CN106282061A - 用于黑臭河道治理的复合微生物制剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于黑臭河道治理的复合微生物制剂，由光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母组成，并公开了其制备方法及应用于黑臭河道治理。本发明的优点在于，复合微生物制剂由多种菌种组成，且各菌种之间比例合理，可共生，无拮抗作用；复合微生物制剂的载体由麦麸、锯末、活性炭、砖粉组成，易获取且价格低廉；复合微生物制剂的应用广泛，对黑臭水体中的氮、磷等营养盐成分去除效率高；复合微生物制剂对黑臭水体中臭味气体硫化氢有明显的消除作用；复合微生物制剂的活性高，繁殖快，环保不会产生二次污染。

Description

用于黑臭河道治理的复合微生物制剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于黑臭水体治理领域，具体涉及一种用于黑臭河道治理的复合微生物制剂及其制备方法和应用。
背景技术
河流等城市水体是城市生态系统的重要组成部分，其具有水环境容量小、水体自净能力差、易污染等特点，且常作为城市内的重要排污、纳污通道，水质更容易恶化。大量污染物的流入导致城市水体富营养化严重，造成水体溶解氧的急剧消耗，导致水体长期缺氧从而呈现黑臭状态。河流等城市水体出现黑臭，已成为我国城市的普遍现象，严重影响沿岸居民生活和城市形象。
河流等城市水体黑臭主要是由于过量纳污导致水体生态失衡，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。
目前，城市黑臭水体的治理方法有物理法、化学法和生物法。其中，生物法中常常应用微生物制剂治理城市黑臭水体，向水体中添加一定量的微生物制剂，加速水体中污染物降解，增强水体的自净功能。但是，微生物制剂在治理黑臭水体的应用过程中常常存在对氮、磷和有机物等污染物的降解能力弱、处理效率低，对黑臭水体中臭味气体硫化氢的消除作用不明显等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，能够有效降低所述黑臭水体中的氮、磷和有机物等污染物成分，同时对所述黑臭水体中臭味气体硫化氢有明显消除作用，从而达到快速改善黑臭河道水质的目的。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。
一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，由光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母组成。
进一步地所述复合微生物菌剂的活性成份按重量比为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1~2：1.5~2：2.5~3：2~3：1.5~2。
进一步地所述复合微生物菌剂附着于载体上，载体由麦麸、锯末、活性炭、砖粉混合组成，其质量比为6:2:1:1。
进一步地所述复合微生物菌剂与载体按照重量比1:1.5~2的比例均匀混合。
进一步地一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）对光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母分别进行扩大培养，得到扩大培养后的种子菌液；
（2）将步骤1）中得到的种子菌液分别接入发酵罐，单独进行发酵培养，接种量按重量百分比为发酵培养基的10%~20%；
（3）将步骤2）发酵培养后的种子菌液按照重量比光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1~2：1.5~2：2.5~3：2~3：1.5-2的比例混合；
（4）将麦麸、锯末、活性炭、砖粉按质量比为6:2:1:1的比例混合制成载体；
（5）将混合菌液和混合载体按照重量比1:1.5的比例均匀混合，20℃~25℃干燥即得到复合微生物制剂菌粉。
进一步地所述步骤（2）中采用的发酵培养基为：蛋白胨10g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钠2g/L，磷酸氢二钠7g/L，磷酸氢二钾4g/L，硫酸镁1.25g/L，微量元素20ml/L，pH调至6.0~7.5，120℃灭菌30min。
进一步地所述微量元素为：硫酸亚铁5mg/L、硫酸锰1.6mg/L、硫酸锌1.4mg/L、氯化钴2mg/L的混合物，pH调至4~5，120℃灭菌30min。
进一步地所述步骤（2）中的发酵培养基的pH为6.0~7.5，温度为30℃~45℃，发酵时间为48h，发酵时的搅拌速度为120转/min，通气量为每分钟的液气比1:0.15。
进一步地一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的应用，用于黑臭河道治理，复合微生物制剂的投撒浓度为5~10g/m2。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）复合微生物制剂由多种菌种组成，且各菌种之间比例合理，可共生，无拮抗作用；
2）复合微生物制剂的载体由麦麸、锯末、活性炭、砖粉组成，易获取且价格低廉；
3）复合微生物制剂的应用广泛，对黑臭水体中的氮、磷等营养盐成分去除效率高；
4）复合微生物制剂对黑臭水体中臭味气体硫化氢有明显的消除作用；
5）复合微生物制剂的活性高，繁殖快，环保不会产生二次污染。
附图说明
图1为本发明实施例中微生物制剂投撒后南京市某黑臭河道中营养盐去除效果的动态变化示意图；
图2为本发明实施例中微生物制剂对杭州市某黑臭河道中NH3-N去除效果的动态变化示意图；
图3为本发明实施例中微生物制剂对杭州市某黑臭河道中TP去除效果的动态变化示意图；
图4为本发明实施例中微生物制剂对杭州市某黑臭河道中COD去除效果的动态变化示意图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。
本发明中所涉及到的光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌、假丝酵母均为市售产品。
实施例1
一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，菌种的活性成份（重量比）为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=2：1.5：3：3：1.5。
复合微生物制剂通过以下方法制成：
步骤1）对光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母分别进行扩大培养，得到扩大培养后的种子菌液；
步骤2）将步骤1）中得到的种子菌液分别接入发酵罐，单独进行发酵培养，接种量为发酵培养基的10%~20%（重量百分比）；
步骤3）将步骤2）发酵培养后的种子菌液按照一定的比例混合，得到混合菌液，其混合比例（重量比）为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=2：1.5：3：3：1.5；
步骤4）将麦麸、锯末、活性炭、砖粉按质量比为6:2:1:1的比例混合制成载体；
步骤5）将混合菌液和混合载体按重量比1:1.5的比例均匀混合，20℃~25℃干燥即得到复合微生物制剂菌粉。
其中，发酵培养基为：蛋白胨10g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钠2g/L，磷酸氢二钠7g/L，磷酸氢二钾4g/L，硫酸镁1.25g/L，微量元素20ml/L，pH调至6.0~7.5，120℃灭菌30min。
其中，微量元素配方为：硫酸亚铁5mg/L，硫酸锰1.6mg/L，硫酸锌1.4mg/L，氯化钴2mg/L，pH调至4~5，120℃灭菌30min。
其中，发酵培养基的pH为6.0~7.5，温度为30℃~45℃，发酵时间为48h，发酵时的搅拌速度为120转/min，通气量为每分钟的液气比1:0.15。
将上述方案中制备的复合微生物制剂应用于南京市某条需要治理的黑臭河道中，在河道内选取100m长的河段，采用软围隔隔出一个300m2的封闭区域，在围隔区域内投撒微生物制剂，投撒浓度为10g/m2，每两天投撒一次，连续投加6次，第一次投撒前及每天投撒后2小时分别对河道水质取样检测。试验结果显示，投撒复合微生物制剂后，第二天围隔区域内水体开始发白，第四天开始水体透明度逐渐提高，第六天开始黑臭现象明显改善，十一天之后水体中的氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）的去除率分别达到了68.68%、59.85%、61.89%，其去除率动态变化见图1。
实施例2
一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，菌种的活性成份（重量比）为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1：2：2.5：2：2。
复合微生物制剂通过以下方法制成：
步骤1）对光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母分别进行扩大培养，得到扩大培养后的种子菌液；
步骤2）将步骤1）中得到的种子菌液分别接入发酵罐，单独进行发酵培养，接种量为发酵培养基的10%~20%（重量百分比）；
步骤3）将步骤2）发酵培养后的种子菌液按照一定的比例混合，得到混合菌液，其混合比例（重量比）为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1：2：2.5：2：2；
步骤4）将麦麸、锯末、活性炭、砖粉按质量比为6:2:1:1的比例混合制成载体；
步骤5）将混合菌液和混合载体按照1:2的比例均匀混合，20℃~25℃干燥即得到复合微生物制剂菌粉。
其中，发酵培养基为：蛋白胨10g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钠2g/L，磷酸氢二钠7g/L，磷酸氢二钾4g/L，硫酸镁1.25g/L，微量元素20ml/L，pH调至6.0~7.5，120℃灭菌30min。
其中，微量元素配方为：硫酸亚铁5mg/L，硫酸锰1.6mg/L，硫酸锌1.4mg/L，氯化钴2mg/L，pH调至4~5，120℃灭菌30min。
其中，发酵培养基的pH为6.0~7.5，温度为30℃~45℃，发酵时间为48h，发酵时的搅拌速度为120转/min，通气量为每分钟的液气比1:0.15。
将上述方案中制备的复合微生物制剂应用于杭州市某条需要治理的黑臭河道（河道已部分截污）中，在河道布置有微生物附着基的河段（长100m）区域投撒微生物制剂，投撒浓度为8g/m2，每天投撒一次，连续投加10次，投撒前及每天投撒后2小时分别对河道水质取样检测。试验结果显示，投撒复合微生物制剂后，第四天开始可明显看到微生物附着基有发黑现象，区域水体透明度增加，第八天开始黑臭现象明显改善，污染物去除效果分别见图2、图3、图4，其中，氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）的去除率最高分别可达63.06%、66.67%、79.11%。
本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，其特征在于，由光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂的活性成份按重量比为：光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1~2：1.5~2：2.5~3：2~3：1.5~2。
3.根据权利要求1所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂附着于载体上，载体由麦麸、锯末、活性炭、砖粉混合组成，其质量比为6:2:1:1。
4.根据权利要求1所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂与载体按照重量比1:1.5的比例均匀混合。
5.根据权利要求1所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）对光合细菌、硝化细菌、脱氮硫杆菌、枯草芽孢杆菌和假丝酵母分别进行扩大培养，得到扩大培养后的种子菌液；
（2）将步骤1）中得到的种子菌液分别接入发酵罐，单独进行发酵培养，接种量按重量百分比为发酵培养基的10%~20%；
（3）将步骤2）发酵培养后的种子菌液按照重量比光合细菌：硝化细菌：脱氮硫杆菌：枯草芽孢杆菌：假丝酵母=1~2：1.5~2：2.5~3：2~3：1.5-2的比例混合；
（4）将麦麸、锯末、活性炭、砖粉按质量比为6:2:1:1的比例混合制成载体；
（5）将混合菌液和混合载体按照重量比1:1.5~2的比例均匀混合，20℃~25℃干燥即得到复合微生物制剂菌粉。
6.根据权利要求5所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中采用的发酵培养基为：蛋白胨10g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钠2g/L，磷酸氢二钠7g/L，磷酸氢二钾4g/L，硫酸镁1.25g/L，微量元素20ml/L，pH调至6.0~7.5，120℃灭菌30min。
7.根据权利要求6所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述微量元素为：硫酸亚铁5mg/L、硫酸锰1.6mg/L、硫酸锌1.4mg/L、氯化钴2mg/L的混合物，pH调至4~5，120℃灭菌30min。
8.根据权利要求5所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的发酵培养基的pH为6.0~7.5，温度为30℃~45℃，发酵时间为48h，发酵时的搅拌速度为120转/min，通气量为每分钟的液气比1:0.15。
9.根据权利要求1所述的一种用于黑臭河道治理的复合微生物菌剂的应用，其特征在于，用于黑臭河道治理，复合微生物制剂的投撒浓度为5~10g/m2。
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