CN106011038A - 治理污染水体的复合微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂及其制备方法。治理污染水体的复合微生物菌剂包括下述菌种：光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌和生物酶。该复合微生物菌剂中光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌均是由自然水体中提取的微生物培养驯化而得到，经组合后具有物种多样性、活性高、效率快、抗逆性强等特点。用于河涌、湖泊、江流废水处理时，该复合微生物菌剂可以有效的激发水体内本身存有的微生物的活性，加速微生物的生长和繁殖，为原位修复提供了良好的支持作用。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体地说，涉及一种治理污染水体的复合微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
河流水污染已经成为影响区域社会经济发展、制约人民生活水平提高的主要因素。已有调查表明长江三角洲地区农村水环境生态90％以上已丧失了基本功能，城乡河道因污染和生态系统严重退化，河道水质已基本处于V类和劣V类水质，多数河道水体污染严重、富营养化，最主要的污染指标是高锰酸盐指数和氨氮，此外河水大多变黑变臭、病原菌超标，造成了严峻的环境生态形势，严重影响了广大农村的生态、生产和生活安全。
因而对城乡水环境的修复是急待解决的重要问题。
在现行处理河道污水的方法中，绝大多数以物理、化学方法控制污水为主，这些方法不仅投资大、维护成本昂贵、而且难以达到长期治理效果。
微生物的新陈代谢可以吸收污染水体中的各种污染物。通常生态较好、污染较少的河水中有自净微生物存在，但在污染的河流中已经缺失了自净功能，自净微生物缺乏或菌量过小，而且自然界中的微生物能够被人工培养、分离、驯化、利用，并进一步用于环境治理的少之又少。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂，其包括下述菌种：光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌和生物酶。
在某些实施方式中，其包括下述菌种：还包括溶纸梭菌、放线菌和脱氮副球菌。
在某些实施方式中，所述菌种的重量百分比如下：3％～15％光合细菌、15％～35％芽孢杆菌、5％～25％亚硝化杆菌、5％～25％硝化杆菌、5％～25％反硝化杆菌和1％～10％生物酶。
在某些实施方式中，所述菌种的重量百分比如下：5％～12％光合细菌、20％～30％芽孢杆菌、5％～10％溶纸梭菌、5％～10％放线菌、8％～10％脱氮副球菌、10％～20％亚硝化杆菌、10％～20％硝化杆菌、10％～20％反硝化杆菌和1％～5％生物酶。
在某些实施方式中，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
在某些实施方式中，所述枯草芽孢杆菌和所述地衣芽孢杆菌的菌落比例为1：1～3：1。
在某些实施方式中，所述放线菌包括链球菌。
在某些实施方式中，所述光合细菌包括澡泽红假单胞菌。
在某些实施方式中，所述生物酶包括脂肪酶和枯草溶菌素。
本发明还提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S10：配置培养基；
S20：接种：向S10中制备的培养基中加入枯草芽孢杆菌、脱氮副球菌、溶纸梭菌、地衣芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、反硝化杆菌、硝化杆菌和亚硝化杆菌共同发酵之后，过滤得到滤液；
S30：用保护液稀释S20中制备的滤液。
本发明提供的一种治理污染水体的复合微生物菌剂的有益效果是：
1)本发明提供的复合微生物菌剂中光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌均是由自然水体中提取的微生物培养驯化而得到，经组合后具有物种多样性、活性高、效率快、抗逆性强等特点；
2)该复合微生物菌剂改善污染水体的效果明显、微生物培养周期短、菌种多样性好，且该复合微生物菌剂中包含多种厌氧、好氧、兼性厌氧菌，能够有效的去除污水中的蛋白类、纤维素、糖类、病原体、病毒、含硫物质，并且能够有效吸附重金属，高效的去除COD、氨氮的同时还具有杀菌消毒的作用；
3)用于河涌、湖泊、江流废水处理时，该复合微生物菌剂可以有效的激发水体内本身存有的微生物的活性，加速微生物的生长和繁殖，为原位修复提供了良好的支持作用。
综上，本发明克服了现有技术的不足，提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂，其对净化水体、改善水体环境效果明显，通过静电吸引的方式去除重金属及某些农药毒素，无泡沫，对皮肤无过敏、无剌激且有美白保湿作用。
附图说明
应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明为一实施方式的治理污染水体的复合微生物菌剂的制备方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例及图对本发明的权利要求做进一步的详细说明，可以理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。
本发明提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂，其包括下述菌种：光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌和生物酶。
上述，鉴于微生物在水体生物地球化学循环过程中的重要作用，利用微生物原位修复污染水体具有高效、低成本的优势。利用微生物修复城乡河道污水技术的方法之一是提高水体中微生物的活性。
可以理解的是，在水体复氧的基础上投加该复合微生物菌剂可以加快水体中污染物的降解。该种通过构建生态系统的方法来处理污水不仅能耗低、维护成本低且水质稳定效果长久。而在人工构建的生态系统中，该复合微生物菌剂中含有的微生物在降解有机物含量(BOD)、除氮、除磷上都发挥了不可替代的作用。
需要理解的是，该复合微生物菌剂在湖泊景观水体的水质维护方面可以很好的控制水体中COD、BOD5、N-NH3、TP等污染物的含量及控制藻类等的生长，保持整个水体的清澈、洁净。
该复合微生物菌剂选用高效菌株来处理污染水体，其过程是以酶促反应为基础，通过微生物体产生的具有催化作用的特殊蛋白质作为催化剂,降解N-NH3和TP、分解淤泥、消除恶臭、抑制藻类的生长，以达到控制水华的作用。
可以理解的是，复合微生物菌剂中微生物通过代谢反应将污染物氧化分解为CO2和H2O等终产物或转化为微生物的营养物质，促进自身的生长繁殖，就像光合细菌和芽孢杆菌等能将H2S转化成自身生长所需要的硫元素；并且微生物的比表面积大并含有多糖类黏性物质，可以吸附环境中的一些污染物，以及重金属等；再者，当环境中投加该复合微生物菌剂后，这些微生物成为了环境中的优势菌，它们能有效抑制一些病原菌和腐败菌的生长，如乳酸菌等成为优势菌后就能抑制体系中大肠杆菌等的生长，从而减少氨气及臭味的产生。
进一步的，其包括下述菌种：还包括溶纸梭菌、放线菌和脱氮副球菌。
进一步的，所述菌种的重量百分比如下：3％～15％光合细菌、15％～35％芽孢杆菌、5％～25％亚硝化杆菌、5％～25％硝化杆菌、5％～25％反硝化杆菌和1％～10％生物酶。
进一步的，所述菌种的重量百分比如下：5％～12％光合细菌、20％～30％芽孢杆菌、5％～10％溶纸梭菌、5％～10％放线菌、8％～10％脱氮副球菌、10％～20％亚硝化杆菌、10％～20％硝化杆菌、10％～20％反硝化杆菌和1％～5％生物酶。
进一步的，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
进一步的，所述枯草芽孢杆菌和所述地衣芽孢杆菌的菌落比例为1：1～3：1。
优选地，所述枯草芽孢杆菌和所述地衣芽孢杆菌的菌落比例为2：1。
进一步的，所述放线菌包括链球菌。
进一步的，所述光合细菌包括澡泽红假单胞菌。
进一步的，所述生物酶包括脂肪酶和枯草溶菌素。
本发明还提供了一种治理污染水体的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S10：配置培养基；
S20：接种：向S10中制备的培养基中加入枯草芽孢杆菌、脱氮副球菌、溶纸梭菌、地衣芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、反硝化杆菌、硝化杆菌和亚硝化杆菌共同发酵之后，过滤得到滤液；
S30：用保护液稀释S20中制备的滤液。
优选地，步骤S10配置培养基中，按重量份计算，取红薯粉15～18份、豆豉20～30份、牛肉膏3～5份、酵母膏3.5～4.5份、海藻酸钠0.5～1份、磷酸氢二钾0.01～0.03份、谷氨酸0.02～0.05份、氯化钠0.5～1份、二氧化锰0.01～0.03份、去离子水500份均匀混合后，紫外灯下消毒后储存。
优选地，步骤S20接种中，将上述培养基加入到发酵罐(发酵罐体积的50％～70％)，接种前设定发酵罐温度为28～30℃，转速为150～220r/min，PH值为6.8～7.5，加入配置好重量比的枯草芽孢杆菌、脱氮副球菌、溶纸梭菌，培养24h后按配置好的重量比加入地衣芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、反硝化杆菌、硝化杆菌、亚硝化杆菌，发酵罐设定参数为，温度30～35℃，转速180r/min，PH值为7.5～8.0，培养48～72h，待发酵完后，过滤发酵罐中的混合物，取过滤液储存。
优选地，步骤S30接种中，用保护液稀释S20中制备的滤液的具体过程为，按2:1比例配置海藻糖和脂肪乳溶液，紫外灯进行消毒处理，取S10中培养基重量的8～15倍消毒后的海藻糖和脂肪乳溶液混合液，加入步骤S20中的滤液中，搅拌过滤取过滤液，过滤液即为复合微生物菌剂，有效微生物数量大于1*109cfu/ml。
为证实该复合微生物菌剂的效果，发明人将该复合微生物菌剂应用于中山市东凤镇民乐村委南面河段。
具体过程为，本实验设置100m2的实验区域，实验河段长约16m，宽约6m，水深约0.3～1m，底泥约0.2～0.6m。采用沙包构筑围堰，上覆帆布，该实验河段补水主要通过沙包间隙和实验河段外水体进行交换，水位随堰外河涌水位变化而变化。
实验周期约3个月，实验期间平均每月采集水样4次，每次采集堰内、堰外两个水样，共采集14次水样。依次检测指标为DO、CODcr、BOD5、TP、NH3-N。试验期间共投放复合微生物菌2次，每次约1kg。
(采用地表水V类标准，DO>2mg/L、CODcr<40mg/L、BOD5<10mg/L、TP<0.4mg/L、NH3-N<2.0mg/L。)
检测结果如下：
有上述结果可以看出，该复合微生物菌剂治理河水有明显的效果，各类监测指标均达标。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：3％澡泽红假单胞菌、35％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为1:1、25％亚硝化杆菌、25％硝化杆菌、5％反硝化杆菌和7％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例2
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：15％澡泽红假单胞菌、20％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为2:1、20％亚硝化杆菌、15％硝化杆菌、25％反硝化杆菌和5％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例3
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：10％澡泽红假单胞菌、35％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为3:1、15％亚硝化杆菌、5％硝化杆菌、25％反硝化杆菌和10％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例4
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：15％澡泽红假单胞菌、15％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为1:1、25％亚硝化杆菌、25％硝化杆菌、15％反硝化杆菌和5％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例5
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：15％澡泽红假单胞菌、35％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为2:1、5％亚硝化杆菌、25％硝化杆菌、19％反硝化杆菌和1％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例6
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：12％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为1:1、10％亚硝化杆菌、20％硝化杆菌、10％反硝化杆菌和8％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例7
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：12％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为1:1、10％亚硝化杆菌、10％硝化杆菌、20％反硝化杆菌和8％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例8
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：12％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为1:1、5％溶纸梭菌、5％放线菌、8％脱氮副球菌、10％亚硝化杆菌、10％硝化杆菌、10％反硝化杆菌和10％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例9
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：8％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为3:1、10％溶纸梭菌、10％放线菌、10％脱氮副球菌、10％亚硝化杆菌、10％硝化杆菌、10％反硝化杆菌和2％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例10
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：8％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为3:1、10％溶纸梭菌、10％放线菌、10％脱氮副球菌、10％亚硝化杆菌、10％硝化杆菌、10％反硝化杆菌和2％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
实施例11
治理污染水体的复合微生物菌剂中微生物的重量百分比如下：8％澡泽红假单胞菌、30％枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的混合物，其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌落比例为3:1、8％溶纸梭菌、7％链球菌、8％脱氮副球菌、10％亚硝化杆菌、10％硝化杆菌、10％反硝化杆菌和9％脂肪酶和枯草溶菌素组成的生物酶。
申请人声明，本发明通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程。并且即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，其包括下述菌种：光合细菌、芽孢杆菌、亚硝化杆菌、硝化杆菌、反硝化杆菌和生物酶。
2.如权利要求1所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，其包括下述菌种：还包括溶纸梭菌、放线菌和脱氮副球菌。
3.如权利要求1所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述菌种的重量百分比如下：3％～15％光合细菌、15％～35％芽孢杆菌、5％～25％亚硝化杆菌、5％～25％硝化杆菌、5％～25％反硝化杆菌和1％～10％生物酶。
4.如权利要求2所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述菌种的重量百分比如下：5％～12％光合细菌、20％～30％芽孢杆菌、5％～10％溶纸梭菌、5％～10％放线菌、8％～10％脱氮副球菌、10％～20％亚硝化杆菌、10％～20％硝化杆菌、10％～20％反硝化杆菌和1％～5％生物酶。
5.如权利要求1所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
6.如权利要求5所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌和所述地衣芽孢杆菌的菌落比例为1：1～3：1。
7.如权利要求2所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述放线菌包括链球菌。
8.如权利要求1所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述光合细菌包括澡泽红假单胞菌。
9.如权利要求1所述的治理污染水体的复合微生物菌剂，其特征在于，所述生物酶包括脂肪酶和枯草溶菌素。
10.一种治理污染水体的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S10：配置培养基；
S20：接种：向S10中制备的培养基中加入枯草芽孢杆菌、脱氮副球菌、溶纸梭菌、地衣芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、反硝化杆菌、硝化杆菌和亚硝化杆菌共同发酵之后，过滤得到滤液；
S30：用保护液稀释S20中制备的滤液。
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