CN102851210B

CN102851210B - 一种畜禽粪污微生物除臭菌剂、其制备方法及其应用

Info

Publication number: CN102851210B
Application number: CN 201210190607
Authority: CN
Inventors: 闫志英; 刘晓风; 袁月祥; 廖银章; 李志东; 许力山
Original assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Current assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102851210A

Abstract

本发明涉及一种畜禽粪污微生物除臭菌剂、其制备方法及应用。公开了用于公厕除臭的复合生物制剂，该复合生物制剂含有保藏编号为CGMCC NO：5983的乳酸菌种乳杆菌Lactobacillus sp、保藏编号为CGMCC NO：5985的乳酸菌种嗜热链球菌Streptococcus thermophilus和桔皮提取液。本发明还公开了上述复合生物制剂的制备方法，包括液态复合生物制剂和固态复合生物制剂的制备方法；以及该复合生物制剂的用途。

Description

一种畜禽粪污微生物除臭菌剂、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种微生物除臭菌剂及其制备方法，具体涉及根据微生物生态学原理，利用菌株之间的共生、互生、协同作用等相互作用关系构建成的微生物除臭菌剂及其制备方法。

背景技术

恶臭污染是世界公认的七大环境公害之一，随着我国农业和农村经济结构的调整，畜牧业得到持续健康快速的发展，但由畜禽粪便引起的恶臭污染已成为恶臭污染的最主要贡献之一，尤其是随着经济的发展和人们生活水平的逐步提高，对环境质量的要求也日趋强烈，由畜禽粪便等所产生的恶臭越来越受到人们的关注。粪便恶臭污染不但给人们生活带来不便，而且其中含有多种有毒成分，其中氨气、硫化氢、硫醇和甲硫醇是主要有害气体成分，给养殖环境带来很大危害，影响养殖动物的健康生长，需大量化学消毒剂、抗生素等药物进行场区消毒和卫生防疫，导致大量化学消毒剂、抗生素等大量有害物质通过食物链进入人体，严重危及人类健康与食品安全。同时大量的化学有害物质也对水体和土壤造成严重危害。并且臭气气体的排放会对周边环境造成严重污染，人们长期吸入后对身体健康造成严重伤害。因此实施畜禽粪便恶臭污染控制和管理，开展脱除恶臭气体的研究具有重要意义。

目前，针对畜禽粪便恶臭脱除研究可分为化学除臭和生物除臭两大方面，化学除臭原理是通过外源强氧化物质对恶臭成份进行氧化降解，近而消除恶臭，其虽针对性强，见效快，但其应用范围小，遇到复杂恶臭气体成份时，除臭效能将失效，并且使用化学除臭剂后残留的化学物质往往会引起二次污染。生物除臭原理是通过外源功能菌种或生物酶对恶臭的直接降解或对产恶臭微生物的抑制来脱除恶臭。生物除臭能持久消除恶臭，无二次污染，使用方便，成本低廉等特点，成为恶臭控制的研究热点。

生物除臭的核心是高效除臭功能微生物菌剂，通过分离筛选高效除臭功能菌株并优化组合配伍成微生物除臭菌剂，再接种于畜禽粪便中可以有效降低其释放的恶臭强度，达到畜禽粪便恶臭原位控制目的。

发明内容

针对畜禽养殖场畜禽舍、粪污贮存池等主要恶臭释放源，本发明的目的是提供一种高效微生物除臭菌剂及其制备方法。

本发明提供一种畜禽粪污微生物除臭菌剂，该菌剂含有保藏号为CGMCC NO：5982的酵母菌种杰丁毕赤酵母Pichia jadinii和保藏号为CGMCC NO：5984的酵母菌种酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae。

进一步地，本发明的畜禽粪污微生物除臭菌剂中，所述的杰丁毕赤酵母Pichia jadinii和酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae的菌液比例为2：1（体积/体积）。

其中涉及的相关保藏信息为：

保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2012年4月10日；保藏编号：CR（CGMCC NO：5982）和NR（CGMCC NO：5984）；分类名：CR为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii，NR为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae。

本发明可以通过以下方式来实现：

1、所用的菌株为二株酵母菌，分别是：

CR（CGMCC NO：5982）和NR（CGMCC NO：5984），其中CR为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii，NR为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae。

2、二株酵母菌的优化配伍比例为：

CR：NR=2:1（体积/体积），其中CR和NR分别为二株酵母菌发酵后的菌液，其菌液浓度均为108CFU/mL。

3、培养基

（1）YPD固体培养基，用于菌种活化，其配方为:

蛋白胨20g、牛肉膏10g、葡萄糖20g、水1000mL、琼脂15-20g、pH 6.5-7.0。

（2）用于微生物除臭菌剂发酵的液体培养基配方为：

蛋白胨5g、麦芽浸粉10g、氯化钠5g、葡萄糖20g、水1000mL、pH 6.5-7.0。

固体菌剂所用吸附剂为经过灭菌处理的干燥麸皮或米糠或木屑或其混合物，其用量为每升混合菌液（微生物除臭菌剂）加入吸附剂1千克；用于活化菌剂的促进剂为麦芽浸粉，其用量为每千克烘干菌剂中加入促进剂5g。

4、菌剂的制备方法

液态微生物除臭菌剂的制备方法为：

（1）将两种菌种分别接入YPD固体斜面培养基活化备用。

（2）将灭菌处理过的液体培养基定量备用。

（3）将活化后的菌种分别接入灭菌处理过的液体培养基中培养24小时。

（4）分别将培养好的各菌液计数调节（优选分别调二菌株的含菌量均为10⁸CFU/mL），然后将两种菌液进行组合（优选按比例为2：1（体积/体积）进行组合），即为液态微生物除臭菌剂。

固态微生物除臭菌剂的制备方法为：

（1）将灭菌处理过的麸皮或米糠或木屑或其混合物干燥定量，作吸附剂用。

（2）每升混合菌液（上面制备得到的液态微生物除臭菌剂）加入吸附剂1千克，搅拌混匀，然后在40℃恒温培养箱中烘干培养20-24小时，至含水量为15-20%，即为烘干菌剂，在按每千克烘干菌剂中加入5g促进剂，搅拌均匀，即为固态微生物除臭菌剂，定量封包低温保存。

所述的吸附剂为经过灭菌处理的干燥麸皮或米糠或木屑或其混合物；所述的促进剂为用于活化菌剂的麦芽浸粉。

上述制备的微生物除臭菌剂的主要指标为：

液态微生物除臭菌剂：活菌数大于等于1亿CFU/mL；pH 6-7；悬液、颜色微红。

固态微生物除臭菌剂：活菌数大于等于1亿CFU/g；颗粒干燥、表面乳白。

5、使用方法及条件

该微生物除臭菌剂用于畜禽养殖场畜禽舍、粪污贮存池等臭气释放场所。其使用方法为：液态微生物除臭菌剂直接喷洒于畜禽舍和粪污贮存池；固态微生物除臭菌剂先用生理盐水把菌剂调匀，在30℃环境下活化3-5小时，随后散撒在畜禽舍和粪污贮存池。

本发明的优越之处在于：

（1）菌剂微生物可以在粪污中良好生长，占据有利生态位，抑制了产恶臭微生物生长繁殖，降低恶臭释放强度，实现了恶臭原位源头控制。

（2）菌剂由有益微生物酵母菌构成，酵母菌在粪污中的生长繁殖，构建充满有益微生物的养殖环境，有效改善了养殖环境，提高了养殖动物免疫力，减少了抗生素使用量，保证了养殖动物食用安全。

（3）实现了菌株的有效组合，组合后的菌剂比单菌除臭效果明显提高。

（4）改进了菌剂的保藏方法，延长了产品的使用寿命。

（5）符合生物安全法规，菌剂中包含的菌株均从被畜禽粪便污染长期胁迫选择环境中筛选得到，不会对周围环境和生态平衡造成危害。

（6）使用方面，包装、运输便利，易形成商品化。

具体实施方式

以下结合实施例详细地说明本发明。实施方案为便于更好的理解本发明，但并非对本发明的限制。

一、微生物除臭菌剂的制备

实施例1：

（1）、将高温灭菌处理（121℃、30分钟）的YPD固体培养基定量备用，固体YPD培养基的配方为蛋白胨20g、牛肉膏10g、葡萄糖20g、水1000mL、琼脂15-20g、pH 6.5-7.0。

（2）、将菌种CR和NR分别接入灭菌处理过（121℃、30分钟）的YPD固体斜面培养基中活化备用。

（3）、将高温灭菌处理过（121℃、30分钟）的液体培养基定量备用，液体培养基配方为蛋白胨5g、麦芽膏10g、葡萄糖20g、水1000mL、pH 6.5-7.0。

（4）、将活化的菌种分别接入到液体培养基中振荡（30℃、160转/分钟）培养24小时。

（5）、将培养好的菌液计数，调二菌株的含菌量为10⁸CFU/mL，在按CR：NR=2:1的体积比进行组合成混合菌液，即为液态微生物除臭菌剂。

（6）、将定量的混合菌液（液态微生物除臭菌剂）加入吸附剂中，加入量为：混合菌液1L+吸附剂1Kg，然后在40℃的恒温培养箱中烘干（含水量为15％～20％），在按每千克烘干菌剂中加入5g促进剂，搅拌均匀，最后封包低温保存（4℃-10℃）。

二、微生物除臭菌剂的应用

实施例2：

向装有200g新鲜猪粪的烧杯（1L）中加入10ml液态微生物除臭菌剂，保鲜膜密封烧杯；同时做不加菌剂的对照，每组实验设置三个重复，15天后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，测定结果如下表1：

表1：菌剂除臭效果

由上表可知，猪粪中添加菌剂后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度均比对照明显降低，其中臭气强度降低38.8%、氨气浓度降低44.3%、硫化氢浓度降低33.8%。

实施例3：

向装有1000g新鲜猪粪的烧杯（2L）中加入100g固态微生物除臭菌剂（活化后），和猪粪混匀后，保鲜膜密封烧杯；同时做不加菌剂的对照，每组实验设置三个重复，15天后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，测定结果如下表2：

表2：菌剂除臭效果

由上表可知，猪粪中添加固态菌剂作用15天后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度均比对照明显降低，其中臭气强度降低36.1%、氨气浓度降低51.2%、硫化氢浓度降低38.4%。

实施例4：

向装有5Kg新鲜猪粪的塑料桶（10L）中加入500g固态微生物除臭菌剂（活化后），和猪粪混匀后，盖盖密封；同时做不加菌剂的对照，每组实验设置三个重复，30天后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，测定结果如下表3：

表3：菌剂除臭效果

由上表可知，在放大规模10L的塑料桶中，猪粪中添加固态菌剂作用30天后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度均比对照明显降低，其中臭气强度降低34.8%、氨气浓度降低43.8%、硫化氢浓度降低35.1%，与上述示例2、3小试规模降低效果相当。

Claims

1.一种畜禽粪污微生物除臭菌剂，其特征在于，其中含有保藏号为CGMCCNO：5982的酵母菌种杰丁毕赤酵母（Pichia jadinii）和保藏号为CGMCCNO：5984的酵母菌种酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。

2.一种如权利要求1所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂，其特征在于，所述的杰丁毕赤酵母和酿酒酵母的菌液体积比例为2：1。

3.一种如权利要求1所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，先将保藏号为CGMCC NO：5982的酵母菌种杰丁毕赤酵母Pichiajadinii和保藏号为CGMCC NO：5984的酵母菌种酿酒酵母Saccharomycescerevisiae分别在YPD固体斜面培养基中活化，再分别接种到菌剂液体培养基培养24小时，分别调二菌株的含菌量均为10⁸CFU/mL，然后将两种菌液进行组合，制备得到液态微生物除臭菌剂。

4.根据权利要求3所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，两种菌液按体积比例为2：1进行组合。

5.根据权利要求3所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，所述的菌剂液体培养基的配方为：蛋白胨5g、麦芽浸粉10g、氯化钠5g、葡萄糖20g、水1000mL、pH6.5-7.0。

6.根据权利要求3所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，将制得的液态微生物除臭菌剂按每升混合菌液加入吸附剂1千克的比例，搅拌混匀，然后在40℃恒温培养箱中烘干培养20-24小时，至含水量为15-20%，即为烘干菌剂，再按每千克烘干菌剂中加入5g促进剂，搅拌均匀，即为固态微生物除臭菌剂。

7.根据权利要求6所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，所述的吸附剂为经过灭菌处理的干燥麸皮或米糠或木屑或其混合物；所述的促进剂为用于活化菌剂的麦芽浸粉。

8.权利要求1所述的畜禽粪污微生物除臭菌剂在畜禽粪污处理的除臭处理中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其具体使用方法为：液态微生物除臭菌剂直接喷洒于畜禽舍和粪污贮存池；固态微生物除臭菌剂先用生理盐水把菌剂调匀，在30℃环境下活化3-5小时，随后散撒在畜禽舍和粪污贮存池。