CN108410765A - 一种利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用畜产粪畜禽粪便培养提纯好氧菌群的工艺方法。该方法包含如下培养过程：向培养罐中加入水和畜产粪，通过搅拌使畜产粪与水充分混合形成培养液；采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃‑100℃范围内；在培养过程中通过曝气对培养液进行增氧，同时要当培养液中的好氧菌数量达到目标时结束培养过程。

Description

一种利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法
技术领域
本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法。该好氧菌用于各种有机固体废弃物的发酵、资源化、减量化。
背景技术
有机固体废弃物，如畜禽养殖业的畜禽粪便，污水处理行业的剩余污泥，城市生活的餐厨垃圾，城市生活中的固体有机垃圾，黑臭水体的黑臭底泥，水产养殖行业的固体废弃物，食品生产行业、医药行业、化工行业等工业固体有机废弃物，大量存在于我们生活的周围。这些固体废弃物的无害化、减量化处理直接关系到我们生活的质量，特别是大量有机固体废弃物的资源化处理处置更符合当今资源节约，生态环保型社会发展的必然趋势。
目前，有机固体废弃物的无害化、减量化、资源化处理有多种技术，包括生物干化、生物堆肥；机械脱水，热风干化；焚烧发电；物理化学脱水，卫生填埋；或通过物理化学方法将其制成生物质能源等技术。在这些技术中以生物干化、生物堆肥技术为最节省能源，特别是针对重金属含量达标的固体废弃物，生物干化及堆肥发酵的产物可以作为有机肥料使用，实现资源的重复利用。
目前采用的生物干化技术包括好氧发酵及厌氧堆肥发酵技术，其中厌氧发酵堆肥由于时间较长或不适应北方寒冷地区而无法得到广泛推广。而好氧发酵及固体废弃物干化技术则在固体有机废弃物处理中正在逐渐得到认识和推广。
在生物好氧发酵及固体废弃物干化技术中，发酵温度高低对发酵效果影响较大。普通的好氧发酵工艺无论在南方温暖地区还是北方寒冷地区，其温度一般可达到60度，也有报道有些发酵温度可达70度。但针对北方寒冷地区，发酵温度的高低决定了发酵能否良好进行，有机固体废弃物处理处置能否彻底的关键，因此培养好氧超高温菌种，实现发酵温度超过70度，甚至更高的80度，乃至90度或以上，是关系到有机固体废弃物生物发酵及干化处理在北方或者所有地区能否有效开展的关键。
本发明涉及环保领域的有机固体废弃物或有机污泥处理行业，畜禽养殖业的固体废弃物处理行业，本发明的成果将为有机固体废弃物处理处置，特别是固体有机废弃物的资源化提供一个优秀的工艺方法，并采用该工艺方法培养出可实现高温发酵工艺的好氧高温菌种，高效率实现有机固体废弃物的无害化、减量化、资源化。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明考虑利用畜禽粪便中存在的大量微生物群落，特别是有些畜禽粪便中生存有高温菌的特征，采用特殊的培养方法，从畜禽粪便中提取、提纯、培养、扩增好氧高温菌。
本发明提供了一种利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，该方法包含如下培养过程：向培养罐中加入一定量的水和畜产粪，通过搅拌使畜产粪便与水充分混合形成培养液；采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内；在培养过程中通过曝气对培养液进行增氧，同时要当培养液中的好氧菌数量达到目标时结束培养过程。所述的畜产粪为选自牛粪、猪粪、鸡粪、鸭粪、鸽粪中的一种或多种。
在培养过程中要控制培养液的PH值在6-10范围内。可以使用PH计监测培养液的PH值，并使用PH控制器控制两个以上的计量泵来控制培养液的PH值，使培养液在整个培养过程中的PH值控制在6-10之间。
在培养过程中的加热方法为在培养罐的外部安装加热带进行加热，或者用电加热棒直接对培养液进行加热，或者用水浴加热法对培养液进行加热。在加热时，要防止漏电对细菌培养的影响。
在培养过程中，可以采用大量曝气的方式实现搅拌，使畜产粪便与水充分混合。培养过程还包括向培养液中加入菌种。
在培养过程要监控培养液中的COD值，通过调节使COD值保持在1000-20000mg/l范围内；调节方法包括向培养液中加入营养剂来调节培养液中的COD值，营养剂成分包括选自蛋白胨、氨基酸、动物脂肪、葡萄糖、淀粉、碳酸氢钠、尿素、磷酸二氢钾和无机盐中的一种或多种。
在所述的培养过程中，要保持培养液的水位在一定的位置，防止因水位过低造成的细菌代谢产物浓度过高或无机盐浓度过高，影响目标细菌的生长，从而造成的最终培养液中的细菌的浓度过低。
所述的畜产粪便应该是新鲜的，或者是干燥的，或者是冷冻的；也就是说，粪便没有经过发酵处理，没有经过高温灭菌的，粪便中的营养物质没有流失、粪便中微生物没有经过灭菌处理。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的实施方式。
实施例1
向培养罐中加入一定量的水和由牛粪和猪粪构成的畜产粪便，开启大量曝气实现搅拌，使畜产粪便与水充分混合形成培养液，抑制厌氧菌的生长，调节COD值至一定范围内，然后减少曝气量到合适值，通过曝气实现维持搅拌以及对培养液进行增氧的作用。在培养过程进行至第三天时，测定COD值，如果COD值低于1000mg/l，可向培养液中加入糖类或蛋白胨或淀粉等构成的营养剂来调节培养液中的COD值在1000-20000mg/l范围内，营养剂也可以选自氨基酸、动物脂肪、淀粉、碳酸氢钠、尿素、磷酸二氢钾和无机盐中的一种或多种。在培养过程进行至第七天时，观测培养液中的好氧菌量达到约10亿个/ml，结束培养。
在整个培养过程中使用PH计监测培养液的PH值，使用PH控制器控制两个计量泵来控制培养液的PH值，使得在整个培养过程中的PH值控制在6-10之间。采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内。整个培养过程中保持水位在一定的位置，即实时向培养罐内添加水，防止因水位过低造成的细菌代谢产物浓度过高或无机盐浓度过高，影响目标细菌的生长，而造成最终培养液中细菌浓度过低。
实施例2
向培养罐中加入一定量的水和由鸡粪构成的畜产粪，开启大量曝气实现搅拌，使畜产粪与水充分混合形成培养液，抑制厌氧菌的生长，调节COD值至一定范围内，然后减少曝气量到合适值，通过曝气实现维持搅拌以及对培养液进行增氧的作用。在培养过程进行至第二天时，测定COD值，如果COD值低于1000mg/l，可向培养液中加入糖类或蛋白胨或淀粉等构成的营养剂来调节培养液中的COD值在1000-20000mg/l范围内。在培养过程进行至第六天时，观测培养液中的好氧菌量达到约10亿个/ml，结束培养。
在整个培养过程中使用PH计监测培养液的PH值，使用PH控制器控制多个计量泵来控制培养液的PH值，使得在整个培养过程中的PH值控制在6-10之间。采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内。整个培养过程中保持水位在一定的位置，即实时向培养罐内添加水，防止因水位过低造成的细菌代谢产物浓度过高或无机盐浓度过高，影响目标细菌的生长，而造成最终培养液中细菌浓度过低。
实施例3
向培养罐中加入一定量的水和由鸭粪构成的畜产粪，开启大量曝气实现搅拌，使畜产粪便与水充分混合形成培养液，抑制厌氧菌的生长，调节COD值至一定范围内，然后减少曝气量到合适值，通过曝气实现维持搅拌以及对培养液进行增氧的作用。在培养过程进行至第四天时，测定COD值，如果COD值低于1000mg/l，可向培养液中加入糖类或蛋白胨或淀粉等构成的营养剂来调节培养液中的COD值在1000-20000mg/l范围内。在培养过程进行至第六天时，观测培养液中的好氧菌达到超过约10亿个/ml，结束培养。
在整个培养过程中使用PH计监测培养液的PH值，使用PH控制器控制多个计量泵来控制培养液的PH值，使得在整个培养过程中的PH值控制在6-10之间。采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内。整个培养过程中保持水位在一定的位置，即实时向培养罐内添加水，防止因水位过低造成的细菌代谢产物浓度过高或无机盐浓度过高，影响目标细菌的生长，而造成最终培养液中细菌浓度过低。
实施例4
向培养罐中加入一定量的水和由牛粪和猪粪构成的畜产粪，开启大量曝气实现搅拌，使畜产粪与水充分混合形成培养液，向培养液中加入菌种；调节COD值至一定范围内，然后减少曝气量到合适值，通过曝气实现维持搅拌以及对培养液进行增氧的作用。在培养过程进行至第三天时，测定COD值，如果COD值低于1000mg/l，可向培养液中加入糖类或蛋白胨或淀粉等构成的营养剂来调节培养液中的COD值在1000-20000mg/l范围内，营养剂剂也可以选自氨基酸、动物脂肪、淀粉、碳酸氢钠、尿素、磷酸二氢钾和无机盐中的一种或多种。在培养过程进行至第五天时，观测培养液中的好氧菌达到超过约10亿个/ml，结束培养。
在整个培养过程中使用PH计监测培养液的PH值，使用PH控制器控制两个计量泵来控制培养液的PH值，使得在整个培养过程中的PH值控制在6-10之间。采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内。整个培养过程中保持水位在一定的位置，即实时向培养罐内添加水，防止因水位过低造成的细菌代谢产物浓度过高或无机盐浓度过高，影响目标细菌的生长，而造成最终培养液中细菌浓度过低。

Claims (6)

1.一种利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，该方法包含如下培养过程：向培养罐中加入水和畜产粪，通过搅拌使畜产粪与水充分混合形成培养液；采用加热方法对培养液的温度进行控制，使培养液的温度保持在40℃-100℃范围内；在培养过程中通过曝气对培养液进行增氧，同时要当培养液中的好氧菌数量达到目标时结束培养过程。
2.根据权利要求1所述的利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，其特征在于：畜产粪为选自牛粪、猪粪、鸡粪、鸭粪、鸽粪中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，其特征在于：培养过程还包括向培养液中加入菌种。
4.根据权利要求1所述的利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，其特征在于：在培养过程中要控制培养液的PH值在6-10范围内。
5.根据权利要求1所述的利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，其特征在于：在培养过程要监控培养液中的COD值，通过调节使COD值保持在1000-20000mg/l范围内；调节方法包括向培养液中加入营养剂来调节培养液中的COD值，营养剂成分包括选自蛋白胨、氨基酸、动物脂肪、葡萄糖、淀粉、碳酸氢钠、尿素、磷酸二氢钾和无机盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的利用多种畜产粪便培养提纯好氧菌的方法，其特征在于：在培养过程中的加热方法为在培养罐的外部装加热带进行加热，或者用电加热棒直接对培养液进行加热，或者用水浴加热法对培养液进行加热。
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