CN105176868B - 一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂及其制备方法和应用。其是由沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌，涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌混合而成。本发明的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂除了对养猪污水厌氧出水具有独特的净化效果，对人工合成污水也具有良好的净化效果，具有推广应用的价值。
Description
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂及其制备方法和应用。
背景技术：
随着我国养猪业集约化和规模化的快速发展，规模化猪场排放的粪尿污水也在剧增。不少猪场采用水冲清粪工艺,冲栏时间集中,废水量大,且携带粪便较多,污染物浓度高,处理难度大。世界各国养殖业污水处理模式可归纳为两种：一种是以资源利用为目标的还田模式,另一种是以达标排放为目标的人工强化处理模式。中国规模化猪场一般集中在城郊,没有足够土地消纳粪污,不便于采用还田模式,多为厌氧处理和其它方法组合进行人工强化处理。污水经厌氧发酵处理，大部分有机质得到去除，但N、P和COD等指标仍很高。如果大量未经后续处理的高浓度厌氧出水直接排放，必然对环境造成巨大危害。因此，探寻一种操作简易、投资少、运行费用低的猪场污水厌氧出水处理技术显得尤其重要。复合微生物菌剂作为一种天然、无污染、高效、安全可靠的污水处理剂，在工业、农业、食品等生产废水处理中，越来越受到人们的青睐。
发明内容：
本发明的第一个目的是提供一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
本发明的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂，其是通过以下方法制备的：将1×108～1×109个/ml的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)菌液、1×108～1×109个/ml的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)菌液，1×108～1×109个/ml的涅瓦菌(Nevskia)菌液、1×108～1×109个/ml的酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)菌液、1×108～1×109个/ml的副球菌(Paracoccus sp.)菌液和1×108～1×109个/ml的木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)菌液按照体积比5-25：3-20：2-10：2-15：1-5：1-20混合均匀，得到高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
优选，所述的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂，其是通过以下方法制备的：将1×108个/ml的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)菌液、1×108个/ml的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)菌液，1×108个/ml的涅瓦菌(Nevskia)菌液、1×108个/ml的酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)菌液、1×108个/ml的副球菌(Paracoccus sp.)菌液和1×108个/ml的木糖氧化无色杆菌(Achromobacterxylosoxidans)菌液按照体积比5：3：2：2：1：1混合均匀，得到高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
本发明的第二个目的是提供高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂的使用方法，其特征在于，将高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂接入到猪场污水厌氧出水中进行净化处理。
优选，是先将高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂进行驯化后再接入猪场污水厌氧出水中进行净化处理。
进一步优选，所述的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂是按体积比1：10000接入到猪场污水厌氧出水中。
本发明依据微生物生态学原理和方法，对猪场污水厌氧出水净化功能菌进行合理复配，通过各菌种间的协同促进作用，获得对猪场污水厌氧出水具有优良净化效果的复合菌剂。复合菌剂各菌种之间配伍合理，共生协作，互不拮抗，繁殖快，生物量大且易规模化培养。与单一菌种的微生物制剂相比，复合菌剂不仅集合了单菌的功能，而且增加了菌种间的协同共生作用，更加适应复杂多变的生态环境。复合菌剂投放到水体中后，可以稳定水体的pH,利用生物强化作用去除N、P，平衡N/P比，降低水体中的悬浮物，提高水体的溶氧量及透明度。沼泽红假单胞菌可利用水体中的有机物进行不产氧的光合作用，降低水体中的COD和N、P含量。异样硝化细菌和反硝化细菌可通过硝化固氮、反硝化还原作用降低水体中的无机态氮含量。本发明的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂除了对养猪污水厌氧出水具有独特的净化效果，对人工合成污水也具有良好的净化效果，具有推广应用的价值。
本发明的沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌都属于现有技术中的菌株。在本发明中申请人采用的沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌均来自于福建省微生物研究所，其保藏于福建省微生物研究所，其保藏编号分别为：沼泽红假单胞菌FIM-20150806001，枯草芽胞杆菌FIM-20150806002，涅瓦菌FIM-20150806003，酯香微杆菌FIM-20150806004，副球菌FIM-20150806005和木糖氧化无色杆菌FIM-20150806006。保藏于福建省微生物研究所的菌株是对外销售的，这些菌株也是对外销售的，在申请日以前，现有技术中的任何人都可以购买到这些菌株。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
以下实施例中的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)，枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)，涅瓦菌(Nevskia)，酯香微杆菌(Microbacteriumesteraromaticum)，副球菌(Paracoccus sp.)和木糖氧化无色杆菌(Achromobacterxylosoxidans)均来自于福建省微生物研究所，其保藏号分别为：沼泽红假单胞菌FIM-20150806001，枯草芽胞杆菌FIM-20150806002，涅瓦菌FIM-20150806003，酯香微杆菌FIM-20150806004，副球菌FIM-20150806005和木糖氧化无色杆菌FIM-20150806006。
实施例1：高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂的制备
(1)斜面培养：
将沼泽红假单胞菌FIM-20150806001接种于斜面培养基1上，于30℃、2500Lx光照的条件下，培养48～72h。
斜面培养基1配方(g/L)：磷酸二氢钠5.5，苹果酸1.5，乙酸钠2.0，氢氧化钠2.0，氯化氨l.0，氯化镁0.25，氯化钙0.05，酵母膏l.0，琼脂15.0，微量元素1mL，pH 7.0，余量为水，将上述成份混合均匀后，灭菌备用。微量元素配方(mg/L)：六水三氯化铁5.0，七水硫酸锌1.0，五水硫酸铜0.05，六水硝酸钴0.5，硼酸1.0，四水氯化锰0.05，余量为水。
分别将枯草芽胞杆菌FIM-20150806002，涅瓦菌FIM-20150806003，酯香微杆菌FIM-20150806004，副球菌FIM-20150806005和木糖氧化无色杆菌FIM-20150806006接种于斜面培养基2上，于28℃培养箱培养48h～72h。
斜面培养基2配方(g/L)：蛋白胨10.0，牛肉膏3.0，氯化钠5.0，琼脂15.0，余量为水,pH7.0，将上述成份混合均匀后，灭菌备用。
(2)发酵培养：
用接种环挑起斜面培养基1上的沼泽红假单胞菌FIM-20150806001菌体接入对应的发酵培养基1中，于30℃、2500Lx光照的条件下，静置培养72～96h，直到菌液转变为棕红色为止，获得沼泽红假单胞菌菌液。
发酵培养基1配方(g/L)：苹果酸3.5，硫酸镁0.12，硫酸铵1.0，无水氯化钙0.075，酵母粉0.1，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾0.3，乙二胺四乙酸二钠0.02，微量元素1mL，余量为水，pH 6.8，将上述成份混合均匀后，灭菌备用。微量元素配方(mg/L)：六水三氯化铁5.0，七水硫酸锌1.0，五水硫酸铜0.05，六水硝酸钴0.5，硼酸1.0，四水氯化锰0.05，余量为水。
用接种环分别挑起枯草芽胞杆菌FIM-20150806002，涅瓦菌FIM-20150806003，酯香微杆菌FIM-20150806004，副球菌FIM-20150806005和木糖氧化无色杆菌FIM-20150806006的菌体接入对应的发酵培养基2中，于28℃、180rpm震荡培养48～72h，分别获得枯草芽胞杆菌菌液，涅瓦菌菌液，酯香微杆菌菌液，副球菌菌液和木糖氧化无色杆菌菌液。
发酵培养基2配方(g/L)：胰蛋白胨10.0，酵母粉5.0，氯化钠10.0，余量为水，pH自然，将上述成份混合均匀后，灭菌备用。
用发酵培养基1对沼泽红假单胞菌菌液进行稀释，使其浓度分别为1×108个/ml和1×109个/ml。
用发酵培养基2对枯草芽胞杆菌菌液，涅瓦菌菌液，酯香微杆菌菌液，副球菌菌液和木糖氧化无色杆菌菌液分别进行稀释，使其浓度分别为1×108个/ml和1×109个/ml。
将1×108个/ml的沼泽红假单胞菌菌液、1×108个/ml的枯草芽胞杆菌菌液、1×108个/ml的涅瓦菌菌液、1×108个/ml的酯香微杆菌菌液、1×108个/ml的副球菌菌液和1×108个/ml的木糖氧化无色杆菌菌液，按照体积比5：3：2：2：1：1的体积比混合均匀获得高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂，命名为高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-1。
将1×109个/ml的沼泽红假单胞菌菌液、1×109个/ml的枯草芽胞杆菌菌液、1×109个/ml的涅瓦菌菌液、1×109个/ml的酯香微杆菌菌液、1×109个/ml的副球菌菌液和1×109个/ml的木糖氧化无色杆菌菌液，按照体积比25：20：10：15：5：20的体积比混合均匀获得高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂，命名为高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-2。
实施例2本发明中的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂对猪场污水厌氧出水的驯化试验。
对高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂(高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-1)进行猪场污水厌氧出水的驯化培养：取实施例1的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-1，以体积比5％的接种量接种到1/5厌氧出水+4/5培养基(培养基是由1/2体积的发酵培养基1和1/2体积的发酵培养基2混合而成)中驯化，待其生长至对数期再接种到2/5厌氧出水+3/5培养基中驯化，待其生长至对数期再依次接种到3/5厌氧出水+2/5培养基、4/5厌氧出水+1/5培养基和100％厌氧出水中。最后镜检能观察到大量运动细菌存在。由此得到经过驯化的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-2按照上述方法进行试验，也取得了相类似的效果。
实施例3本发明中的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂对合成污水的净化试验
合成污水的配制，组成成份(mg/L)：葡萄糖360，酵母膏80.0，KH2PO4 14.0，MgSO4·7H2O 24.0，NH4Cl 60.0，CaCl2 18.0，NaHCO3 24.0，MnSO4·7H2O 6.0，FeCl3 0.3，NaNO230.0，KNO3 30.0，溶于1L蒸馏水中，调节pH至7.0。分装于500mL三角瓶中。121℃高压灭菌15min。
按高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂：合成污水＝1：10000的体积比例在合成污水中接入实施例1的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂(高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-1)，同时分别按菌液：合成污水＝1：10000的体积比例在合成污水中分别接入实施例1中的沼泽红假单胞菌菌液(浓度约为1×108个/ml)、枯草芽胞杆菌菌液(浓度约为1×108个/ml)、涅瓦菌菌液(浓度约为1×108个/ml)、酯香微杆菌菌液(浓度约为1×108个/ml)、副球菌菌液(浓度约为1×108个/ml)和木糖氧化无色杆菌菌液(浓度约为1×108个/ml)为试验对照组，以不添加菌剂为空白对照组，均设立三个平行组，28℃、150rpm震荡培养。5d后取样测定水体中TN和COD的含量。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂TN去除率为87％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌TN去除率分别为55％、63％、47％、39％、40％和63％。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂TP去除率为70％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌TP去除率分别为58％、41％、47％、39％、40％和49％。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂COD去除率为83％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌COD去除率分别为62％、59％、41％、39％、40％和60％。以上结果表明，与单一菌种相比，高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂各菌种之间通过协同作用，其净化水体的效果显著增强。
高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-2按照上述方法进行试验，也取得了相类似的效果。
实施例4本发明中的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂对猪场污水厌氧出水的净化试验
取猪场污水厌氧出水200mL分装于500mL三角瓶中。按高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂：猪场污水厌氧出水＝1：10000的体积比例接入实施例2的经过驯化的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂(经过驯化的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-1)，同时按1：10000的体积比例分别接入经过与高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂相同驯化步骤得到的经过驯化的沼泽红假单胞菌菌液、枯草芽胞杆菌菌液、涅瓦菌菌液、酯香微杆菌菌液、副球菌菌液和木糖氧化无色杆菌菌液为试验对照组，以不添加菌剂为空白对照组，均设立三个平行组，28℃、150rpm震荡培养。5d后取样测定水体中TN和COD的含量。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂TN去除率为89％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌TN去除率分别为58％、44％、39％、43％、40％和66％。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂TP去除率为67％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌TP去除率分别为50％、39％、45％、37％、44％和46％。高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂剂COD去除率为76％，沼泽红假单胞菌、枯草芽胞杆菌、涅瓦菌、酯香微杆菌、副球菌和木糖氧化无色杆菌COD去除率分别为58％、51％、38％、43％、45％和53％。以上结果表明，与单一菌种相比，高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂各菌种之间通过协同作用，其对猪场污水厌氧出水的净化效果显著增强。
高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂-2按照上述方法进行试验，也取得了相类似的效果。
Claims (6)
1.一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂的制备方法，其特征在于，将1×108～1×109个/ml的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)菌液、1×108～1×109个/ml的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)菌液，1×108～1×109个/ml的涅瓦菌(Nevskia)菌液、1×108～1×109个/ml的酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)菌液、1×108～1×109个/ml的副球菌(Paracoccus sp.)菌液和1×108～1×109个/ml的木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)菌液按照体积比5-25：3-20：2-10：2-15：1-5：1-20混合均匀，得到高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂；
所述的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)，枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)，涅瓦菌(Nevskia)，酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)，副球菌(Paracoccus sp.)和木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)分别为沼泽红假单胞菌FIM-20150806001，枯草芽胞杆菌FIM-20150806002，涅瓦菌FIM-20150806003，酯香微杆菌FIM-20150806004，副球菌FIM-20150806005和木糖氧化无色杆菌FIM-20150806006。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂，其是通过以下方法制备的：将1×108个/ml的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)菌液、1×108个/ml的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)菌液，1×108个/ml的涅瓦菌(Nevskia)菌液、1×108个/ml的酯香微杆菌(Microbacteriumesteraromaticum)菌液、1×108个/ml的副球菌(Paracoccus sp.)菌液和1×108个/ml的木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)菌液按照体积比5：3：2：2：1：1混合均匀，得到高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
3.一种按照权利要求1或2所述的制备方法制备得到的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂。
4.一种高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂的使用方法，其特征在于，将权利要求3所述的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂接入到猪场污水厌氧出水中进行净化处理。
5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，是先将高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂进行驯化后再接入猪场污水厌氧出水中进行净化处理。
6.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的高效净化猪场污水厌氧出水的复合菌剂是按体积比1：10000接入到猪场污水厌氧出水中。
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| CN105176868A (zh) | 2015-12-23 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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