 | 27 | 62 | 7.72 | |
| 7.27 | 0.0097 | 35 | 33 | 24 | 62 | 7.80 | |
| 平均值 | 0.0098 | 70 | 34 | 26 | 64 | -- | |
Claims (10)
1.一种高效微生物菌群组合剂的生产方法，所述高效微生物菌群组合剂包括好氧菌群、厌氧菌群、兼氧菌群及其混合培养基，其特征是：分别从以下菌株种群中任选八种、或九种、或十种、或十一种、或十二种、或十三种殖入混合培养基中，在10～45℃下培养增殖10～30天，在单位体积内含有近似相等菌数的条件下，各菌株种群殖入量以体积份计：
菌株种群 体积份
光合菌 5～40份
酵母菌 5～30份
镰刀菌 5～20份
放线菌 5～20份
球衣菌 5～10份
梭状菌 5～20份
拟杆菌 5～20份
芽胞菌 5～20份
荚膜菌 1～20份
硝化菌 1～10份
小口钟菌 1～15份
无色菌 5～20份
甲烷菌 1～15份
所殖入菌株种群总量与混合培养基的体积比为1∶20～40。
2.根据权利要求1所述的高效微生物菌群组合剂的生产方法，其特征是：其中光合菌10～30份、酵母菌10～20份、荚膜菌5～15份、无色菌8～15份、放线菌8～15份、镰刀菌8～15份。
3.根据权利要求1或2所述的高效微生物菌群组合剂的生产方法，其特征是：在所述混合培养基中还殖有乳酸菌1～15份、聚磷菌1～10份和脱硫菌1～10份中的任意一种，或任意两种，或三种。
4.根据权利要求1或2所述的高效微生物菌群组合剂的生产方法，其特征是：在所述混合培养基中还殖有聚磷菌1～10份、假单胞菌5～20份和乳酸菌1～10份中的任意一种，或任意两种，或三种。
5.根据权利要求1或2所述的高效微生物菌群组合剂的生产方法，其特征是：在所述混合培养基中还殖有甲基球菌1～10份、铁氧化菌1～20份、硫化菌1～15份中的任意一种，或任意两种，或三种。
6.一种高效微生物菌群混合培养基，其特征是：混合培养基由以下原料加待治理污水本身经混合发酵过滤而成：
原料 重量百分比
纤维素 55～75％
木质素 13～25％
矿物质 3～5％
动物粉 5～15％
有机酸 4～11％
所用培养基原料总重量与水的重量比为1∶20～50。
7.根据权利要求6所述的高效微生物菌群混合培养基，其特征是：所述矿物质选用风化石粉、风化砖粉和铁锈粉中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的高效微生物菌群混合培养基，其特征是：所述纤维素和木质素选用香性木粉或朽树木粉。
9.根据权利要求8所述的高效微生物菌群混合培养基，其特征是：所述动物粉选用骨粉、贝粉、鱼粉中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的高效微生物菌群混合培养基，其特征是：所述有机酸选用羧酸、乳酸、戊聚酸和核茸酸中的一种或几种。
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|---|---|---|---|
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| CN (1) | CN101029298A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101229196B (zh) * | 2008-01-14 | 2011-04-20 | 河北师范大学 | 预防仔猪腹泻的微生态制剂及其制备方法 |
| CN102286410A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 云南大学 | 聚磷放线菌阎氏链霉菌 |
| CN102586111A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 宗绪成 | 用于消减有机污泥的微生物菌剂、生产方法及混合培养基 |
| CN101701197B (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-18 | 河南亚神环保科技有限公司 | 新型微生物菌群组合剂及其混合培养基 |
| CN107522289A (zh) * | 2017-10-19 | 2017-12-29 | 福州清河源环保科技有限公司 | 一种富营养化水体的生态修复方法 |
| CN111264659A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-12 | 德宏芸茶屋咖啡有限公司 | 一种利用土壤微生物的咖啡生豆初加工方法 |
-
2006
- 2006-12-11 CN CN 200610128356 patent/CN101029298A/zh active Pending
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