CN105586302A - 净化鸭屠宰场污水的复合微生物菌剂及其使用方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化鸭屠宰场污水的复合微生物菌剂及其使用方法和应用，属于污水处理的技术应用领域。本发明首先公开了一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合微生物菌剂，包括以下组分：乳酸菌、米曲霉菌和嗜盐古菌。本发明还公开了降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂，由组分1和组分2组成；其中，组分1包括：油糠、亚麻饼、杂鱼和复合微生物菌剂；组分2包括：石粉、黏土和复合微生物菌剂。本发明对净化鸭屠宰场污水的实际效果进行了观察，结果表明本发明所述的复合微生物菌剂能有效降低鸭屠宰污水的COD含量和氨氮含量，具有成本低、效率高、效果好等优点，能有效应用于鸭屠宰污水处理。

Description

净化鸭屠宰场污水的复合微生物菌剂及其使用方法和应用
技术领域
本发明涉及复合微生物菌剂，尤其涉及净化鸭屠宰场污水的复合微生物菌剂，本发明还涉及该复合微生物菌剂的使用方法和应用，属于污水处理的技术应用领域。
背景技术
禽类屠宰废水属于高浓度的有机废水，在污水处理中占主要部分。该类水中具有化学耗氧量(COD)含量高、氨氮含量高、悬浮物多、难处理等特点，如果不经过处理就排放于环境，会给环境带来严重污染。经过常规污水处理技术处理后，往往很难实现达标排放，给禽类养殖业主带来很大的困扰。
微生物处理法是处理废水中是一种简单高效的方法，将微生物菌剂投入到污水中，对污水中的物质进行分解，最终达到净化的目的。因此，寻求一种能有效处理鸭屠宰场污水的复合微生物菌剂对于鸭养殖业的健康发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合微生物菌剂；
本发明的目的之二是提供一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂；
本发明的目的之三是提供一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明首先提供了一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合微生物菌剂，由乳酸菌、米曲霉菌和嗜盐古菌组成。
优选的，每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.0×106-5.0×106个，米曲霉菌的量是4.0×106-6.0×106个，嗜盐古菌的量是2.0×106-3.0×106个。
更优选的，每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.5×106个，米曲霉菌的量是6.0×106个，嗜盐古菌的量是3.0×106个。
本发明对复合微生物菌剂的组分进行了筛选试验。首先用乳酸菌、米曲霉菌、黑曲霉菌、嗜盐古菌、地衣芽孢杆菌、岛生异担子菌、接骨木镰刀菌、禾谷镰刀菌、纳豆芽孢杆菌、短小芽孢杆菌单菌剂处理鸭屠宰场污水，观测COD和氨氮含量，结果显示COD降低量具有显著性的差异，而氨氮含量降低不明显，因此筛选出COD降低量最明显的菌剂乳酸菌，其降低量为23.9ppm，降幅为21.0％；然后，进行乳酸菌与其他COD降低量较为明显的米曲霉菌、嗜盐古菌、地衣芽孢杆菌、接骨木镰刀菌、纳豆芽孢杆菌进行两两复合，处理鸭屠宰场污水，观测COD和氨氮含量，结果显示COD和氨氮含量的降低量均具有明显的差异，其中乳酸菌与米曲霉菌的COD和氨氮含量降低明显高于其他组合；在此基础上，进行乳酸菌、米曲霉菌与其他菌剂的复合，发现乳酸菌、米曲霉菌和嗜盐古菌的组合好于其他组合，因此，确定了乳酸菌、米曲霉菌和嗜盐古菌这三种菌剂作为降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合微生物菌剂的组分。
在此基础上，本发明通过三因素三水平的复合微生物菌剂的剂量确定试验，确定了该复合微生物菌剂各组分的最佳用量：每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.5×106个，米曲霉菌的量是6.0×106个，嗜盐古菌的量是3.0×106个。
本发明还提供了一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂，由组分1和组分2组成；
其中，组分1包括：油糠、亚麻饼、杂鱼和上述的复合微生物菌剂；优选的，所述组分1中各组分的重量份为：油糠50-70份、亚麻饼30-40份、杂鱼3-8份、复合微生物菌剂3-8份；更优选的，所述组分1中各组分的重量份为：油糠60份、亚麻饼35份、杂鱼5份、复合微生物菌剂5份；
组分2包括：石粉、黏土和上述的复合微生物菌剂；优选的，所述组分2中各组分的重量份为：石粉50-70份、黏土5-15份、复合微生物菌剂10-30份；更优选的，所述组分2中各组分的重量份为：石粉60份、黏土10份、复合微生物菌剂20份。
本发明还提供了所述的复合制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)组分1的制备：将油糠、亚麻饼和杂鱼混合均匀，加入复合微生物菌剂和水，密闭发酵，即得；(2)组分2的制备：石粉、黏土和复合微生物菌剂混合均匀，即得；(3)将组分1和组分2混合均匀，制成团子，待团子表面长满白色菌丝后，即得。
其中，步骤(1)所述水的重量为组分1总重量的35-40％；所述密闭发酵是在30℃环境中密闭发酵15天；步骤(3)中组分1和组分2混合的质量比为(1-10)：1，优选的为2:1。
本发明进一步提供了一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的方法，包括以下步骤：(1)将所述的复合制剂投入到鸭屠宰场污水中；(2)5-10天后，向污水中加入所述的复合微生物菌剂，即可。其中，步骤(1)中每立方米污水中投入复合制剂4-6个(每个600g左右)，优选为5个；步骤(2)中每立方米加入0.5-1.5L复合微生物菌剂，优选的为1.0L。
本发明对所述的降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的方法的实际效果进行了观察。结果表明单独使用所述复合微生物菌剂，COD含量降幅60.4％，氨氮含量降幅56.1％，明显降低了鸭屠宰废水中的COD和氨氮含量；当单独使用所述复合制剂时，COD含量降幅63.9％，氨氮含量降幅59.5％，明显降低了鸭屠宰废水中的COD和氨氮含量，并效果优于复合菌剂；当将所述的复合制剂投入到鸭屠宰场污水中5天后，向污水中加入所述的复合微生物菌剂时，COD含量降幅68.7％，氨氮含量降幅63.3％，表明了本发明复合微生物菌剂、所制备的复合制剂以及二者结合使用均对鸭屠宰污水具有较好的处理效果。
本发明技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明所述的复合微生物菌剂在处理鸭屠宰污水中成本低、效率高、效果好等优点，能有效降低鸭屠宰污水的COD含量和氨氮含量，有利于鸭养殖业的健康发展。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。
1、菌株来源
乳酸菌：CICC21790购自中国工业微生物菌种保藏中心(CICC)；
米曲霉菌：CICC2001购自中国工业微生物菌种保藏中心(CICC)；
黑曲霉菌：CICC2487购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)；
纳豆芽孢杆菌：CICC10023购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)；
短小芽孢杆菌：AS1.10291购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)；
地衣芽孢杆菌：CICC10037购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)；
嗜盐古菌：AS1.6204购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)；
禾谷镰刀菌：ACCC30068购自中国农业微生物菌种保藏中心(ACCC)；
接骨木镰刀菌：ACCC30078购自中国农业微生物菌种保藏中心(ACCC)；
岛生异担子菌：cfcc87219购自中国林业微生物菌种保藏中心(CFCC)。
实施例1复合微生物菌剂的制备
取浓度为13.5×106个/ml的乳酸菌50L，取浓度为15.0×106个/ml的米曲霉菌50L，取浓度为7.5×106个/ml的嗜盐古菌50L，混合均匀，即得。
实施例2复合微生物菌剂的制备
取浓度为12.0×106个/ml的乳酸菌50L，取浓度为12.0×106个/ml的米曲霉菌50L，取浓度为6.0×106个/ml的嗜盐古菌50L，混合均匀，即得。
实施例3复合微生物菌剂的制备
取浓度为15.0×106个/ml的乳酸菌50L，取浓度为18.0×106个/ml的米曲霉菌50L，取浓度为9.0×106个/ml的嗜盐古菌50L，混合均匀，即得。
实施例4降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂
按下列重量称取各组分：油糠60kg、亚麻饼35kg、杂鱼5kg、实施例1制备的复合微生物菌剂5kg(a)，石粉60kg、黏土10kg、实施例1制备的复合微生物菌剂20kg(b)。
制备方法：(1)组分1的制备：将油糠、亚麻饼和杂鱼混合均匀，加入复合微生物菌剂(a)和组分1总重量35％的水，30℃环境中密闭发酵15天，即得；(2)组分2的制备：将石粉、黏土和复合微生物菌剂(b)混合均匀，即得；(3)将组分1和组分2以质量比为2:1的比例混合均匀，制成600克左右的团子，置15℃以上的自然环境中的阴凉处，待团子表面长满白色菌丝后，即得。
实施例5降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂
按下列重量称取各组分：油糠50kg、亚麻饼30kg、杂鱼3kg、实施例2制备的复合微生物菌剂3kg(a)，石粉50kg、黏土5kg、实施例2制备的复合微生物菌剂10kg(b)。
制备方法：(1)组分1的制备：将油糠、亚麻饼和杂鱼混合均匀，加入复合微生物菌剂(a)和组分1总重量40％的水，30℃环境中密闭发酵15天，即得；(2)组分2的制备：将石粉、黏土和复合微生物菌剂(b)混合均匀，即得；(3)将组分1和组分2以质量比为1:1的比例混合均匀，制成600克左右的团子，置15℃以上的自然环境中的阴凉处，待团子表面长满白色菌丝后，即得。
实施例6降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂
按下列重量称取各组分：油糠70kg、亚麻饼40kg、杂鱼8kg、实施例3制备的复合微生物菌剂8kg(a)，石粉70kg、黏土15kg、实施例3制备的复合微生物菌剂30kg(b)。
制备方法：(1)组分1的制备：将油糠、亚麻饼和杂鱼混合均匀，加入复合微生物菌剂(a)和组分1总重量的40％水，30℃环境中密闭发酵15天，即得；(2)组分2的制备：将石粉、黏土和复合微生物菌剂(b)混合均匀，即得；(3)将组分1和组分2以质量比为10:1的比例混合均匀，制成600克左右的团子，置15℃以上的自然环境中的阴凉处，待团子表面长满白色菌丝后，即得。
实验例1复合微生物菌剂的组分筛选实验
1、实验方法
1.1单一组分筛选
制备下列菌剂：(1)乳酸菌，(2)米曲霉菌，(3)黑曲霉菌，(4)嗜盐古菌，(5)地衣芽孢杆菌，(6)岛生异担子菌，(7)接骨木镰刀菌，(8)禾谷镰刀菌，(9)纳豆芽孢杆菌和(10)短小芽孢杆菌。取33个大小为0.5m×0.5m×0.5m的水箱，放入等量的鸭屠宰废水，分为11组，设置三次重复，一组不做任何处理(对照组)，剩余各组每组分别加入上述菌剂，搅拌均匀，每天固定时间进行搅拌，隔天观测一次(0天，1天，3天，5天)，测定各组水样的COD和氨氮含量。
1.2两两复合组分筛选
将单一组分筛选出的对COD和氨氮含量降低最明显的菌剂分别与排名2-6的菌剂进行复合，取18个大小为0.5m×0.5m×0.5m的水箱，放入等量的鸭屠宰废水，分为6组，设置三次重复，一组不做任何处理(对照组)，剩余各组每组分别加入上述菌剂，搅拌均匀，每天固定时间进行搅拌，隔天观测一次(0天，1天，3天，5天)，测定各组水样的COD和氨氮含量。
1.3三三复合组分筛选
将两组分筛选出的对COD和氨氮含量降低最明显的菌剂分别与剩下的单一组分筛选出的较好的菌剂进行重新组合，取15个大小为0.5m×0.5m×0.5m的水箱，放入等量的鸭屠宰废水，分为5组，设置三次重复，一组不做任何处理(对照组)，剩余各组每组分别加入上述菌剂，搅拌均匀，每天固定时间进行搅拌，隔天观测一次(0天，1天，3天，5天)，测定各组水样的COD和氨氮含量。
2、实验结果
2.1单一组分筛选
通过单一菌剂处理鸭屠宰废水，COD和氨氮含量变化值发现(表1和表2)：单一菌剂对氨氮含量的影响较小，COD含量变化明显，其中乳酸菌降低量最大，降幅达到了21.0％，明显高于其他菌剂，而接骨木镰刀菌、嗜盐古菌、米曲霉菌、纳豆芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌COD的降幅也较明显，因此选择乳酸菌分别与接骨木镰刀菌、嗜盐古菌、米曲霉菌、纳豆芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂复合进入下一步试验研究。
表1不同复合微生物菌剂对污水中COD含量的影响(单位为ppm)
表2不同复合微生物菌剂对污水中氨氮含量的影响(单位为ppm)
2.2两两复合组分筛选
通过乳酸菌与其他菌剂两两复合处理鸭屠宰废水发现(表3和表4)，乳酸菌+米曲霉菌组合对COD和氨氮含量降低最明显，效果优于其他组合，因此将乳酸菌+米曲霉菌与接骨木镰刀菌、嗜盐古菌、纳豆芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌这四种菌剂实施三三组合进入下一步试验研究。
表3不同复合微生物菌剂对污水中COD含量的影响(单位为ppm)
表4不同复合微生物菌剂对污水中氨氮含量的影响(单位为ppm)
1.3三三复合组分筛选
通过三三复合处理鸭屠宰废水发现(表3)，乳酸菌+米曲霉菌+嗜盐古菌的组合不管是COD含量的降低值还是氨氮含量的降低值均优于其他组合，因此确定乳酸菌、米曲霉菌、嗜盐古菌这三种菌剂作为复合微生物菌剂的组分，进入下一步复合微生物菌剂的用量确定试验。
表5不同复合微生物菌剂对污水中COD含量的影响(单位为ppm)
表6不同复合微生物菌剂对污水中氨氮含量的影响(单位为ppm)
实验例2复合微生物菌剂的组分用量筛选实验
1、试验方法
在实验例1基础上，将乳酸菌、米曲霉菌、嗜盐古菌按三因素三水平(表7)测定各种组合对鸭屠宰污水的处理效果，取84个大小为0.5m×0.5m×0.5m的水箱，放入等量的鸭屠宰废水，分为28组，设置三次重复，一组不做任何处理(对照组)，剩余27组分别加入表8中不同用量的复合微生物菌剂，搅拌均匀，每天固定时间进行搅拌，隔天观测一次(0天，1天，3天，5天)，测定各组水样的COD和氨氮含量。
表7因素水平表(单位：个/ml)
2、试验结果
各菌剂对鸭屠宰污水的处理结果见表8和表9，从表中可以看出，a2+b3+c3使污水中COD和氨氮的含量降低值最高，因此，选择a2+b3+c3(即每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.5×106个，米曲霉菌的量是6.0×106个，嗜盐古菌的量是3.0×106个)组成复合微生物菌剂，用于处理鸭屠宰污水。
表8不同复合微生物菌剂对污水中COD含量的影响(单位为ppm)
表9不同复合微生物菌剂对污水中氨氮含量的影响(单位为ppm)
实验例3实际效果观察
2013年6月中旬，辽宁省某鸭养殖场利用本发明实施例1所制备的复合微生物菌剂对鸭屠宰污水进行治理，在治理前，测得该污水中COD含量为112.7ppm,氨氮含量为36.9ppm，将实施例1所制备的复合微生物菌剂(每立方米污水中投入1L复合微生物菌剂)投入10天后，测得其COD含量为44.6ppm，降幅60.4％，氨氮含量为16.2ppm，降幅56.1％，明显降低了鸭屠宰废水中的COD和氨氮含量。
同年7月上旬，该屠宰场利用了本发明实施例4所制备的复合制剂对鸭屠宰污水进行治理，在治理前，测得该污水中COD含量为111.6ppm，氨氮含量为35.8ppm，将实施例4所制备的复合制剂(每立方米污水中投入600g左右的复合制剂5个)投入10天后，测得其COD含量为40.3ppm，降幅63.9％，氨氮含量为14.5ppm，降幅59.5％，明显降低了鸭屠宰废水中的COD和氨氮含量，并且优于实施例1所制备的复合微生物菌剂。
2014年4月上旬，该屠宰场在向鸭屠宰污水中投放实施例4所制备的复合制剂(每立方米污水中投入600g左右的复合制剂5个)投入5天后，又向污水中加入了实施例1所制备的复合微生物菌剂(每立方米污水中投入1L复合微生物菌剂)。未处理前，测得COD含量为112.6ppm，氨氮含量为35.4ppm，处理10天后测得COD含量为35.2ppm，氨氮含量为13.0ppm，分别下降了68.7％和63.3％，进一步降低了鸭屠宰废水中的COD和氨氮含量。

Claims (10)

1.一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合微生物菌剂，其特征在于，包括以下组分：乳酸菌、米曲霉菌和嗜盐古菌。
2.按照权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于：每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.0×106-5.0×106个，米曲霉菌的量是4.0×106-6.0×106个，嗜盐古菌的量是2.0×106-3.0×106个。
3.按照权利要求2所述的复合微生物菌剂，其特征在于：每毫升复合微生物菌剂中乳酸菌的量是4.5×106个，米曲霉菌的量是6.0×106个，嗜盐古菌的量是3.0×106个。
4.权利要求1-3所述复合微生物菌剂在降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的应用。
5.一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的复合制剂，其特征在于:由组分1和组分2组成；
其中，组分1包括：油糠、亚麻饼、杂鱼和权利要求1、2或3所述的复合微生物菌剂；组分2包括：石粉、黏土和权利要求1、2或3所述的复合微生物菌剂。
6.按照权利要求5所述的复合制剂，其特征在于：
所述组分1中各组分的重量份为：油糠50-70份、亚麻饼30-40份、杂鱼3-8份、复合微生物菌剂3-8份；优选的，所述组分1中各组分的重量份为：油糠60份、亚麻饼35份、杂鱼5份、复合微生物菌剂5份；
所述组分2中各组分的重量份为：石粉50-70份、黏土5-15份、复合微生物菌剂10-30份；优选的，所述组分2中各组分的重量份为：石粉60份、黏土10份、复合微生物菌剂20份。
7.权利要求5-6所述复合制剂在降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的应用。
8.一种制备权利要求5或6所述的复合制剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)组分1的制备：将油糠、亚麻饼和杂鱼混合均匀，加入复合微生物菌剂和水，密闭发酵，即得；(2)组分2的制备：石粉、黏土和复合微生物菌剂混合均匀，即得；(3)将组分1和组分2混合均匀，制成团子，置阴凉处，待团子表面长满白色菌丝后，即得。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述水的重量为组分1总重量的35-40％；所述密闭发酵是在30℃环境中密闭发酵15天；步骤(3)中组分1与组分2的混合的质量比为(1-10)：1，优选的为2:1。
10.一种降低鸭屠宰场污水中氨氮以及COD含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将权利要求5或6所述的复合制剂投入到鸭屠宰场废水中；(2)5-10天后，向污水中加入权利要求1、2或3所述的复合微生物菌剂，即可。
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