CN101050423A - 一种复合微生物制剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合微生物制剂，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：光合菌群2％－3.8％、乳酸菌群0.6％－1.8％、啤酒酵母菌1％－1.8％、革兰氏阳性放线菌群1％－3.8％、发酵系的丝状菌群1％－3.8％、培养基10％－38％、去离子水65％－80％；其制备方法为：首先将各菌种分别单独扩大培养到生产菌液；然后在密封的不锈钢发酵罐内加入去离子水和培养基，接种各生产菌液，进行发酵，直到pH稳定在3.8－4，活菌数目不小于2×10⁹个/mL，即可包装入库。本发明的优点是通过氧化、还原、发酵等途径，快速、有效地去除污水中各类有机、无机污染物，脱氮除磷，抑制藻类。

Description

一种复合微生物制剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合微生物制剂及制备方法，尤其涉及一种利用复合微生物强化、启动污水处理设施的生物制剂、制造方法以及使用方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

目前，高浓度或者难处理污水处理工艺流程，为常规生物法即活性污泥法的污水处理工艺，该污水处理工艺的缺点有：

1.活性污泥的培养采用生活污水厂的剩余污泥或者投加粪便，污水处理系统的微生物种群从质和量上都不能适应废水处理的需求；

2.因为微生物处理效率低，导致了基建投资大；

3.对进水的预处理要求高，导致对操作技术的要求严格；

4.药剂添加量与处理水量成正比，药剂消耗比较大；

5.曝气动力消耗非常大，加剧了能源紧张，直接导致了处理费居高不下；

6.处理效果不稳定，活性污泥对水质变化的适应性差。

目前的生物处理并不能达到预期的效果，有时甚至会失败，这主要是因为一般废水处理系统是以某一种或某一类物质为治理目标构建起来的，在水质波动不大时，能够满足处理要求，但是当处理系统偶然受到其他有毒有害物质冲击时，原系统中的固有的微生物很难迅速适应这种废水的变化，甚至其活性受到严重抑制，导致死亡，整个系统的正常运转被扰乱。

另外，随着人们环境意识和环境标准的提高，某些组成复杂的废水，即使其COD已经达到排放标准，但其中那些含量虽低、但危害甚强的有毒有害污染物尚未除去。

中国专利CN1421402A《一种治理造纸废水的微生物制剂及培养方法》论述了一种用专一培养基培养驯化能处理造纸污水的特异性微生物的方法，这种方法在特定的工作环境中有一定的效果，但是在实际污水处理工程中，污染物的来源和种类非常复杂，仅靠单一的优势微生物很难做到污染物的最终降解，实际上没有一种微生物能降解所有的污染物质。一般情况下，微生物有比较专一的可利用底物，能将某一种物质处理到一定的程度，他所能直接利用的底物和它产生的代谢产物还需要其他种类的微生物来处理。

中国专利CN1462728A《利用微生物治理污水的工艺》叙述了一种使用微生物处理污水的三段式处理工艺，但是它的缺点是需要时间长达30-60天以上，总的微生物使用量大，使用成本和调试技术要求非常高，不具备实用性，在实际使用工程中基本不会被环保公司和使用单位广泛采用。

发明内容

本发明的目的是发明一种可以迅速重新构建活性污泥中的微生物菌群，改善活性污泥的状态，恢复、提高活性污泥的处理水平，进而促使污水达标排放水平和能力的一种复合微生物制剂及及制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种复合微生物制剂，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：光合菌群2％-3.8％、乳酸菌群0.6％-1.8％、啤酒酵母菌1％-1.8％、革兰氏阳性放线菌群1％-3.8％、发酵系的丝状菌群1％-3.8％、培养基10％-38％、去离子水65％-80％；

所述的光合菌群为沼泽红假单胞菌、嗜酸红假单胞菌、胶质红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、球形红假单胞菌中的一种或几种；

所述的乳酸菌群为德氏乳杆菌、赖氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌中的一种或几种；

所述的革兰氏阳性放线菌群为干酪链霉菌、弗兰克氏放线菌中的一种或全部；

所述的发酵系的丝状菌群为八丈岛链轮丝菌、马氏丝杆菌、酒曲霉中的一种或几种，在配方中的用量百分比范围为1％-3.8％；

所述的培养基由以下重量百分比原料组成：糖份范围为25％-75％，磷酸二氢钾0.5％-0.8％、磷酸氢二钠0.2％-0.6％、水合氯化铁0.4％-1.2％、七水合硫酸锌0.1％-0.3％、五水合硫酸铜0-0.001％、硝酸钴0-0.001％、硫酸镁0.1％-0.2％水23.7％-70％；

一种复合微生物制剂的制备方法，其特征在于，其方法为：

第一步.首先将各菌种分别单独采用为本专业公认的方法来三级扩大培养到生产菌液；

第二步.然后在密封的不锈钢发酵罐内加入去离子水和培养基，边搅拌边加热到100℃-140℃，迅速冷却到25℃-35℃，接种上步骤1培养的各生产菌液，保持温度在25℃-35℃，进行发酵，直到pH稳定在3.8-4，活菌数目不小于2×10⁹个/mL，即可包装入库。

本发明利用微生物治理污水是今后环保产业的主攻方向。生物处理法是一种效益递增式过程，费用是跟随著生物量的增加而降低，是现今最经济最有效的治理废水、是对处理污水问题最合乎长期成本效益与对环境无害，又不会构成安全问题的最佳解决方案。

本发明的复合菌剂并不是一种特殊培养的微生物，而是经过筛选的多种微生物共生在一起，能够产生多种功能的有效微生物复合菌剂。

在治理时，通过向污水中添加本发明，改变污染物质生化反应的途径和产物，降低污水中的污染物含量，水质迅速变清。

本发明由整个生态系统都存在的五大类微生物中的多种有益微生物组成。本发明的生产方法是采用适当的比例和独特的发酵工艺，把经过仔细筛选出来的好气性和嫌气性有益微生物混合培养，形成多种多样的微生物群落，这些菌群在生长中产生的有益物质及其分泌物质成为各自或相互生长的基质(食物)，正是通过这样一种共生增殖关系，组成了复杂而稳定的微生态系统，形成功能多样、强大而又独特的优势。

1、光合菌群(好气性和嫌气性)。如光合细菌和蓝藻类。属于独立营养微生物，菌体本身含60％以上的蛋白质，且富含多种维生素，还含有辅酶Q10、抗病毒物质和促生长因子；它以污水处理系统所接受的光和热为能源，将污水中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并且可以将污水处理系统中污水所含有的有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是促进其他微生物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被各类微生物、原生动物、后生动物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。

2、乳酸菌群(嫌气性)。以嗜酸乳杆菌为主导。它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。

3、酵母菌群(好气性)。它利用光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进细胞分裂的活性化物质。酵母菌在本发明中对于促进其它有效微生物(如乳酸菌、放线菌)增殖所需要的基质(食物)提供重要的给养保障。此外，酵母菌产生的单细胞蛋白是运行良好的污水处理系统中不可或缺的原生动物、后生动物生长繁殖不可缺少的养分。

4、革兰氏阳性放线菌群(好气性)。它从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。

它对难分解的物质，如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用。

5、发酵系的丝状菌群(嫌气性)。以发酵酒精时使用的曲霉菌属为主体，它能和其他微生物共存，对酯类的生成有良好效果。因为酒精生成力强，能防止蛆和其他害虫的发生，并可以消除恶臭。

光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群、发酵系的丝状菌群由上可见，各类微生物都各自发挥着重要作用，核心作用是光合细菌和嗜酸性乳杆菌为主导，其合成能力支撑着其他微生物的活动，同时也利用其他微生物产生的物质，形成共生共荣的关系，保证本发明状态稳定，功能齐全，发挥出集团军作战的强大能量。本发明的主要功能是造就良性生态。只要施用恰当，它就会与所到之处的良性力量迅速结合，产生抗氧化物质，清除氧化物质，消除腐败，抑制病原菌，形成适于活性污泥生长的良好环境，同时，它还产生大量易吸收的有益物质，如氨基酸、有机酸、多醣类、各种维生素、各种生化酶、促生长因子、抗生素和抗病毒物质等。

本发明的优点是能迅速协同或主导待处理污水环境中无处不在的微生物，通过共生增殖关系，组成了复杂而稳定的多样化微生态系统，通过氧化、还原、发酵等途径，快速、有效地去除污水中各类有机、无机污染物，脱氮除磷，抑制藻类。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明各纯菌种全部由国家菌种保藏中心购得，各原料的重量百分比为：

沼泽红假单胞菌3.8％、植物乳杆菌1.6％、1.2％、弗兰克氏放线菌1.1％；

酒曲霉2.3％、培养基13％、去离子水77％；

其中培养基的各原料的重量百分比为：蔗糖46％、磷酸二氢钾0.6％、磷酸氢二钠0.4％、水合氯化铁0.598％、七水合硫酸锌0.2％、五水合硫酸铜0.001％、硝酸钴0.001％、硫酸镁0.2％、水52％；

在复合培养之前，分别单独采用为本专业公认的方法来三级扩大培养到生产菌液，生产时，先在密封的不锈钢发酵罐内加入定量的去离子水，加入培养基，搅拌情况下加热到120℃，迅速冷却到30℃，接种上述选定菌株的生产样，保持温度在30℃发酵温度，直到pH稳定在3.8，活菌数目不小于2×10⁹个/mL，即可包装入库。

本发明运用在具体工程上的实例：

实例1.应用高效复合菌处理养猪场废水

土建方面，按实际规模开挖坑体，整平压实后以土工膜重作防渗处理，作为厌氧池，预留排沼气口，进猪场废水达到一定液位以后铺设浮动式土工膜作为上盖，每1000立方米池容投加1吨本发明生物强化剂，一次投加，实现较好的厌氧效果，同时为了有利于减少基建成本和冬季保温，主体部分修建在地平面以下。

实例2.厌氧处理难降解化工废水

某环氧树脂生产企业产生的生产废水浓度高、盐度高，设计单位对此估计不足，污水处理工程经过近一年的调试，仍然不能达到设计处理水平，应用本发明，每800吨废水第一次加800公斤本发明产品，3天后再加200公斤本发明产品，一周之内处理水平大幅提高，排放水质达到设计的一级排放标准，气相色谱检查，原来系统难以降解的高空间位阻物质含量大幅下降。

实例3：好氧处理高浓度市政综合废水

新疆某市政污水处理厂，原设计进水指标为CODcr小于600mg/L，随着城市经济的快速发展，一大批工业企业进驻开发区，生产废水基本未经处理直接进入市政管网，进水水质CODcr等指标远远超过设计值，造成运行非常不稳定，出水难以达到标准。通过调整运行参数并少量投加特效微生物活菌制剂，6000立方米池容投加2吨本发明产品，一次投加，18小时以后就使整个处理系统恢复正常运转。

表1为三个实例与常规生物法污水处理的性能对比表

	总造价	CODcr、BOD5的去除率	管理难易度
				常规生物法污水处理	以常规法为1	50％	难
实例1	0.5	80％	易
				实例2	0.8	92％	易
实例3	0.6	95％	易

应用结果表明，本发明应用于废水的处理时，能够适应COD浓度和NH₃-N浓度大幅度的波动，且对处理系统没有严重的影响；本发明实际运行表明，废水经二级厌氧处理CODcr、BOD₅的去除率能达到70---90％以上，NH₃-N去除率达到60---85％，已经基本接近排放标准；使用本发明新建的工程，由于处理效率的提高，达到同样的处理水平基建投资大约节省30％；电费节约25％以上，综合运行费用大约降低20以上，是目前适合国情的一种高浓度废水处理技术。

Claims (2)

1.一种复合微生物制剂，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：光合菌群2％-3.8％、乳酸菌群0.6％-1.8％、啤酒酵母菌1％-1.8％、革兰氏阳性放线菌群1％-3.8％、发酵系的丝状菌群1％-3.8％、培养基10％-28％、去离子水65％-80％；

所述的光合菌群为沼泽红假单胞菌、嗜酸红假单胞菌、胶质红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、球形红假单胞菌中的一种或几种；

所述的乳酸菌群为德氏乳杆菌、赖氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌中的一种或几种；

所述的革兰氏阳性放线菌为群干酪链霉菌、弗兰克氏放线菌中的一种或全部；

所述的发酵系的丝状菌群为八丈岛链轮丝菌、马氏丝杆菌、酒曲霉中的一种或几种，在配方中的用量百分比范围为1％-3.8％；

所述的培养基由以下重量百分比原料组成：蔗糖25％-75％、磷酸二氢钾0.5％-0.8％、磷酸氢二钠0.2％-0.6％、水合氯化铁0.4％-1.2％、七水合硫酸锌0.1％-0.3％、五水合硫酸铜0-0.001％、硝酸钴0-0.001％、硫酸镁0.1％-0.2％、水23.7％-70％。

2.根据权利要求1所述的一种复合微生物制剂的制备方法，其特征在于，其方法为：

第一步.首先将各菌种分别单独采用为本专业公认的方法来三级扩大培养到生产菌液；

第二步.然后在密封的不锈钢发酵罐内加入去离子水和培养基，边搅拌边加热到100℃-140℃，迅速冷却到25℃-35℃，接种上步骤1培养的各生产菌液，保持温度在25℃-35℃，进行发酵，直到pH稳定在3.8-4，活菌数目不小于2×10⁹个/mL，即可包装入库。