CN102247611B - 一种微生物除臭剂及其制备方法 - Google Patents

一种微生物除臭剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微生物除臭剂及其制备方法,其菌种组成为:嗜酸乳杆菌106~109个/mL、短小芽孢杆菌106~109个/mL、枯草芽孢杆菌106~109个/mL、荧光假单胞菌105~107个/mL、沼泽红假单胞菌105~107个/mL、班图酒香酵母菌104~106个/mL、平常假丝酵母菌104~106个/mL、扩张青霉104~106个/mL、米根霉104~106个/mL、绿色木霉104~106个/mL、细黄链霉菌104~106个/mL和灰色链霉菌104~106个/mL。本发明能有效降低恶臭气体的释放量,为畜禽养殖场恶臭的有效处理和环境保护提供技术支持。

Description

一种微生物除臭剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种微生物除臭剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着畜牧养殖业的规模化发展,畜禽排泄物对养殖场周围环境的污染也日趋严重,其中产生恶臭气体是主要方式之一。造成畜禽粪便恶臭气体产生的主要原因是粪便堆积过程中氨气、硫化氢、甲烷、硫醇、硫醚、吲哚、卤代烃、芳香烃和有机酸等物质的挥发与释放。恶臭气体不仅给养殖场环境周围居民带来嗅觉上的不适,而且对人的呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都有影响:长期生活于恶臭污染环境中还会引起厌食、失眠、记忆力下降等功能性疾病;吸入恶臭甲醛和苯有强烈致癌作用;高浓度恶臭还可使接触者发生肺水肿甚至窒息死亡。因此,养殖场恶臭气体的合理处理,是控制养殖场环境卫生、改善防疫条件和减少环境污染的重要环节,也是保障畜牧养殖业健康发展的重要措施。

[0003]目前,处理恶臭气体采用的方法主要有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和脱臭法等多种,但都存在处理效率低、产生二次污染、对设备的要求高、不易操作等不足。因此,寻求高效、环保的除臭方法是当前国内外恶臭污染治理研究的前沿课题,其中之一就是微生物除臭法。这是由于微生物不仅可以分解畜禽粪便在发酵过程中产生的二氧化硫、硫化氢、甲烷等恶臭气体,而且可以产生多种无机酸,形成不利于腐败微生物生活的酸性环境,并从根本上降解产生恶臭气体的物质。因此,微生物除臭法具有传统的物理化学除臭方法不可比拟的优越性,已逐步在恶臭或有毒有害气体污染控制技术领域凸显主导作用。

[0004] 微生物除臭基本上分为三个过程:首先将部分臭气由气相转变为液相的传质过程;第二是溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,不溶于水的臭气先附着在微生物体外,由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;第三是臭气进入细胞后,在体内作为营养物质为微生物所分解、利用,使臭气得以去除。

[0005] 应用微生物除臭剂处理养`殖场恶臭,可分为体内调控和体外调控两种形式。目前多数学者的研究集中在体内调控方面,如将微生物作为饲料添加剂,以增加饲料蛋白的消化吸收从而减少臭气排放,然而体内调控属间接除臭,效果不明显,尤其以微生物作为饲料添加剂,还可能具有潜在致病性,携带并转移抗生素抗性基因,扰乱正常动物微生物区系,产生有害代谢产物等隐患。在体外调控方面的研究主要集中在单一除臭菌种的筛选和除臭效果的检测,而恶臭气体的成分复杂,包括氨气、硫化氢、甲烷、硫醇、硫醚、吲哚、卤代烃、芳香烃和有机酸等恶臭物质,且这些恶臭物质的去除需要多种微生物的综合作用才能达到明显的效果。目前市面上使用的微生物除臭剂绝大多数为体内调控形式,除臭效果存在下降趋势。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题在于,提供一种新型微生物除臭剂及其制备方法,以喷洒方式处理畜舍及堆积发酵的排泄物。该微生物除臭剂能够有效降低恶臭气体的释放量,并且从根源上削弱恶臭物质的产生,具有传统方法不可比拟的优势和安全性,以克服传统方法存在的处理效率低、成本高及存在一定安全隐患等不足。

[0007] 本发明的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌1(Τ109个/mL、短小芽孢杆菌1(Τΐ09个/mL、枯草芽孢杆菌1(Τ109个/mL、荧光假单胞菌KTlO7个/mL、沼泽红假单胞菌KTlO7个/mL、班图酒香酵母菌IO4〜IO6个/mL、平常假丝酵母菌IO4〜IO6个/mL、扩张青霉IO4〜IO6个/mL、米根霉IO4IO6个/mL、绿色木霉IO^lO6个/mL、细黄链霉菌IO4〜IO6个/mL和灰色链霉菌IO^lO6个/mL ;上述菌是通过将各菌种分别接入装有嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、荧光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液的试管中培养而获得。

[0008] 嗜酸乳杆菌的培养液配方为:蛋白胨10.0g,牛肉膏10.0g,酵母膏5.0g,柠檬酸二铵2.0g,葡萄糖20.0g,吐温80 1.0mL,乙酸钠5.0g,磷酸氢二钾2.0g,硫酸镁0.58g,硫酸锰 0.25g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ6.2〜6.6。

[0009] 短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的培养液配方为:牛肉膏5.0g,蛋白胨10.0g,氯化钠 5.0g,磷酸氢二钾 1.0g,蒸懼水 lOOOmL, pH7.4^7.6。

[0010] 荧光假单胞菌的培养液配方为:蛋白胨5.0g,牛肉膏3.0g,氯化钠5.0g,蒸馏水IOOOmL, ρΗ7.0〜7.2。

[0011] 沼泽红假单胞菌的培养液配方为:磷酸氢二钾1.(^,硫酸镁0.58,酵母提取物10.0g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7.0〜7.2。

[0012] 班图酒香酵母菌和平常假丝酵母菌的培养液配方为:酵母膏10.0g,蛋白胨20.0g,葡萄糖 20.0g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7.0〜7.2。

[0013] 扩张青霉 和米根 霉的培养液配方为:硝酸钠2.0g,磷酸氢二钾1.0g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.0lg,鹿糖30.0g,蒸懼水lOOOmL, pH5.5〜6.5。

[0014] 绿色木霉的培养液配方为:20%马铃薯汁lOOOmL,葡萄糖20.0g,磷酸氢二钾3.0g,硫酸镁1.5g,硫胺素8.0mg, pH6.0。20%马铃薯汁配制:取去皮马铃薯200.0g,切成小块,力口水IOOOmL煮沸20分钟,滤去马铃薯块,将滤液补足1000mL。

[0015] 细黄链霉菌和灰色链霉菌的培养液配方为:可溶性淀粉20.0g,磷酸氢二钾0.5g,硝酸钾1.0g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.0lg,氯化钠0.5g,蒸馏水IOOOmL, ρΗ7.2〜7.4。

[0016] 其制备方法,它包括以下步骤:

[0017] 第一,称取药品制备嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、荧光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液,分装入试管,灭菌保存备用;

[0018] 第二,在无菌条件下,用接种环挑取培养皿上嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌的单个菌落,分别接入装有嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、荧光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液的试管中,28°C〜37°C进行振摇培养12〜24小时;

[0019] 第三,将上述液体培养物按上述菌种浓度配制,混合均匀即可;

[0020] 第四,经除臭效果及安全性检测合格即制得微生物除臭剂。

[0021] 本发明的有益效果:本发明适用于处理养殖场畜舍及堆积发酵的排泄物,能有效降低恶臭气体的释放量,为畜禽养殖场恶臭的有效处理和环境保护提供技术支持。本发明与传统方法相比,具有以下的技术优势和积极效果:

[0022] (I)除臭效率高:本发明所用的微生物菌种都是经过单个微生物菌种的除臭试验后筛选得到的,经组合应用可最大限度地增强了处理污染的功效,有效降低畜禽养殖场恶臭气体的释放量,与一般化学方法和生物方法相比较,对发酵猪粪所产氨气的去除率可达50%〜70%,所产硫化氢的去除率可达20%〜30%。同时本发明有效作用时间长,在猪粪发酵的前6天内可有效降低氨气的释放,对猪粪中硫化氢释放的抑制作用主要在发酵中期,即在猪粪发酵后的第6天至第12天。

[0023] (2)绿色环保:本发明是利用能够转化或者降解恶臭物质的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用对恶臭气体进行净化,化恶臭为无臭,不含任何化学药品,也不含转基因产品成份,不会造成二次污染。制备的微生物除臭剂经实验室安全性检测,结果表明此除臭剂无毒性作用。

[0024] (3)适应性强:本发明为12种微生物混合培养配制而成的微生物除臭剂,降低了微生物对生存条件的要求,增强了适应性,能适应多种温度和pH值范围,在低氧环境中也能有效发挥作用。

[0025] (4)成本低:本发明所用菌种均为常见微生物,易分离培养,且培养基配制方法简单,药品容易获得;本发明具有标本兼治的特点,能够从根源上削弱恶臭物质的产生,同时对设备的要求不高,不用征地建厂或购买庞大设备,且不需特殊管理维护,综合治理成本和动态投资成本最低,而治理效果显`著。

附图说明

[0026] 图1为本发明的微生物除臭剂的制备生产流程图。

具体实施方式

[0027] 本发明的实施例:菌种组成为嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌;分别接入装有嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、荧光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液的试管中培养。

[0028] 嗜酸乳杆菌的培养液配方为:蛋白胨10.0g,牛肉膏10.0g,酵母膏5.0g,柠檬酸二铵2.0g,葡萄糖20.0g,吐温80 1.0mL,乙酸钠5.0g,磷酸氢二钾2.0g,硫酸镁0.58g,硫酸锰 0.25g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ6.4。

[0029] 短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的培养液配方为:牛肉膏5.0g,蛋白胨10.0g,氯化钠5.0g,磷酸氢二钾1.0g,蒸懼水lOOOmL, pH7.5。[0030] 荧光假单胞菌的培养液配方为:蛋白胨5.0g,牛肉膏3.0g,氯化钠5.0g,蒸馏水IOOOmL,ρΗ7.I。

[0031] 沼泽红假单胞菌的培养液配方为:磷酸氢二钾1.(^,硫酸镁0.58,酵母提取物

10.0g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7.I。

[0032] 班图酒香酵母菌和平常假丝酵母菌的培养液配方为:酵母膏l0.0g,蛋白胨20.0g,葡萄糖 20.0g,蒸懼水 lOOOmL, pH7.1。

[0033] 扩张青霉和米根霉的培养液配方为:硝酸钠2.0g,磷酸氢二钾1.0g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.0lg,鹿糖30.0g,蒸懼水lOOOmL, pH6.0。

[0034] 绿色木霉的培养液配方为:20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20.0g,磷酸氢二钾3.0g,硫酸镁1.5g,硫胺素8.0mg, pH6.0 ;20%马铃薯汁配制:取去皮马铃薯200.0g,切成小块,力口水IOOOmL煮沸20分钟,滤去马铃薯块,将滤液补足1000mL。

[0035] 细黄链霉菌和灰色链霉菌的培养液配方为:可溶性淀粉20.0g,磷酸氢二钾0.5g,硝酸钾1.0g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.0lg,氯化钠0.5g,蒸馏水IOOOmL, ρΗ7.3。

[0036] 混合培养液配方为:胰蛋白胨10.0g,酵母提取物5.0g,氯化钠10.0g,蒸懼水IOOOmL0

[0037] 如图1所示,本发明的制备方法为:

[0038] 第一,微生物菌种培养基的制备:用电子天平准确称取配方中所列药品,分别装入不同的干净烧杯内,再用量筒称取蒸馏水将药品溶解,充分搅拌后于电炉上加热煮沸,待冷却后用IM氢氧化钠调节pH值上述配方中的范围,分装到干净试管中(15X 150mm),每管5mL,121 °C高压湿热灭菌30min,放入4°C冰箱冷却备用;

[0039] 第二,微生物菌种的增菌培养:无菌条件下用接种环挑取培养皿上嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌的单个菌落,接入装有培养液的试管中,嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌于37°C进行振摇培养12小时,荧光假单胞菌于30°C振摇培养12小时,其余微生物菌种于30°C振摇培养24小时,获得各个菌株的液体培养物;

[0040] 第三,微生物除臭剂的配制:将上述液体培养物按下列终浓度进行配制:嗜酸乳杆菌IO6个/mL、短小芽孢杆菌IO6个/mL、枯草芽孢杆菌IO6个/mL、荧光假单胞菌IO5个/mL、沼泽红假单胞菌IO5个/mL、班图酒香酵母菌IO4个/mL、平常假丝酵母菌IO4个/mL、扩张青霉IO4个/mL、米根霉IO4个/mL、绿色木霉IO4个/mL、细黄链霉菌IO4个/mL和灰色链霉菌IO4个/mL,混合均勻即可;

[0041] 第四,微生物除臭剂的除臭效果试验:取第三步培养获得的上述菌体培养物,按10%比例加入到含200g新鲜猪粪的2000mL三角瓶中,充分混匀后封口密闭,室温静置发酵,于第3d、6d、9d、12d和15d时检测,发酵猪粪中NH3和H2S的释放量比未加微生物除臭剂对照组分别降低了 65%和25%。

[0042] 第五,微生物除臭剂的安全性检测:取第三步培养获得的上述菌体培养物,按IO9个菌体/mL 口腔灌喂小白鼠共20只,ImL/只,于第3d、6d、9d、12d和15d时观察小白鼠的临床表现,并在每个时间段剖杀2只观察内脏组织病变情况,小白鼠未表现明显的临床症状和病理变化,且未发生死亡,说明所制备的微生物除臭剂具有良好的安全性。[0043] 通过以上第一至 第五步证实,配制的微生物除臭剂获得成功。

Claims (10)

1.一种微生物除臭剂,其特征在于:其微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌10卜109个/mL、短小芽孢杆菌10卜109个/mL、枯草芽孢杆菌10卜109个/mL、荧光假单胞菌105〜107个/mL、沼泽红假单胞菌IO5〜IO7个/mL、班图酒香酵母菌IO4〜IO6个/mL、平常假丝酵母菌IO4〜IO6个/mL、扩张青霉IO4IO6个/mL、米根霉IO^lO6个/mL、绿色木霉IO^lO6个/mL、细黄链霉菌IO4IO6个/mL和灰色链霉菌IO4IO6个/mL ;上述菌是通过将各菌种分别接入装有嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、荧光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液的试管中培养而获得。
2.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:嗜酸乳杆菌的培养液配方为:蛋白胨10.0g,牛肉膏10.0g,酵母膏5.0g,柠檬酸二铵2.0g,葡萄糖20.0g,吐温80 1.0mL,乙酸钠5.0g,磷酸氢二钾2.0g,硫酸镁0.58g,硫酸锰0.25g,蒸馏水IOOOmL,pH6.2^6.6。
3.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的培养液配方为:牛肉膏5.0g,蛋白胨10.0g,氯化钠5.0g,磷酸氢二钾1.0g,蒸馏水IOOOmL, ρΗ7.4〜7.6。
4.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:荧光假单胞菌的培养液配方为:蛋白胨5.0g,牛肉膏3.0g,氯化钠5.0g,蒸馏水lOOOmL,ρΗ7.(Γ7.2。
5.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:沼泽红假单胞菌的培养液配方为:磷酸氢二钾1.0g,硫酸镁0.5g,酵母提取物10.0g,蒸馏水lOOOmL,ρΗ7.(Γ7.2。
6.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:班图酒香酵母菌和平常假丝酵母菌的培养液配方为:酵母膏10.0g,蛋白胨20.0g,葡萄糖20.0g,蒸懼水IOOOmL,ρΗ7.0〜7.2。
7.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:扩张青霉和米根霉的培养液配方为:硝酸钠2.0g,磷酸氢二钾1.0g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.01g,蔗糖30.0g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ5.5〜6.5。
8.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:绿色木霉的培养液配方为:20%马铃薯汁IOOOmL,葡萄糖20.0g,磷酸氢二钾3.0g,硫酸镁1.5g,硫胺素8.0mg, ρΗ6.0 ; 20%马铃薯汁配制:取去皮马铃薯200.0g,切成小块,加水IOOOmL煮沸20分钟,滤去马铃薯块,将滤液补足1000mL。
9.根据权利要求1所述的一种微生物除臭剂,其特征在于:细黄链霉菌和灰色链霉菌的培养液配方为:可溶性淀粉20.0g,磷酸氢二钾0.5g,硝酸钾1.0g,硫酸镁0.5g,氯化亚铁0.0lg,氯化钠 0.5g,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7.2〜7.4。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的一种微生物除臭剂的制备方法,其特征在于:它包括以下步骤: 第一,称取药品制备嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、突光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液,分装入试管,灭菌保存备用; 第二,在无菌条件下,用接种环挑取培养皿上嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌的单个菌落,分别接入装有嗜酸乳杆培养液、短小芽孢杆菌培养液、枯草芽孢杆培养液、突光假单胞菌培养液、沼泽红假单胞菌培养液、班图酒香酵母菌培养液、平常假丝酵母菌培养液、扩张青霉培养液、米根霉培养液、绿色木霉培养液、细黄链霉菌培养液和灰色链霉菌培养液的试管中,28°C〜37°C进行振摇培养12〜24小时; 第三,将上述液体培养物按上述菌种浓度配制,混合均匀即可; 第四,经除臭效果及安全性检测合格即制得微生物除臭剂。
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