CN105331565A - 一种用于净化生活污水的微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于净化生活污水的微生物菌剂及其制备方法，该菌剂的活性成分包括以下的原料菌混合而成：脱氮硫杆菌、枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸菌、诺卡氏菌、反硝化细菌、沼泽红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌、红螺菌、酵母菌、丙酸杆菌。本发明能够有效去除生活污水中含有的纤维素、糖类、脂肪蛋白质、病原菌、病毒、寄生虫卵，以及含氮、含硫和含磷较高的无机盐等污染物，在保证BOD、COD去除效果的同时，具有良好的杀菌能力，特别对病原菌，具有较强的抑制能力，处理生活污水的效果显著。

Description

一种用于净化生活污水的微生物菌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种微生物菌剂，具体说是一种用于净化生活污水的微生物菌剂及其制备方法。

背景技术

城市的环境监管是城管人员的重要职责之一，目前城市的环境污染，特别是水体的污染，一直是关系到人们切身利益的危害之一。生活过程中产生的污水是水体的主要污染源之一。主要是粪便、洗涤污水、垃圾污水。城市每人每日排出的生活污水量为150～400L，其量与生活水平有密切关系。目前，国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等。这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境、垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别，垃圾污水使生活污水有害物质变得复杂化。

生活污水存在以下危害

1、病原物污染

主要来自城市生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等方面。病原微生物的特点是：①数量大；②分布广；③存活时间较长；④繁殖速度快；⑤易产生抗性，很难消灭；⑥传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此类污染物实际上通过多种途径进入人体，并在体内生存，引起人体疾病。

2、需氧有机物污染

有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解、恶化水质，常称这些有机物为需氧有机物。水体中需氧有机物越多，耗氧也越多，水质也越差，说明水体污染越严重。

3、富营养化污染

富营养化污染是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。水生生态系统的富营养化能通过化学污染物由两种途径发生：一种是通过正常情况下限定植物的无机营养物质的量的增加；另一种是通过作为分解者的有机物的增加。

4、恶臭

恶臭是一种普遍的污染危害，它也发生于污染水体中。人能嗅到的恶臭多达4000多种，危害大的有几十种。恶臭的危害表现为：①妨碍正常呼吸功能，使消化功能减退；精神烦躁不安，工作效率降低，判断力、记忆力降低；长期在恶臭环境中工作和生活会造成嗅觉障碍，损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能；②某些水产品染上了恶臭无法食用、出售；③恶臭水体不能作游泳、养鱼、饮用，而破坏了水的用途和价值；④还能产生硫化氢、甲醛等毒性危害。

5、酸、碱、盐污染

酸、碱污染使水体pH发生变化，破坏其缓冲作用，消灭或抑制微生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀桥梁、船舶、鱼具。酸与碱往往同时进入同一水体，中和之后可产生某些盐类，从pH值角度看，酸、碱污染因中和作用而自净了，但产生各种盐类，又成了水体的新污染物。因为无机盐的增加能提高水的渗透压，对淡水生物、植物生长有不良影响，在盐碱化地区，地面水、地下水中的盐将进一步危害土壤质量。

6、地下水硬度升高

高硬水，尤其是永久硬度高水的危害表现为多方面：难喝；可引起消化道功能紊乱、腹泻、孕畜流产；对人们日用不便；耗能多；影响水壶、锅炉寿命；锅炉用水结垢，易造成爆炸；需进行软化、纯化处理，酸、碱、盐流失到环境中又会造成地下水硬度升高，形成恶性循环。

7、有毒物质污染

有毒物质污染是水污染中特别重要的一大类，种类繁多，但共同的特点是对生物有机体的毒性危害。

目前，微生物菌剂被广泛应用到污水处理中，污水的生物处理具有来源广，易培养，繁殖快，对环境适应性强的特点，是一种高效、节能、绿色的污水处理技术，也是当前用于含有机污染物污水常用的处理方法。但目前的微生物菌剂主要用于处理工业污水、河道污水，而对于日常生活产生的污水处理能力较弱，主要由于生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等，总的特点是含氮、含硫和含磷高，在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于净化生活污水的微生物菌剂及其制备方法，以提高生活污水净化的效果。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于净化生活污水的微生物菌剂，该菌剂的活性成分包括以下重量百分比的原料菌混合而成：脱氮硫杆菌15%，枯草芽胞杆菌25%，地衣芽孢杆菌10%，多粘芽孢杆菌10%，乳酸菌7%，诺卡氏菌5%，反硝化细菌5%，沼泽红假单胞菌3%，嗜硫红假单胞菌3%，红螺菌4%，酵母菌8%，丙酸杆菌5%。

上述用于净化生活污水的微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制作培养基

培养基为：奶酪3%、酪乳2%、豆鼓50%、去皮的香蕉10%、蜂蜜10%、马铃薯25%；将豆鼓放置在清水中浸泡2～3小时，取出后空干水分备用；将香蕉去皮后蒸煮2～3分钟，蒸煮温度为90℃～100℃；将马铃薯在50kPa气压下用105℃～110℃，蒸煮5～8分钟，然后取出用10℃～15℃的清水浸泡2～3分钟，再将皮去掉放入搅拌机进行粉碎搅拌，制成马铃薯泥；按照比例将奶酪、酪乳、豆鼓、去皮的香蕉、蜂蜜、马铃薯充分混合搅拌，制成培养基，培养基经过125℃高温灭菌10分钟；

步骤二、接种

将高温灭菌后的培养基倒入发酵罐，总菌量的添加按照每1kg培养基添加4.0×10⁸个～5.0×10⁸个细菌的比例添加，接种时，先将发酵罐温度调节至25℃～28℃，pH6.5～7.0，再加入重量百分比的脱氮硫杆菌、枯草芽胞杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃～35℃，pH8.0～8.5，然后加入重量百分比的地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸菌、诺卡氏菌、反硝化细菌、沼泽红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌、红螺菌、酵母菌、丙酸杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃，pH7.0，继续发酵36小时，继续发酵时，发酵罐搅拌转速为120r/min；

步骤三、喷雾干燥

发酵完成后，向培养基内加入消毒后的海藻糖和脱脂乳溶液，海藻糖和脱脂乳溶液的用量为培养基质量的10倍，充分搅拌后通过1000目筛，得到的液体即为复合菌液，过滤得到的固体培养基保存备用，再将复合菌液通过喷雾干燥得到复合微生物。

由于采用以上技术方案，光合菌群（如沼泽红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌、红螺菌）属于独立营养微生物，菌体本身含60%以上的蛋白质，且富含多种维生素，还含有辅酶Q10、抗病毒物质和促生长因子；它以水体接受的光和热为能源，将水体中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以污染水体中的有机物、有害气体（硫化氢等）及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，将游离的氮、硫、磷加以利用，防止恶臭的发生。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。

乳酸菌群（厌氧型）。以嗜酸乳杆菌为主导，它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖。

酵母菌群（兼性厌氧型）。它利用光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进根系生长及细胞分裂的活性化物质，便于污染的水体生长水上植物，这在一定程度上可促进生活污水的治理，降低污染水体生成恶臭物质。酵母菌在促进其它有效微生物（如乳酸菌、放线菌）增殖所需要的基质食物提供重要的给养保障。此外，酵母菌产生的单细胞蛋白是动物不可缺少的养分。

本发明能够有效去除生活污水中含有的纤维素、糖类、脂肪蛋白质、病原菌、病毒、寄生虫卵，以及含氮、含硫和含磷较高的无机盐等污染物，在保证BOD、COD去除效果的同时，具有良好的杀菌能力，特别对病原菌，具有较强的抑制能力，处理生活污水的效果显著。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。

实施例

一种用于净化生活污水的微生物菌剂，该菌剂的活性成分包括以下重量百分比的原料菌混合而成：脱氮硫杆菌15%，枯草芽胞杆菌25%，地衣芽孢杆菌10%，多粘芽孢杆菌10%，乳酸菌7%，诺卡氏菌5%，反硝化细菌5%，沼泽红假单胞菌3%，嗜硫红假单胞菌3%，红螺菌4%，酵母菌8%，丙酸杆菌5%。

上述用于净化生活污水的微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制作培养基

培养基为：奶酪3%、酪乳2%、豆鼓50%、去皮的香蕉10%、蜂蜜10%、马铃薯25%；将豆鼓放置在清水中浸泡2～3小时，取出后空干水分备用；将香蕉去皮后蒸煮2～3分钟，蒸煮温度为90℃～100℃；将马铃薯在50kPa气压下用105℃～110℃，蒸煮5～8分钟，然后取出用10℃～15℃的清水浸泡2～3分钟，再将皮去掉放入搅拌机进行粉碎搅拌，制成马铃薯泥；按照比例将奶酪、酪乳、豆鼓、去皮的香蕉、蜂蜜、马铃薯充分混合搅拌，制成培养基，培养基经过125℃高温灭菌10分钟；

步骤二、接种

将高温灭菌后的培养基倒入发酵罐，总菌量的添加按照每1kg培养基添加4.0×10⁸个～5.0×10⁸个细菌的比例添加，接种时，先将发酵罐温度调节至25℃～28℃，pH6.5～7.0，再加入重量百分比的脱氮硫杆菌、枯草芽胞杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃～35℃，pH8.0～8.5，然后加入重量百分比的地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸菌、诺卡氏菌、反硝化细菌、沼泽红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌、红螺菌、酵母菌、丙酸杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃，pH7.0，继续发酵36小时，继续发酵时，发酵罐搅拌转速为120r/min；

步骤三、喷雾干燥

发酵完成后，向培养基内加入消毒后的海藻糖和脱脂乳溶液，海藻糖和脱脂乳溶液的用量为培养基质量的10倍，充分搅拌后通过1000目筛，得到的液体即为复合菌液，过滤得到的固体培养基保存备用，再将复合菌液通过喷雾干燥得到复合微生物；

所述步骤三喷雾干燥还包括以下步骤：

a喷雾干燥机灭菌处理

先向喷雾干燥机内通入沸腾的开水洗涤，将设备内的残渣残留物洗出，然后通入200℃的高温空气灭菌15分钟；

b复合菌液热激处理

将步骤三得到的复合菌液放入40℃的水浴锅中，对复合菌液进行热激处理，热激过程温度由40℃均匀升到45℃，热激持续时间为40min，当升到45℃时，立即停止加热，结束热激处理；

c喷雾干燥

复合菌液热激处理完成后将温度先冷却至30℃，然后立即送入喷雾干燥机，喷雾干燥机设定出口温度为80℃，进料温度为100℃进行喷雾，收集菌粉。

对生活污水的处理实验

地点：山东省诸城市污水处理厂10T/天小试（2015年）。

山东省诸城市污水处理厂为验证处理生活污水的效果，于2015年组织了每天处理10T生活污水的小试，基本流程如下：

污水→沉淀池→调节池→接触反应→生物滤池→出水

经3个月实验，结果如下表：

污染物指标	进水水质	出水水质
			pH	6～9	7.52
CODcr(mg/L)	420	≤30
			BOD5(mg/L)	230	≤20
SS(mg/L)	310	≤10
			TN(mg/L)	55	≤18
NH3-N(mg/L)	30	≤1.4
			TP(mg/L)	7	≤0.4

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种用于净化生活污水的微生物菌剂，其特征在于，该菌剂的活性成分包括以下重量百分比的原料菌混合而成：脱氮硫杆菌15%，枯草芽胞杆菌25%，地衣芽孢杆菌10%，多粘芽孢杆菌10%，乳酸菌7%，诺卡氏菌5%，反硝化细菌5%，沼泽红假单胞菌3%，嗜硫红假单胞菌3%，红螺菌4%，酵母菌8%，丙酸杆菌5%。

2.如权利要求1所述的一种用于净化生活污水的微生物菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、制作培养基

培养基为：奶酪3%、酪乳2%、豆鼓50%、去皮的香蕉10%、蜂蜜10%、马铃薯25%；将豆鼓放置在清水中浸泡2～3小时，取出后空干水分备用；将香蕉去皮后蒸煮2～3分钟，蒸煮温度为90℃～100℃；将马铃薯在50kPa气压下用105℃～110℃，蒸煮5～8分钟，然后取出用10℃～15℃的清水浸泡2～3分钟，再将皮去掉放入搅拌机进行粉碎搅拌，制成马铃薯泥；按照比例将奶酪、酪乳、豆鼓、去皮的香蕉、蜂蜜、马铃薯充分混合搅拌，制成培养基，培养基经过125℃高温灭菌10分钟；

步骤二、接种

将高温灭菌后的培养基倒入发酵罐，总菌量的添加按照每1kg培养基添加4.0×10⁸个～5.0×10⁸个细菌的比例添加，接种时，先将发酵罐温度调节至25℃～28℃，pH6.5～7.0，再加入重量百分比的脱氮硫杆菌、枯草芽胞杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃～35℃，pH8.0～8.5，然后加入重量百分比的地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸菌、诺卡氏菌、反硝化细菌、沼泽红假单胞菌、嗜硫红假单胞菌、红螺菌、酵母菌、丙酸杆菌，培养12小时后，再将发酵罐温度调节至30℃，pH7.0，继续发酵36小时，继续发酵时，发酵罐搅拌转速为120r/min；

步骤三、喷雾干燥

发酵完成后，向培养基内加入消毒后的海藻糖和脱脂乳溶液，海藻糖和脱脂乳溶液的用量为培养基质量的10倍，充分搅拌后通过1000目筛，得到的液体即为复合菌液，过滤得到的固体培养基保存备用，再将复合菌液通过喷雾干燥得到复合微生物。

3.如权利要求2所述的一种用于净化生活污水的微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三喷雾干燥还包括以下步骤：

a喷雾干燥机灭菌处理

先向喷雾干燥机内通入沸腾的开水洗涤，将设备内的残渣残留物洗出，然后通入200℃的高温空气灭菌15分钟；

b复合菌液热激处理

将步骤三得到的复合菌液放入40℃的水浴锅中，对复合菌液进行热激处理，热激过程温度由40℃均匀升到45℃，热激持续时间为40min，当升到45℃时，立即停止加热，结束热激处理；

c喷雾干燥

复合菌液热激处理完成后将温度先冷却至30℃，然后立即送入喷雾干燥机，喷雾干燥机设定出口温度为80℃，进料温度为100℃进行喷雾，收集菌粉。