CN102861350B - 一种用于公厕除臭的复合生物制剂、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种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的乳酸菌种乳酸杆菌Lactobacillus sp.和保藏编号为CGMCC NO：5985的乳酸菌种嗜热链球菌Streptococcus thermophilus。本发明还公开了上述公厕除臭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
技术领域
本发明属于应用生物技术领域，具体涉及一种用于公厕除臭的复合生物制剂及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人口流动日益频繁，尤其是旅游业的快速发展，城市公厕和景区公厕数量不断增多，已成为体现城市和景区管理水平和文明程度的重要标志。但由其引起的恶臭污染已成为城市和景区环境保护的重要议题。
目前，针对公厕恶臭除臭剂主要包括化学除臭剂和生物除臭剂两大类，化学除臭剂虽然针对性强，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，并且使用成本高，并且容易造成二次污染。生物除臭剂能持久消除恶臭，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。生物除臭剂主要包括植物提取液、微生物菌剂或由植物提取液或香精与微生物菌剂混合的复合制剂等几类，一般市场上销售的植物提取液除臭剂多为从中草药、竹子等植物浸提的提取液，其原料价格贵、提取工艺复杂，成本高昂；而单纯的微生物菌剂其除臭效果缓慢，难以短时间内发挥作用；复合制剂多为植物提取液或香精与微生物菌剂的简单混合，很难发挥植物提取液和微生物菌剂互补除臭效能。因此开发新型廉价的用于公厕的生物除臭剂就显得非常有必要和迫切。
发明内容
针对城市和旅游景区公厕恶臭释放源，本发明的目的是提供一种用于公厕除臭的复合生物制剂及其制备方法。
本发明提供一种用于公厕除臭的复合生物制剂，其中含有保藏编号为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。
进一步地，本发明的用于公厕除臭的复合生物制剂中，所述的乳杆菌Lactobacillus sp和嗜热链球菌Streptococcus thermophilus的菌液比例为1：1(体积/体积)，桔皮提取液占液态微生物菌剂的0.02-0.05％(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；ZW(CGMCC NO：5983)；SR(CGMCC NO：5985)；分类名：ZW为乳杆菌(Lactobacillus sp.)，SR为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。
本发明可以通过以下方式来实现：
1、所用的菌株为二株乳酸菌，分别是：
ZW(CGMCC NO：5983)和SR(CGMCC NO：5985)，其中ZW为乳杆菌(Lactobacillus sp.)，SR为嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)。
2、二株乳酸菌的优化配伍比例为：
ZW∶SW=1∶1(体积/体积)，其中ZW和SR分别为二株乳酸菌发酵后的菌液，其菌液浓度均为109CFU/mL。
3、培养基
(1)MRS固体培养基，用于菌种活化，其配方为：
蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801mL，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，琼脂15-20g，补水至1000mL，pH 6.2。
(2)用于微生物菌剂发酵的液体培养基配方为：
蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801mL，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，补水至1000mL，pH 6.2。
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，其用量为每升复合生物制剂加入吸附剂1千克；用于活化菌剂的促进剂为酵母浸粉，其用量为每千克烘干复合生物制剂中加入促进剂5g。
4、桔皮提取液
选择新鲜无霉变的桔皮，清水洗净，浸泡在pH 12以上的石灰水中，16-24小时后，清水洗净沥干，然后粉碎煮沸40-90分钟后滤出煎液，于3000-4000r/min离心10-20分钟，取上清液，即为桔皮提取液。
5、复合生物制剂的制备方法
液态复合生物制剂的制备方法为：
(1)菌种接入MRS固体培养基活化备用。
(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24h。
(4)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109CFU/mL)，再将两种菌液进行组合配伍成混合菌液(优选按比例为1：1(体积/体积)进行组合)，即为液态微生物菌剂。
(5)在液态微生物菌剂中按0.02-0.05％(体积/体积)添加桔皮提取液，混合均匀，即为液态复合生物制剂。
固态复合生物制剂的制备方法为：
(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)每升液态复合生物制剂(上面制备得到的液态复合生物制剂)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％，即为烘干复合生物制剂，在按每千克烘干复合生物制剂中加入5g促进剂，搅拌均匀，即为固态复合生物制剂，定量封包低温保存。
上述制备的复合生物制剂的主要指标为：
液态复合生物制剂：活菌数大于等于10亿CFU/mL；pH 5-7；悬液、颜色微黄。
固态复合生物制剂：活菌数大于等于10亿CFU/g；颗粒干燥、表面乳白。
本发明的优越之处在于：
(1)复合生物制剂中菌种可以在公厕粪污中良好生长，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)复合生物制剂中菌种由有益微生物乳酸菌构成，乳酸菌在粪污中的生长繁殖，公厕环境中充满有益微生物，有效改善了入厕环境。
(3)实现了菌株之间以及菌株与桔皮提取液的有效组合，组合后的复合生物制剂比单独微生物菌剂和桔皮提取液除臭效果明显提高。
(4)符合生物安全法规，复合生物制剂中包含的菌株均从市售酸奶、豆腐乳中获得，提取液是从人们日常食用桔子时丢弃的桔皮中提取出来的，不会对周围环境和生态平衡造成危害。
(5)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、复合生物制剂的制备
实施例1：
(1)、将高温灭菌处理(121℃、30分钟)的MRS固体培养基定量备用，MRS固体培养基配方为蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801mL，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，琼脂15-20g，补水至1000mL，pH 6.2。
(2)、将菌种ZW和SR分别接入灭菌处理过(121℃、30分钟)的MRS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10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801mL，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，补水至1000mL，pH 6.2。
(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109CFU/mL，在按ZW：SR=1∶1的体积比进行组合成混合菌液，即为液态微生物菌剂。
(6)、选择新鲜无霉变的桔皮，清水洗净，浸泡在pH 12以上的石灰水中，16-24小时后，清水洗净沥干，然后粉碎煮沸40-90分钟后滤出煎液，于3000-4000r/min离心10-20分钟，取上清液，即为桔皮提取液。
(7)、在液态微生物菌剂中按0.02-0.05％(体积/体积)添加上述桔皮提取液，混合均匀，即为液态复合生物制剂。
(8)、将定量的液态复合生物制剂加入吸附剂中，加入量为：液态复合生物制剂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、复合生物制剂的应用
实施例2：
向装有400g新鲜粪便的烧杯(1L)中加入10ml液态复合生物制剂，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，5天后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度和TVOC浓度，测定结果如下表1：
表1：复合生物制剂除臭效果
由上表可知，粪便中添加菌剂后，臭气强度、氨气浓度、硫化氢浓度和TVOC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％、TVOC浓度降低35.8％。
实施例3：
向装有1000g新鲜粪便的烧杯(2L)中加入100g固态复合生物制剂(活化后)，和粪便混匀后，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，5天后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度和TVOC浓度，测定结果如下表2：
表2：菌剂除臭效果
由上表可知，粪便中添加菌剂后，臭气强度、氨气浓度、硫化氢浓度和TVOC浓度均比对照明显降低，其中臭气强度降低41％、氨气浓度降低49.6％、硫化氢浓度降低40.1％、TVOC浓度降低38.7％。
实施例4：
在成都市双流县选一景区公共厕所，分别于液态复合生物制剂喷洒前和喷洒后第5天测定厕所内恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度和TVOC浓度，测定结果如下表3：
表3：菌剂除臭效果
由上表可知，在景区公共厕所内喷洒液态复合生物制剂作用5天后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度和TVOC浓度均比喷洒前明显降低，其中臭气强度降低31％、氨气浓度降低40.2％、硫化氢浓度降低38.6％，TVOC浓度降低42.1％，与上述实施例2、3小试规模除臭效果相当。
Claims (9)
1.一种用于公厕除臭的复合生物制剂，其特征在于，其中含有保藏编号为CGMCC NO：5983的乳酸菌种乳酸杆菌Lactobacillus sp、保藏编号为CGMCC NO：5985的乳酸菌种嗜热链球菌Streptococcusthermophilus和桔皮提取液；其中所述的乳酸杆菌Lactobacillus sp和嗜热链球菌Streptococcus thermophilus的菌液体积/体积的比例为1：1，按体积/体积比,桔皮提取液占液态微生物菌剂的0.02-0.05%。
2.根据权利要求1所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，其特征在于，先将保藏编号为CGMCC NO：5983的乳酸菌种乳酸杆菌Lactobacillus sp.和保藏编号为CGMCC NO：5985的乳酸菌种嗜热链球菌Streptococcus thermophilus在MRS固体培养基中活化，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为109CFU/mL，然后将两种菌液进行组合，制得液态微生物除臭菌剂，再按体积/体积比为0.02-0.05%的比例添加桔皮提取液，混合均匀，制得液态复合生物制剂。
3.根据权利要求2所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，其特征在于，两种菌液按体积/体积的比例为1：1进行组合。
4.根据权利要求2或3所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，其特征在于，所述的菌剂液体培养基配方为：蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801mL，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，补水至1000mL，pH6.2。
5.根据权利要求4所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，其特征在于，所述的桔皮提取液为清水洗净的新鲜无霉变桔皮在pH12以上的石灰水中浸泡在16-24小时后，清水洗净沥干，然后粉碎煮沸40-90分钟后滤出煎液，于3000-4000r/min离心10-20分钟，取上清液，即为桔皮提取液。
6.根据权利要求4所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，其特征在于，将制得的液态复合生物制剂按每升加入吸附剂1千克的比列，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%，即为烘干复合生物制剂，在按每千克烘干复合生物制剂中加入5g促进剂，搅拌均匀，即为固态烘干复合生物制剂。
7.根据权利要求6所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的制备方法，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酵母浸粉。
8.权利要求1所述的用于公厕除臭的复合生物制剂在公厕的除臭处理中的应用。
9.根据权利要求8所述的用于公厕除臭的复合生物制剂的应用，其特征在于，其具体使用方法为：液态复合生物制剂直接喷于公厕粪污或厕所环境或化粪池；固态复合生物制剂先用生理盐水把调匀，在30℃环境下活化3-5小时，随后散撒在公厕粪污或化粪池。
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