CN105132340A - 复合微生物净水菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌18～20份、沼泽红假单胞菌15～18份、硝化细菌10～15份、反硝化细菌10～15份、枯草芽孢杆菌25～30份和地衣芽孢杆菌28～35份。本发明还公开的一种复合微生物净水菌剂的制备方法。本发明能够较彻底的分解处理污染水体中的有机物等有害物质，从而到达净化水质的目的。

Description

复合微生物净水菌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及净水菌剂领域，具体涉及一种复合微生物净水菌剂及其制备方法。

背景技术

水污染的根源来自于工业排放的废水、污水、城镇生活污水以及农业化肥、农药污染等。据统计，从1998年起，我国生活污水排放量已经超过了工业废水排放量，大部分未经处理的生活污水直接排入水体中，增加了水污染。又由于农业方面的化肥、农药的低效利用，使大量营养物质随地表径流进入水体，更加重了水体污染。在我国，82％的河流受到不同程度的污染，有42％的城市饮用水源受到严重污染，农村有70％的饮用水不符合卫生标准。水污染问题已经影响到人们的正常生活，成为一个急需解决的热点问题。

微生物是污染水体水质治理和修复的重要载体，微生物可通过同化作用和异化作用将水体中的有机物、氮、磷等污染物降解、转化、吸收，最终达到水质净化目的。微生物分解处理污染水体的技术越来越广泛的被应用，现有技术中，常见的微生物净水菌剂中微生物种类较单一，对水体的分解处理不彻底，因此，亟需一种分解处理水体污染效果好，经济环保的复合微生物净水菌剂。

发明的内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种复合微生物净水菌剂，其具有快速的繁殖能力和良好的适应环境的能力，能够有效降低水体中COD、氨氮含量和硫化物等有害物质，从而达到净化水的目的。

本发明还有一个目的是提供一种发酵罐，其通过竖向隔板将发酵罐内部分隔成多个独立的发酵室，能够保证多种菌种在各自的优化条件下同时发酵，提高发酵效率，设备结构简单，降低生产成本。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌18～20份、沼泽红假单胞菌15～18份、硝化细菌10～15份、反硝化细菌10～15份、枯草芽孢杆菌25～30份和地衣芽孢杆菌28～35份。

优选的是，所述的复合微生物净水菌剂，还包括1～5重量份的竹汁液和5～8重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于1.9～2.1L的培养基I中，于23～25℃摇床培养14～16h，然后投入15～20L的培养基II于25～28℃，20～25m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20～22h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于1.9～2.1L的培养基I中，于33～35℃摇床培养14～16h，然后投入15～20L的培养基II于36～38℃，12～15m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20～22h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、提供一发酵罐，其包括罐体，所述罐体为下部封闭的中空的圆柱形，所述罐体的底部设有第一磁力搅拌器，所述罐体的中部从上到下依次设有横向隔板和筛网，将所述罐体分成上部空间和下部空间；

所述上部空间的中部设有与所述罐体同轴的通气室，所述通气室的内壁上沿轴向设有多个通气管，所述罐体和所述通气室之间形成一环形空间，在所述环形空间中设有多个竖向隔板，将所述环形空间分隔成多个互不连通的扇形柱状发酵室，一个所述通气管出气端穿出所述通气室延伸至一个所述发酵室中，进气端与外部鼓风机相连，任一所述发酵室上部设有可开启/关闭的盖体，所述盖体的下表面设有灯管，所述竖向隔板的两表面上均设有第一电加热管；

所述下部空间的罐体外壁上设有第二电加热管，罐体内壁上涂覆有药层；所述药层包括30～40重量份的牡丹根皮提取液、20～30重量份的蔷薇花提取液、25～28重量份的芦荟粉末和15～25重量份的山药粉末；

所述筛网和所述横向隔板与所述罐体的底部平行，且尺寸一致，所述横向隔板由多个尺寸一致的扇形板体、多个连接板和圆形板体拼接而成，形成与所述筛网同圆心的圆形板状结构，所述通气室的底部与所述圆形板体的上表面密封连接，所述连接板一端固定连接于所述圆形板体外周，另一端固定连接于所述罐体内壁，相邻两个所述扇形板体与一个所述连接板水平连接，所述连接板接触所述扇形板体的两侧面上设有卡扣所述扇形板体的两直边的第一凹槽，所述连接板的上表面设有卡扣所述竖向隔板的下底边的第二凹槽，所述罐体上与所述扇形板体相接触的圆周上设有多个弧状通孔，所述扇形板体伸出所述弧状通孔的部分弯折形成挡板，每个所述扇形板体的上表面设有第二磁力搅拌器；

步骤三、向1～6号发酵室内分别加入50～60重量份的发酵液，控制1～3号发酵室的温度为25～28℃，4～6号发酵室的温度为36～38℃，向1～3号发酵室中通入100～120m³/h氧气，4～6号发酵室中通入70～80m³/h氧气，1～6号发酵室中搅拌转速均为25r/min；

其中，所述发酵液制备方法为：取8～12重量份数的牛肉浸膏和6～8重量份数的蛋白胨加入40～50重量份的水，搅拌溶解，向其中加入25～35重量份数的蔗糖、20～28重量份数的葡萄糖、28～30重量份数的黄豆饼粉、15～18重量份数的玉米粉和10～15重量份数的酵母粉，继续搅拌20～30min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在8～10Mpa的压力下进行均质处理3～5min，将0.5～1重量份数的硫酸镁、0.3～0.5重量份数的硫酸锰、0.2～0.6重量份数的磷酸氢二钠、0.1～0.3重量份数的氯化铵、0.1～0.3重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至6.8～7.2，于120～130℃条件下消毒40～50min，即得所述发酵液；

步骤四、将步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌液、沼泽红假单胞菌液、硝化细菌液、反硝化细菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液分别加入1～6号发酵室中，关闭所述盖体，打开1号、4号、5号和6号发酵室上部的灯管，对1号、4～6号发酵室提供光照，2号和3号发酵室为暗发酵，搅拌和通气下发酵15～18h，然后停止搅拌和通气继续发酵1～2h；

步骤五、打开所述盖体，抽出所述竖向隔板，使得多个所述发酵室贯通形成一个圆环形的发酵空间，在搅拌和通气下继续发酵5～8h，停止通气和搅拌，抽出所述扇形板体，将过滤后的菌液导入所述下部空间中，向其中加入竹汁液和辣木提取物，搅拌均匀，然后启动第二电机热管，加热至90～100℃，将菌液浓缩至原体积的28～32％，得第一复合微生物净水菌剂；导出第一复合微生物净水菌剂，然后经喷雾干燥，得复合微生物净水菌剂。

优选的是，所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，所述筛网上设有100目网孔。

优选的是，所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，步骤三中1号发酵室中光照强度为38umol·m^-2·s^-1，4号发酵室中光照强度为12umol·m^-2·s^-1，5号发酵室中光照强度为20umol·m^-2·s^-1，6号发酵室中光照强度为60umol·m^-2·s^-1。

优选的是，所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，所述竖向隔板中间填充有1～3cm厚的玻璃棉隔热层。

优选的是，所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，所述药层的制备方法为：

a.将牡丹根皮提取液与芦荟粉末混合均匀，加入蔷薇花提取液熬煮15min，过滤后，得第一滤液和第一滤渣；

b.将第一滤渣与阿拉伯糖按质量比为10∶1混合均匀，加入山药粉末，加10～20重量份的水搅拌，密封发酵3～6天，过滤，得第二滤液和第二滤渣；

c.将第二滤液和第一滤液混合，通过喷雾干燥得到第一粉末，将第二滤渣通过喷雾干燥得到第二粉末，将第一粉末与第二粉末按照质量比为1∶5混合，即得所述药层。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明的复合微生物净水菌剂含有多种微生物菌，沼泽红假单胞菌以水体中有机物、硫化物等为营养体，能够消耗水体中的含硫有害物；硝化细菌能够良好的除氨能力；反硝化细菌是一类能利用亚硝酸盐、氨氮等作氨源，有机质为碳源进行繁殖的微生物，能够消耗水体中的亚硝酸盐，解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌能够分泌蛋白酶等多种酶类和抗生素，且具有快速的繁殖能力和良好的适应环境的能力，能够将水体中氨、硫化氢等有害物质分解为氨基酸、低级脂肪酸、单糖、环烃等小分子，进一步将其分解为二氧化碳、硝酸盐和硫酸盐等，有效降低水体中COD、氨氮和硫化氢含量，将上述六种微生物菌配合使用，优势互补，具有较好的净水功效；

第二、加入竹汁液和辣木提取物增强了杀菌效果，在进行水体净化时，进一步促进复合微生物对水体中的有机物等有害物质的分解；

第三、发酵液的制备方法简单，通过分步添加，以不同转速混匀物料相容性好、质地均匀，各物料之间功效协同性好；

第四、牡丹根皮提取液配合芦荟粉末、蔷薇花提取液和山药粉末协同作用具有吸附小颗粒油脂、灰尘的作用，能够将水中的悬浮物进行聚集沉降，达到净化消毒水的目的；将这几种原料煎煮后发酵得到的第二滤渣相较于原料的去异味及吸附灰尘油脂的能力更强，同时与多酶的复配性更好，第二滤液在步骤二的加入能促进非离子表面活性剂的去污速度；

第五、本发明提供一发酵罐，通过竖向隔板将发酵罐分隔成多个互不连通的发酵室，使得六种微生物菌种能够在一个发酵罐中满足各种菌种发酵的优化条件，各自单独发酵，发酵效果较好，设计可抽拉的竖向隔板，待菌种各自发酵结束后，方便合并几种菌种的发酵菌液；抽出扇形板体，将菌液经过横向隔板下部的过滤网导入发酵罐下部空间，开启第二电加热管浓缩菌液，发酵罐结构简单，功能较多，节省空间，减少设备成本，同时避免菌液在多步处理中的浪费污染问题；

第六、解淀粉芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌和硝化细菌三种菌种的适宜生长温度为25～30℃，反硝化细菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌三种菌种的适宜生长温度为33～38℃，解淀粉芽孢杆菌、反硝化细菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌四种菌种光照条件下能够加快繁殖速度；沼泽红假单胞菌和硝化细菌在有氧发酵中适宜在黑暗条件下，不同菌种有不同的优化条件，且多种菌种混合发酵会存在相互抑制作用，因此，分开单独发酵有利于提高各种菌种的发酵效率。

附图说明

图1为本发明中所述的发酵罐的结构示意图；

图2为本发明中所述的横向隔板的结构示意图。

具体实施方式：

<实施例1>

一种复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌18份、沼泽红假单胞菌15份、硝化细菌10份、反硝化细菌10份、枯草芽孢杆菌25份、地衣芽孢杆菌28份、1重量份的竹汁液和5重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于1.9L的培养基I中，于23℃摇床培养14h，然后投入15L的培养基II于25℃，20m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于1.9L的培养基I中，于33℃摇床培养14h，然后投入15L的培养基II于36℃，12m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、提供一发酵罐，其包括罐体1，所述罐体1为下部封闭的中空的圆柱形，所述罐体1的底部设有第一磁力搅拌器，所述罐体1的中部从上到下依次设有横向隔板4和筛网5，将所述罐体1分成上部空间2和下部空间3；

所述上部空间2的中部设有与所述罐体1同轴的通气室6，所述通气室6的内壁上沿轴向设有多个通气管，所述罐体1和所述通气室6之间形成一环形空间，在所述环形空间中设有多个竖向隔板7，将所述环形空间分隔成多个互不连通的扇形柱状发酵室8，一个所述通气管出气端穿出所述通气室6延伸至一个所述发酵室8中，进气端与外部鼓风机相连，任一所述发酵室8上部设有可开启/关闭的盖体，所述盖体的下表面设有灯管，所述竖向隔板7的两表面上均设有第一电加热管，所述竖向隔板7中间填充有1cm厚的玻璃棉隔热层；

所述下部空间3的罐体1外壁上设有第二电加热管，罐体1内壁上涂覆有药层；所述药层包括30重量份的牡丹根皮提取液、20重量份的蔷薇花提取液、25重量份的芦荟粉末和15重量份的山药粉末；

所述药层的制备方法为：

a.将牡丹根皮提取液与芦荟粉末混合均匀，加入蔷薇花提取液熬煮15min，过滤后，得第一滤液和第一滤渣；

b.将第一滤渣与阿拉伯糖按质量比为10∶1混合均匀，加入山药粉末，加10重量份的水搅拌，密封发酵3天，过滤，得第二滤液和第二滤渣；

c.将第二滤液和第一滤液混合，通过喷雾干燥得到第一粉末，将第二滤渣通过喷雾干燥得到第二粉末，将第一粉末与第二粉末按照质量比为1∶5混合，即得所述药层；

所述筛网5和所述横向隔板4与所述罐体1的底部平行，且尺寸一致，所述筛网5上设有100目网孔，所述横向隔板4由多个尺寸一致的扇形板体41、多个连接板42和圆形板体43拼接而成，形成与所述筛网5同圆心的圆形板状结构，所述通气室6的底部与所述圆形板体43的上表面密封连接，所述连接板42一端固定连接于所述圆形板体43外周，另一端固定连接于所述罐体1内壁，相邻两个所述扇形板体41与一个所述连接板42水平连接，所述连接板42接触所述扇形板体41的两侧面上设有卡扣所述扇形板体41的两直边的第一凹槽，所述连接板42的上表面设有卡扣所述竖向隔板7的下底边的第二凹槽，所述罐体1上与所述扇形板体41相接触的圆周上设有多个弧状通孔，所述扇形板体41伸出所述弧状通孔的部分弯折形成挡板，每个所述扇形板体41的上表面设有第二磁力搅拌器；

步骤三、向1～6号发酵室8内分别加入50重量份的发酵液，控制1～3号发酵室8的温度为25℃，4～6号发酵室8的温度为36℃，向1～3号发酵室8中通入100m³/h氧气，4～6号发酵室8中通入70m³/h氧气，1～6号发酵室8中搅拌转速均为25r/min；

其中，所述发酵液制备方法为：取8重量份数的牛肉浸膏和6重量份数的蛋白胨加入40重量份的水，搅拌溶解，向其中加入25重量份数的蔗糖、20重量份数的葡萄糖、28重量份数的黄豆饼粉、15重量份数的玉米粉和10重量份数的酵母粉，继续搅拌20min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在8Mpa的压力下进行均质处理3min，将0.5重量份数的硫酸镁、0.3重量份数的硫酸锰、0.2重量份数的磷酸氢二钠、0.1重量份数的氯化铵、0.1重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至6.8，于120℃条件下消毒40min，即得所述发酵液；

步骤四、将步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌液、沼泽红假单胞菌液、硝化细菌液、反硝化细菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液分别加入1～6号发酵室8中，关闭所述盖体，打开1号、4号、5号和6号发酵室8上部的灯管，对1号、4～6号发酵室8提供光照，1号发酵室8中光照强度为38umol·m^-2·s^-1，4号发酵室8中光照强度为12umol·m^-2·s^-1，5号发酵室8中光照强度为20umol·m^-2·s^-1，6号发酵室8中光照强度为60umol·m^-2·s^-1，2号和3号发酵室8为暗发酵，搅拌和通气下发酵15h，然后停止搅拌和通气继续发酵1h；

步骤五、打开所述盖体，抽出所述竖向隔板7，使得多个所述发酵室8贯通形成一个圆环形的发酵空间，在搅拌和通气下继续发酵5h，停止通气和搅拌，抽出所述扇形板体41，将过滤后的菌液导入所述下部空间3中，向其中加入竹汁液和辣木提取物，搅拌均匀，然后启动第二电机热管，加热至90℃，将菌液浓缩至原体积的28％，得第一复合微生物净水菌剂；导出第一复合微生物净水菌剂，然后经喷雾干燥，得复合微生物净水菌剂。

<实施例2>

一种复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌20份、沼泽红假单胞菌18份、硝化细菌15份、反硝化细菌15份、枯草芽孢杆菌30份、地衣芽孢杆菌35份、5重量份的竹汁液和8重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于2.1L的培养基I中，于25℃摇床培养16h，然后投入20L的培养基II于28℃，25m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养22h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于2.1L的培养基I中，于35℃摇床培养16h，然后投入20L的培养基II于38℃，15m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养22h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、提供一发酵罐，其包括罐体1，所述罐体1为下部封闭的中空的圆柱形，所述罐体1的底部设有第一磁力搅拌器，所述罐体1的中部从上到下依次设有横向隔板4和筛网5，将所述罐体1分成上部空间2和下部空间3；

所述上部空间2的中部设有与所述罐体1同轴的通气室6，所述通气室6的内壁上沿轴向设有多个通气管，所述罐体1和所述通气室6之间形成一环形空间，在所述环形空间中设有多个竖向隔板7，将所述环形空间分隔成多个互不连通的扇形柱状发酵室8，一个所述通气管出气端穿出所述通气室6延伸至一个所述发酵室8中，进气端与外部鼓风机相连，任一所述发酵室8上部设有可开启/关闭的盖体，所述盖体的下表面设有灯管，所述竖向隔板7的两表面上均设有第一电加热管，所述竖向隔板7中间填充有3cm厚的玻璃棉隔热层；

所述下部空间3的罐体1外壁上设有第二电加热管，罐体1内壁上涂覆有药层；所述药层包括40重量份的牡丹根皮提取液、30重量份的蔷薇花提取液、28重量份的芦荟粉末和25重量份的山药粉末；

所述药层的制备方法为：

a.将牡丹根皮提取液与芦荟粉末混合均匀，加入蔷薇花提取液熬煮15min，过滤后，得第一滤液和第一滤渣；

b.将第一滤渣与阿拉伯糖按质量比为10∶1混合均匀，加入山药粉末，加20重量份的水搅拌，密封发酵6天，过滤，得第二滤液和第二滤渣；

c.将第二滤液和第一滤液混合，通过喷雾干燥得到第一粉末，将第二滤渣通过喷雾干燥得到第二粉末，将第一粉末与第二粉末按照质量比为1∶5混合，即得所述药层；

所述筛网5和所述横向隔板4与所述罐体1的底部平行，且尺寸一致，所述筛网5上设有100目网孔，所述横向隔板4由多个尺寸一致的扇形板体41、多个连接板42和圆形板体43拼接而成，形成与所述筛网5同圆心的圆形板状结构，所述通气室6的底部与所述圆形板体43的上表面密封连接，所述连接板42一端固定连接于所述圆形板体43外周，另一端固定连接于所述罐体1内壁，相邻两个所述扇形板体41与一个所述连接板42水平连接，所述连接板42接触所述扇形板体41的两侧面上设有卡扣所述扇形板体41的两直边的第一凹槽，所述连接板42的上表面设有卡扣所述竖向隔板7的下底边的第二凹槽，所述罐体1上与所述扇形板体41相接触的圆周上设有多个弧状通孔，所述扇形板体41伸出所述弧状通孔的部分弯折形成挡板，每个所述扇形板体41的上表面设有第二磁力搅拌器；

步骤三、向1～6号发酵室8内分别加入60重量份的发酵液，控制1～3号发酵室8的温度为28℃，4～6号发酵室8的温度为38℃，向1～3号发酵室8中通入120m³/h氧气，4～6号发酵室8中通入80m³/h氧气，1～6号发酵室8中搅拌转速均为25r/min；

其中，所述发酵液制备方法为：取12重量份数的牛肉浸膏和8重量份数的蛋白胨加入50重量份的水，搅拌溶解，向其中加入35重量份数的蔗糖、28重量份数的葡萄糖、30重量份数的黄豆饼粉、18重量份数的玉米粉和15重量份数的酵母粉，继续搅拌30min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在10Mpa的压力下进行均质处理5min，将1重量份数的硫酸镁、0.5重量份数的硫酸锰、0.6重量份数的磷酸氢二钠、0.3重量份数的氯化铵、0.3重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至7.2，于130℃条件下消毒50min，即得所述发酵液；

步骤四、将步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌液、沼泽红假单胞菌液、硝化细菌液、反硝化细菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液分别加入1～6号发酵室8中，关闭所述盖体，打开1号、4号、5号和6号发酵室8上部的灯管，对1号、4～6号发酵室8提供光照，1号发酵室8中光照强度为38umol·m^-2·s^-1，4号发酵室8中光照强度为12umol·m^-2·s^-1，5号发酵室8中光照强度为20umol·m^-2·s^-1，6号发酵室8中光照强度为60umol·m^-2·s^-1，2号和3号发酵室8为暗发酵，搅拌和通气下发酵15～18h，然后停止搅拌和通气继续发酵2h；

步骤五、打开所述盖体，抽出所述竖向隔板7，使得多个所述发酵室8贯通形成一个圆环形的发酵空间，在搅拌和通气下继续发酵8h，停止通气和搅拌，抽出所述扇形板体41，将过滤后的菌液导入所述下部空间3中，向其中加入竹汁液和辣木提取物，搅拌均匀，然后启动第二电机热管，加热至100℃，将菌液浓缩至原体积的32％，得第一复合微生物净水菌剂；导出第一复合微生物净水菌剂，然后经喷雾干燥，得复合微生物净水菌剂。

<实施例3>

一种复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌19份、沼泽红假单胞菌16份、硝化细菌13份、反硝化细菌13份、枯草芽孢杆菌28份、地衣芽孢杆菌32份、3重量份的竹汁液和6重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于2.0L的培养基I中，于24℃摇床培养15h，然后投入18L的培养基II于26℃，23m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养21h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于2.0L的培养基I中，于34℃摇床培养15h，然后投入18L的培养基II于37℃，14m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养21h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、提供一发酵罐，其包括罐体1，所述罐体1为下部封闭的中空的圆柱形，所述罐体1的底部设有第一磁力搅拌器，所述罐体1的中部从上到下依次设有横向隔板4和筛网5，将所述罐体1分成上部空间2和下部空间3；

所述上部空间2的中部设有与所述罐体1同轴的通气室6，所述通气室6的内壁上沿轴向设有多个通气管，所述罐体1和所述通气室6之间形成一环形空间，在所述环形空间中设有多个竖向隔板7，将所述环形空间分隔成多个互不连通的扇形柱状发酵室8，一个所述通气管出气端穿出所述通气室6延伸至一个所述发酵室8中，进气端与外部鼓风机相连，任一所述发酵室8上部设有可开启/关闭的盖体，所述盖体的下表面设有灯管，所述竖向隔板7的两表面上均设有第一电加热管，所述竖向隔板7中间填充有2cm厚的玻璃棉隔热层；

所述下部空间3的罐体1外壁上设有第二电加热管，罐体1内壁上涂覆有药层；所述药层包括35重量份的牡丹根皮提取液、25重量份的蔷薇花提取液、26重量份的芦荟粉末和20重量份的山药粉末；

所述药层的制备方法为：

a.将牡丹根皮提取液与芦荟粉末混合均匀，加入蔷薇花提取液熬煮15min，过滤后，得第一滤液和第一滤渣；

b.将第一滤渣与阿拉伯糖按质量比为10∶1混合均匀，加入山药粉末，加15重量份的水搅拌，密封发酵5天，过滤，得第二滤液和第二滤渣；

c.将第二滤液和第一滤液混合，通过喷雾干燥得到第一粉末，将第二滤渣通过喷雾干燥得到第二粉末，将第一粉末与第二粉末按照质量比为1∶5混合，即得所述药层；

所述筛网5和所述横向隔板4与所述罐体1的底部平行，且尺寸一致，所述筛网5上设有100目网孔，所述横向隔板4由多个尺寸一致的扇形板体41、多个连接板42和圆形板体43拼接而成，形成与所述筛网5同圆心的圆形板状结构，所述通气室6的底部与所述圆形板体43的上表面密封连接，所述连接板42一端固定连接于所述圆形板体43外周，另一端固定连接于所述罐体1内壁，相邻两个所述扇形板体41与一个所述连接板42水平连接，所述连接板42接触所述扇形板体41的两侧面上设有卡扣所述扇形板体41的两直边的第一凹槽，所述连接板42的上表面设有卡扣所述竖向隔板7的下底边的第二凹槽，所述罐体1上与所述扇形板体41相接触的圆周上设有多个弧状通孔，所述扇形板体41伸出所述弧状通孔的部分弯折形成挡板，每个所述扇形板体41的上表面设有第二磁力搅拌器；

步骤三、向1～6号发酵室8内分别加入55重量份的发酵液，控制1～3号发酵室8的温度为26℃，4～6号发酵室8的温度为37℃，向1～3号发酵室8中通入110m³/h氧气，4～6号发酵室8中通入75m³/h氧气，1～6号发酵室8中搅拌转速均为25r/min；

其中，所述发酵液制备方法为：取10重量份数的牛肉浸膏和7重量份数的蛋白胨加入45重量份的水，搅拌溶解，向其中加入30重量份数的蔗糖、24重量份数的葡萄糖、29重量份数的黄豆饼粉、17重量份数的玉米粉和13重量份数的酵母粉，继续搅拌25min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在9Mpa的压力下进行均质处理4min，将0.8重量份数的硫酸镁、0.4重量份数的硫酸锰、0.4重量份数的磷酸氢二钠、0.2重量份数的氯化铵、0.2重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至7.0，于125℃条件下消毒45min，即得所述发酵液；

步骤四、将步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌液、沼泽红假单胞菌液、硝化细菌液、反硝化细菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液分别加入1～6号发酵室8中，关闭所述盖体，打开1号、4号、5号和6号发酵室8上部的灯管，对1号、4～6号发酵室8提供光照，1号发酵室8中光照强度为38umol·m^-2·s^-1，4号发酵室8中光照强度为12umol·m^-2·s^-1，5号发酵室8中光照强度为20umol·m^-2·s^-1，6号发酵室8中光照强度为60umol·m^-2·s^-1，2号和3号发酵室8为暗发酵，搅拌和通气下发酵17h，然后停止搅拌和通气继续发酵1.5h；

步骤五、打开所述盖体，抽出所述竖向隔板7，使得多个所述发酵室8贯通形成一个圆环形的发酵空间，在搅拌和通气下继续发酵7h，停止通气和搅拌，抽出所述扇形板体41，将过滤后的菌液导入所述下部空间3中，向其中加入竹汁液和辣木提取物，搅拌均匀，然后启动第二电机热管，加热至95℃，将菌液浓缩至原体积的30％，得第一复合微生物净水菌剂；导出第一复合微生物净水菌剂，然后经喷雾干燥，得复合微生物净水菌剂。

<实施例4>

复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌18份、沼泽红假单胞菌15份、硝化细菌10份、反硝化细菌10份、枯草芽孢杆菌25份、地衣芽孢杆菌28份、1重量份的竹汁液和5重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于1.9L的培养基I中，于23℃摇床培养14h，然后投入15L的培养基II于25℃，20m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于1.9L的培养基I中，于33℃摇床培养14h，然后投入15L的培养基II于36℃，12m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、向发酵罐中投入300重量份数的发酵液，控制发酵液温度为30～33℃，氧气通入量为90m³/h，搅拌转速为25r/min，依次向发酵液中投入步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液、硝化细菌菌液、反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液，搅拌和通气发酵20h；

步骤三、所得的发酵液过滤后离心浓缩至原体积的28％；然后经喷雾干燥，得复合益生菌制剂。

其中，所述发酵液制备方法为：取8重量份数的牛肉浸膏和6重量份数的蛋白胨加入40重量份的水，搅拌溶解，向其中加入25重量份数的蔗糖、20重量份数的葡萄糖、28重量份数的黄豆饼粉、15重量份数的玉米粉和10重量份数的酵母粉，继续搅拌20min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在8Mpa的压力下进行均质处理3min，将0.5重量份数的硫酸镁、0.3重量份数的硫酸锰、0.2重量份数的磷酸氢二钠、0.1重量份数的氯化铵、0.1重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至6.8，于120℃条件下消毒40min，即得所述发酵液。

<实施例5>

复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌20份、沼泽红假单胞菌18份、硝化细菌15份、反硝化细菌15份、枯草芽孢杆菌30份、地衣芽孢杆菌35份、5重量份的竹汁液和8重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于2.1L的培养基I中，于25℃摇床培养16h，然后投入20L的培养基II于28℃，25m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养22h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于2.1L的培养基I中35℃摇床培养16h，然后投入20L的培养基II于38℃，15m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养22h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、向发酵罐中投入360重量份数的发酵液，控制发酵液温度为33℃，氧气通入量为100m³/h，搅拌转速为25r/min，依次向发酵液中投入步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液、硝化细菌菌液、反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液，搅拌和通气发酵22h；

步骤三、所得的发酵液过滤后离心浓缩至原体积的32％；然后经喷雾干燥，得复合益生菌制剂。

其中，所述发酵液制备方法为：取12重量份数的牛肉浸膏和8重量份数的蛋白胨加入50重量份的水，搅拌溶解，向其中加入35重量份数的蔗糖、28重量份数的葡萄糖、30重量份数的黄豆饼粉、18重量份数的玉米粉和15重量份数的酵母粉，继续搅拌30min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在10Mpa的压力下进行均质处理5min，将1重量份数的硫酸镁、0.5重量份数的硫酸锰、0.6重量份数的磷酸氢二钠、0.3重量份数的氯化铵、0.3重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至7.2，于130℃条件下消毒50min，即得所述发酵液。

<实施例6>

复合微生物净水菌剂，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌19份、沼泽红假单胞菌17份、硝化细菌13份、反硝化细菌13份、枯草芽孢杆菌28份、地衣芽孢杆菌32份、3重量份的竹汁液和7重量份的辣木提取物。

一种复合微生物净水菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于2.0L的培养基I中，于24℃摇床培养15h，然后投入18L的培养基II于26℃，23m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养21h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于2.0L的培养基I中，于34℃摇床培养15h，然后投入18L的培养基II于37℃，13m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养21h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、向发酵罐中投入330重量份数的发酵液，控制发酵液温度为32℃，氧气通入量为95m³/h，搅拌转速为25r/min，依次向发酵液中投入步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液、硝化细菌菌液、反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液，搅拌和通气发酵21h；

步骤三、所得的发酵液过滤后离心浓缩至原体积的30％；然后经喷雾干燥，得复合益生菌制剂。

其中，所述发酵液制备方法为：取10重量份数的牛肉浸膏和7重量份数的蛋白胨加入45重量份的水，搅拌溶解，向其中加入30重量份数的蔗糖、24重量份数的葡萄糖、29重量份数的黄豆饼粉、17重量份数的玉米粉和13重量份数的酵母粉，继续搅拌25min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在9Mpa的压力下进行均质处理4min，将0.8重量份数的硫酸镁、0.4重量份数的硫酸锰、0.4重量份数的磷酸氢二钠、0.2重量份数的氯化铵、0.2重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHC0₃调节pH至7.0，于125℃条件下消毒45min，即得所述发酵液。

为了说明本发明的复合微生物净水菌剂的使用效果，本发明的申请人提供比较试验如下：取实施例1～6制得的复合微生物净水菌剂作为实施例，取枯草芽孢杆菌净水菌剂作为对比例1，分别按200g/亩的投入量，取对比例1和实施例1～6制得的净水菌剂分别投入COD为67mg/L，H₂S浓度为0.068mg/L，亚硝酸盐浓度为0.077μg/L的水体中，24h后检测投入净水菌剂前后水体的COD值、硫化物和亚硝酸盐的浓度，采用碱性高锰酸钾法测定水体中的化学需氧量(COD)，碘量法测定水体中硫化物含量，重氮偶氮法测定水体中亚硝酸盐的含量，试验结果如下：

由上表看出，实施例1～6能够有效改善水体的水质，其中实施例1～3较实施例4～6有较大的改善，净化后的水质得到I类生活用水标准，效果显著，实施例1～3提供一具有多个单独发酵室的发酵罐，提高各种菌种的发酵效率，保证各种菌种在各自优化发酵条件下制备得优质的菌液，最终得到净化效果较好的复合微生物净水菌剂。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (7)

1.一种复合微生物净水菌剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：解淀粉芽孢杆菌18～20份、沼泽红假单胞菌15～18份、硝化细菌10～15份、反硝化细菌10～15份、枯草芽孢杆菌25～30份和地衣芽孢杆菌28～35份。

2.如权利要求1所述的复合微生物净水菌剂，其特征在于，还包括1～5重量份的竹汁液和5～8重量份的辣木提取物。

3.一种如权利要求1或2所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌菌种的菌液、沼泽红假单胞菌菌种的菌液和硝化细菌菌种的菌液，分别接种于1.9～2.1L的培养基I中，于23～25℃摇床培养14～16h，然后投入15～20L的培养基II于25～28℃，20～25m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20～22h，得解淀粉芽孢杆菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液和硝化细菌菌液；

分别取浓度为50×10⁸cfu/ml的反硝化细菌菌种的菌液、枯草芽孢杆菌菌种的菌液和地衣芽孢杆菌菌种的菌液，分别接种于1.9～2.1L的培养基I中，于33～35℃摇床培养14～16h，然后投入15～20L的培养基II于36～38℃，12～15m³/h的通气量，搅拌条件下扩大培养20～22h，得反硝化细菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液；

所述培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基，所述培养基II为RCM培养基；

步骤二、提供一发酵罐，其包括罐体，所述罐体为下部封闭的中空的圆柱形，所述罐体的底部设有第一磁力搅拌器，所述罐体的中部从上到下依次设有横向隔板和筛网，将所述罐体分成上部空间和下部空间；

所述上部空间的中部设有与所述罐体同轴的通气室，所述通气室的内壁上沿轴向设有多个通气管，所述罐体和所述通气室之间形成一环形空间，在所述环形空间中设有多个竖向隔板，将所述环形空间分隔成多个互不连通的扇形柱状发酵室，一个所述通气管出气端穿出所述通气室延伸至一个所述发酵室中，进气端与外部鼓风机相连，任一所述发酵室上部设有可开启/关闭的盖体，所述盖体的下表面设有灯管，所述竖向隔板的两表面上均设有第一电加热管；

所述下部空间的罐体外壁上设有第二电加热管，罐体内壁上涂覆有药层；所述药层包括30～40重量份的牡丹根皮提取液、20～30重量份的蔷薇花提取液、25～28重量份的芦荟粉末和15～25重量份的山药粉末；

所述筛网和所述横向隔板与所述罐体的底部平行，且尺寸一致，所述横向隔板由多个尺寸一致的扇形板体、多个连接板和圆形板体拼接而成，形成与所述筛网同圆心的圆形板状结构，所述通气室的底部与所述圆形板体的上表面密封连接，所述连接板一端固定连接于所述圆形板体外周，另一端固定连接于所述罐体内壁，相邻两个所述扇形板体与一个所述连接板水平连接，所述连接板接触所述扇形板体的两侧面上设有卡扣所述扇形板体的两直边的第一凹槽，所述连接板的上表面设有卡扣所述竖向隔板的下底边的第二凹槽，所述罐体上与所述扇形板体相接触的圆周上设有多个弧状通孔，所述扇形板体伸出所述弧状通孔的部分弯折形成挡板，每个所述扇形板体的上表面设有第二磁力搅拌器；

步骤三、向1～6号发酵室内分别加入50～60重量份的发酵液，控制1～3号发酵室的温度为25～28℃，4～6号发酵室的温度为36～38℃，向1～3号发酵室中通入100～120m³/h氧气，4～6号发酵室中通入70～80m³/h氧气，1～6号发酵室中搅拌转速均为25r/min；

其中，所述发酵液制备方法为：取8～12重量份数的牛肉浸膏和6～8重量份数的蛋白胨加入40～50重量份的水，搅拌溶解，向其中加入25～35重量份数的蔗糖、20～28重量份数的葡萄糖、28～30重量份数的黄豆饼粉、15～18重量份数的玉米粉和10～15重量份数的酵母粉，继续搅拌20～30min，然后转入均质仪中以8000r/min的转速，在8～10Mpa的压力下进行均质处理3～5min，将0.5～1重量份数的硫酸镁、0.3～0.5重量份数的硫酸锰、0.2～0.6重量份数的磷酸氢二钠、0.1～0.3重量份数的氯化铵、0.1～0.3重量份数的氯化钙加入均质后的混合物中，搅拌均匀，用NaHCO₃调节pH至6.8～7.2，于120～130℃条件下消毒40～50min，即得所述发酵液；

步骤四、将步骤一中得到的解淀粉芽孢杆菌液、沼泽红假单胞菌液、硝化细菌液、反硝化细菌液、枯草芽孢杆菌菌液和地衣芽孢杆菌菌液分别加入1～6号发酵室中，关闭所述盖体，打开1号、4号、5号和6号发酵室上部的灯管，对1号、4～6号发酵室提供光照，2号和3号发酵室为暗发酵，搅拌和通气下发酵15～18h，然后停止搅拌和通气继续发酵1～2h；

步骤五、打开所述盖体，抽出所述竖向隔板，使得多个所述发酵室贯通形成一个圆环形的发酵空间，在搅拌和通气下继续发酵5～8h，停止通气和搅拌，抽出所述扇形板体，将过滤后的菌液导入所述下部空间中，向其中加入竹汁液和辣木提取物，搅拌均匀，然后启动第二电机热管，加热至90～100℃，将菌液浓缩至原体积的28～32％，得第一复合微生物净水菌剂；导出第一复合微生物净水菌剂，然后经喷雾干燥，得复合微生物净水菌剂。

4.如权利要求3所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，其特征在于，所述筛网上设有100目网孔。

5.如权利要求4所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，其特征在于，步骤三中1号发酵室中光照强度为38umol·m^-2·s^-1，4号发酵室中光照强度为12umol·m^-2·s^-1，5号发酵室中光照强度为20umol·m^-2·s^-1，6号发酵室中光照强度为60umol·m^-2·s^-1。

6.如权利要求5所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，其特征在于，所述竖向隔板中间填充有1～3cm厚的玻璃棉隔热层。

7.如权利要求6所述的复合微生物净水菌剂的制备方法，其特征在于，所述药层的制备方法为：

a.将牡丹根皮提取液与芦荟粉末混合均匀，加入蔷薇花提取液熬煮15min，过滤后，得第一滤液和第一滤渣；

b.将第一滤渣与阿拉伯糖按质量比为10∶1混合均匀，加入山药粉末，加10～20重量份的水搅拌，密封发酵3～6天，过滤，得第二滤液和第二滤渣；

c.将第二滤液和第一滤液混合，通过喷雾干燥得到第一粉末，将第二滤渣通过喷雾干燥得到第二粉末，将第一粉末与第二粉末按照质量比为1∶5混合，即得所述药层。