CN105217803B - 一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法。该方法选取水果作为发酵基质，通过备料及前处理；一次植菌，前期发酵；二次植菌，中期发酵；粗过滤，后期发酵；调配，熟化；细过滤，浓缩，灌装等步骤最终得到成品促进剂。本发明提供的促进剂可使芽孢杆菌成为污水处理生化反应器内的优势菌种，维持芽孢杆菌的高活性，同时为芽孢杆菌孢子的萌发和形成提供必要的微量元素。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法，属于水处理领域。
背景技术
随着我国工业的蓬勃发展和人民生活质量的不断提高，城市污水产生量越来越大。由于目前我国的污水处理能力严重不足．导致近50％的城市污水未经任何处理就被排人河流、湖泊或海洋。造成了部分水体中氮、磷含量及化学需氧量(COD)严重超标，不仅威胁到了水生生物的生存，而且也影响到了人的身体健康。目前对于污水的处理方法虽然较多，但研究成果和实践经验表明，微生物净水以其高效率、低成本、见效快、无污染成为最有前景的净水方法。微生物作为一种生态调节剂能够增加溶氧(DO)、降低氨氮与亚硝酸盐氮、抑制有害微生物的繁殖并迅速降解有机物、维持水生生态平衡的功能。目前应用的净水微生物主要种类有光合细菌，芽孢杆菌，硝化细菌，酵母菌等。
芽孢杆菌是一种简单的细菌，是土壤中的优势种群，具有丰富的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。它能强烈地分解碳系、氮系、磷系、硫系污染物，分解复杂多糖、蛋白质和水溶性有机物，在水环境中能形成优势菌群，已成为日前净水研究的热点。但是在实际污水处理的工程项目中，芽孢杆菌在系统内极易流失和退化，无法始终保持其优势地位或高活性，究其原因是外界环境或水质的变化改变了其生存的环境，或微量元素缺乏或其他物质的缺乏导致其芽孢形成或芽孢萌发过程受阻。因此通过工程化手段补充芽孢杆菌新陈代谢所必须的微量元素或其他物质是保证其工程化使用的必须条件。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法，以解决目前芽孢杆菌在实际水处理工程项目中易流失和退化，无法持续保证良好净水效果的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法，包括以下步骤：
（1）备料及前处理：选取水果作为发酵基质，洗净，低温杀菌，打浆，投加辅料；
（2）一次植菌，前期发酵：在步骤（1）备好的果浆内加入酿酒酵母菌液，搅拌混合均匀后静置发酵；
（3）二次植菌，中期发酵：前期发酵结束后，接种醋酸菌菌液和乳酸菌菌液，接种菌液后采用通氧发酵；
（4）粗过滤，后期发酵：中期发酵后的果浆通过粗过滤去除残渣，过滤后进行静态发酵；
（5）调配，熟化：向后期发酵后的果浆内投加含微量元素的可溶性盐并采用机械搅拌进行调配，调配后静置熟化；
（6）细过滤，浓缩，灌装：熟化后的半成品通过细过滤进一步去除残渣，过滤后的液体经浓缩灌装成为成品促进剂。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，发酵基质为雪梨、木瓜、葡萄、火龙果、柑橘、奇异果、苹果、菠萝、番石榴、番茄、香蕉以及山竹，上述原料的重量百分比之和为百分之一百，成熟程度为7~10分。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（1）投加的辅料为精制糖和食盐，精制糖投加量为5~20g/L，食盐投加量为3~10g/L。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（2）所述酿酒酵母菌液浓度为105~107CFU/mL，投加比例为3~8%。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（2）前期发酵的时间为3~10天，pH值控制为3~4，温度控制为35±3℃。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（3）接种醋酸菌菌液1~3%，乳酸菌菌液1~3%，两种菌液接种投加体积比为0.5~2，两种菌液浓度均为105~107CFU/mL。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（3）通氧发酵过程控制通氧强度为2~8m3/（m3·h），中期发酵的时间为8~16天，pH值控制为3~3.5，温度控制为35±3℃，溶解氧浓度控制为2~14mg/L。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（4）粗过滤的滤筛目数为15~30目，后期发酵的时间为10~20天，pH值控制为2.7~3.0，温度控制为30±2℃。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（5）可溶性盐中含有的微量元素为硅、镁、铁、钙、锌、硒、铜中的一种或多种，静置熟化的时间为50~100天，pH值控制为3.0~3.5，温度控制为30±2℃。
优选地，一种污水处理用芽孢杆菌促进剂及其制备方法中，步骤（6）细过滤的滤筛目数为80~120目，过滤后的液体通过反渗透系统进行浓缩，浓缩倍率为2~5倍，浓缩液灌装在深色容器内。
应用本发明提供的污水处理用芽孢杆菌促进剂可使芽孢杆菌成为污水处理生化反应器内的优势菌种，维持芽孢杆菌的高活性，同时为芽孢杆菌孢子的萌发和形成提供必要的微量元素，使芽孢杆菌能够更好地在实际污水处理工程中发挥其净水能力，保证污水处理装置出水合格。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不作为对本发明的限定。
实施例1：采用8分熟的重量百分比分别为20%雪梨，10%木瓜，10%葡萄，10%火龙果，8%柑橘，8%奇异果，5%苹果，5%菠萝，5%番石榴，5%番茄，10%香蕉，4%山竹为发酵基质，洗净，低温杀菌，打浆，投加8g/L精制糖和5g/L食盐；在上述果浆中加入5%浓度为10 6CFU/mL的酿酒酵母菌液，搅拌混合均匀后静置5天，进行前期发酵，期间控制pH为3~4，温度为35±3℃；前期发酵结束后，向果浆中接种1%浓度为10 6CFU/mL的醋酸菌菌液和2%浓度为10 6CFU/mL的乳酸菌菌液，控制通氧强度为5 m3/（m3·h），进行中期发酵，时间为10天，期间pH值控制为3~3.5，温度控制为35±3℃，溶解氧浓度控制为8mg/L；中期发酵后的果浆通过目数为25的滤筛进行粗过滤，然后进行后期发酵，时间为15天，期间pH值控制为2.7~3.0，温度控制为30±2℃；向后期发酵后的果浆内投加含有硅、镁、铁、钙、锌的可溶性盐并采用机械搅拌进行调配，调配后进行静置熟化，时间为60天，期间pH值控制为3.0~3.5，温度控制为30±2℃；熟化后的半成品通过目数为100的滤筛进行细过滤，过滤后的液体通过反渗透系统进行浓缩，浓缩倍率为4倍，浓缩液灌装在深色容器内，得到最终的成品促进剂。
实施例2：采用10分熟的重量百分比分别为25%雪梨，5%木瓜，10%葡萄，8%火龙果，6%柑橘，8%奇异果，8%苹果，10%菠萝，4%番石榴，6%番茄，5%香蕉，5%山竹为发酵基质，洗净，低温杀菌，打浆，投加15g/L精制糖和8g/L食盐；在上述果浆中加入8%浓度为10 7CFU/mL的酿酒酵母菌液，搅拌混合均匀后静置8天，进行前期发酵，期间控制pH为3~4，温度为35±3℃；前期发酵结束后，向果浆中接种1.5%浓度为10 6CFU/mL的醋酸菌菌液和2.5%浓度为106CFU/mL的乳酸菌菌液，控制通氧强度为6m3/（m3·h），进行中期发酵，时间为15天，期间pH值控制为3~3.5，温度控制为35±3℃，溶解氧浓度控制为12mg/L；中期发酵后的果浆通过目数为30的滤筛进行粗过滤，然后进行后期发酵，时间为20天，期间pH值控制为2.7~3.0，温度控制为30±2℃；向后期发酵后的果浆内投加含有硅、铁、钙、锌、硒的可溶性盐并采用机械搅拌进行调配，调配后进行静置熟化，时间为85天，期间pH值控制为3.0~3.5，温度控制为30±2℃；熟化后的半成品通过目数为110的滤筛进行细过滤，过滤后的液体通过反渗透系统进行浓缩，浓缩倍率为5倍，浓缩液灌装在深色容器内，得到最终的成品促进剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料及前处理：选取水果作为发酵基质，洗净，低温杀菌，打浆，投加辅料；
(2)一次植菌，前期发酵：在步骤(1)备好的果浆内加入酿酒酵母菌液，搅拌混合均匀后静置发酵；
(3)二次植菌，中期发酵：前期发酵结束后，接种醋酸菌菌液和乳酸菌菌液，接种菌液后采用通氧发酵；
(4)粗过滤，后期发酵：中期发酵后的果浆通过粗过滤去除残渣，过滤后进行静态发酵；
(5)调配，熟化：向后期发酵后的果浆内投加含微量元素的可溶性盐并采用机械搅拌进行调配，调配后静置熟化；
(6)细过滤，浓缩，灌装：熟化后的半成品通过细过滤进一步去除残渣，过滤后的液体经浓缩灌装成为成品促进剂。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述发酵基质为雪梨、木瓜、葡萄、火龙果、柑橘、奇异果、苹果、菠萝、番石榴、番茄、香蕉以及山竹，上述原料的重量百分比之和为百分之一百，成熟程度为7～10分。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述辅料为精制糖和食盐，精制糖投加量为5～20g/L，食盐投加量为3～10g/L。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述酿酒酵母菌液浓度为105～107CFU/mL，投加比例为3～8％。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述前期发酵时间为3～10天，pH值控制为3～4，温度控制为35±3℃。
6.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述醋酸菌菌液1～3％，乳酸菌菌液1～3％，两种菌液接种投加体积比为0.5～2，两种菌液浓度均为105～107CFU/mL。
7.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述通氧发酵过程控制通氧强度为2～8m3/(m3·h)，中期发酵时间为8～16天，pH值控制为3～3.5，温度控制为35±3℃，溶解氧浓度控制为2～14mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述粗过滤的滤筛目数为15～30目，所述后期发酵时间为10～20天，pH值控制为2.7～3.0，温度控制为30±2℃。
9.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述可溶性盐中含有的微量元素为硅、镁、铁、钙、锌、硒、铜中的一种或多种，所述静置熟化时间为50～100天，pH值控制为3.0～3.5，温度控制为30±2℃。
10.根据权利要求1所述的一种污水处理用芽孢杆菌促进剂的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述细过滤的滤筛目数为80～120目，过滤后的液体通过反渗透系统进行浓缩，浓缩倍率为2～5倍，浓缩液灌装在深色容器内。
11.一种污水处理用芽孢杆菌促进剂，其特征在于，由权利要求1至10中任一项所述的制备方法制备而成。
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