CN108865957B - 一种有机物强降解复合生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机物强降解复合生物菌剂，包括纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌。本发明中的有机物强降解复合生物菌剂采用多种菌协同作用，活性强，可加速有机物降解，同时减少臭味，使用范围广，包括但不限于污泥池、化粪池、含油下水道、垃圾填埋场等，绿色无污染、无毒、无致病菌、环保。

Description

一种有机物强降解复合生物菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种复合生物菌剂及其制备方法，特别是涉及一种有机物强降解复合生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会经济的快速发展，人们对生活环境要求越来越高，国家对生态文明建设也越来越重视。“十三五”期间，“农村饮用水源地保护，农村生活垃圾和污水处理，畜禽养殖废弃物资源化利用和污染防治”作为农村环境综合整治的主要任务，全国将新增完成综合整治的建制村13万个，大批污水处理设施、污水管网、污泥处理处置设施、再生水回用设施、垃圾无害化处理处置设施、垃圾收转运系统、垃圾渗滤液处理设施等将投入使用，这些设施在为农村环境综合整治服务的同时，也有存在大量难解决的问题。化粪池粪渣、剩余污泥的填埋需要大量的土地资源，处置不当极易造成二次污染；垃圾堆放、转运、无害化处理时的恶臭味对其周边居民生活环境质量造成影响；下水道油污堵塞，尤其是冬天堵塞严重、疏通困难也为居民生活带来困扰。而这些问题的解决措施主要利用物理、化学方法进行处理，需要周期性重复操作，成本高，操作复杂、且效果无持续性。
因此本领域技术人员致力于开发一种成本低、环保型、无毒无害的，对有机物有强降解作用的复合生物菌剂，能有效处理污泥、污水、下水道污染等。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、环保型、无毒无害的，对有机物有强降解作用的复合生物菌剂，能有效处理污泥、污水、下水道污染等。
为实现上述目的，本发明提供了一种有机物强降解复合生物菌剂，包括纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto,CGMCC NO.0724)、乳酸菌(Lactobacillus,CGMCC NO.7470)、沼泽红假胞单菌(Rhodopseudomonas palustris,ATCC 33872-1503)、大肠埃希氏菌(Escherichiacoli，CGMCC 1.2385)、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae,CGMCC 2.1543)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,CCTCC NO:M2012285)。
以上菌剂均可在菌种保藏中心购买，其中纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌均属于中华人民共和国农业部2008年第1126号公告(饲料添加剂品种目录)中规定可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种。
较佳的，所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2～3:1～2:1～2:2～3:2～3:1～2。
较佳的，所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:1:1:3:2:2。
一种有机物强降解复合生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌复合生物菌剂在细胞生长培养基中培养形成微生物聚合体；
2)加入有机物，对步骤1)中的微生物聚合体驯化培养；
3)将步骤2)驯化的微生物聚合体进行扩大培养。
较佳的，上述制备方法中所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2～3:1～2:1～2:2～3:2～3:1～2。
较佳的，上述制备方法中所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:1:1:3:2:2。
较佳的，上述制备方法中所述细胞生长培养基为中性混合液，其中包括质量分数1％的天然农产品碳源、质量分数0.5％的有机氮源及质量分数0.2％的微量元素。
较佳的，上述制备方法中所述扩大培养为三级培养，包括：
A.一级斜面培养：将步骤2)驯化的微生物聚合体接种到斜面上，27℃培养至长满斜面，接种量为2％～5％；
B.二级振荡培养：接种到振荡培养基恒温25℃培养；
C.三级曝气培养：接种到曝气培养箱中，温度为20℃～25℃。
较佳的，上述制备方法中所述天然农产品碳源包括质量分数30％～50％的玉米、质量分数20％～30％的麦粒，余量为麸皮；所述有机氮源包括质量分数20％～30％的蛋白胨、质量分数10％～20％的蚕蛹粉，质量分数5％～10％豆饼粉，余量为菜籽饼粉。
本发明还提供了如前所述有机物强降解复合生物菌剂在降解蛋白质、粪便、油脂、有机废物、厨房垃圾、污泥池、化粪池、下水道、垃圾填埋场的应用。
本发明的有益效果是：本发明具有如下有益效果：
1.本发明中的有机物强降解复合生物菌剂化验结果显示为非致病性，绿色无污染、无毒、无致病菌、环保；
2.本发明中的有机物强降解复合生物菌剂为多种菌协同作用，活性强，可加速有机物降解，同时减少臭味。使用范围广，包括但不限于污泥池、化粪池、含油下水道、垃圾填埋场等含有大量有机废物的设施场所；
3.本发明中的有机物强降解复合生物菌剂培养方法简单，培养基易得，便于工业化生产，且使用操作简单，倾倒或是喷洒在污染源即可；
4.本发明中的有机物强降解复合生物菌剂处理有机物效率高，可有效减少化粪池、污泥池等污染物处理设施的固废量、臭味等，预防下水道油脂板结堵塞等，同时还能抑制产甲烷菌群生长，减少化粪池、窨井、下水道等地的安全隐患。
5.本发明中的有机物强降解复合生物菌剂在有机物中存在，适宜生长条件下，可持续降解有机物。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，此处所描述的实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
实施例1
将豆芽孢杆菌10g、乳酸菌10g、沼泽红假胞单菌5g、大肠埃希氏菌10g、酿酒酵母菌15g和枯草芽孢杆菌5g的冻干粉加入50ml细胞生长培养基中培养形成微生物聚合体，其中细胞生长培养基为中性混合液，包括质量分数1％的天然农产品碳源、质量分数0.5％的有机氮源及质量分数0.2％的微量元素。天然农产品碳源包括质量分数30％的玉米、质量分数20％的麦粒，余量为麸皮，有机氮源包括质量分数20％的蛋白胨、质量分数10％的蚕蛹粉，质量分数5％豆饼粉，余量为菜籽饼粉。再将微生物聚合体进行驯化培养，驯化步骤为逐级增加污染物浓度驯化，本实施例中，初始用有机物为80％重量比污泥和20％重量的粪便驯化，然后逐级增加粪便的比重，降低污泥浓度，按30％、40％、50％、60％重量比的粪便驯化微生物，再将驯化后的微生物聚合体进行扩大培养，得本发明的有机物强降解复合生物菌剂。其中，扩大培养方式为三级培养，包括：
A.一级斜面培养：将步骤2)驯化的微生物聚合体接种到斜面上，27℃培养至长满斜面，接种量为2％。
B.二级振荡培养：接种到振荡培养基恒温25℃培养。
C.三级曝气培养：接种到曝气培养箱中，温度为20℃～25℃。
实施例1的复合微生物菌剂的降解试验：
重庆市渝北区某小区已知体积化粪池，进口井深3.8m，日常平均10至20天清掏一次，每次清掏堆积物约40至50袋(容积为40L)。使用本实施例制备的有机物强降解复合生物菌剂，按8％(可在5％至10％的范围内任意选择)的接种量接入该化粪池内容物中，投入后1年进行清掏(中途无任何清掏行为)，清掏出堆积物43.5袋(容积为40L)，且清掏出的堆积物中难降解物质的重量占比95.4％。
实施例2
将豆芽孢杆菌10g、乳酸菌5g、沼泽红假胞单菌5g、大肠埃希氏菌15g、酿酒酵母菌10g和枯草芽孢杆菌10g的冻干粉加入50ml细胞生长培养基中培养形成微生物聚合体，其中细胞生长培养基为中性混合液，包括质量分数1％的天然农产品碳源、质量分数0.5％的有机氮源及质量分数0.2％的微量元素。天然农产品碳源包括质量分数40％的玉米、质量分数25％的麦粒，余量为麸皮，有机氮源包括质量分数25％的蛋白胨、质量分数15％的蚕蛹粉，质量分数8％豆饼粉，余量为菜籽饼粉。再将微生物聚合体进行驯化培养，本实施例中，初始用有机物为60％重量比污泥、30％重量比粪便和10％重量的腐烂性餐厨垃圾驯化，然后逐级增加粪便和腐烂性餐厨垃圾的比重，降低污泥比重，按40％/20％、50％/30％、55％/35％重量比的粪便/腐烂性餐厨垃圾驯化微生物，再将驯化后的微生物聚合体进行扩大培养，得本发明的有机物强降解复合生物菌剂。其中，扩大培养方式为三级培养，包括：
A.一级斜面培养：将步骤2)驯化的微生物聚合体接种到斜面上，27℃培养至长满斜面，接种量为3.5％。
B.二级振荡培养：接种到振荡培养基恒温25℃培养。
C.三级曝气培养：接种到曝气培养箱中，温度为20℃～25℃。
实施例2的复合微生物菌剂的降解试验：
重庆某粪便处理厂在转运公厕粪便时，有明显臭味，周围居民对此怨声载道。使用本发明实施例2制备的有机物强降解复合生物菌剂进行试验，使用方式为在每日转运粪渣结束后，将复合生物菌剂喷洒在有异味的格栅机耙齿链及存储粪渣的渣桶中，15min后臭味明显降低。本实施例中选用15人(无感冒、鼻塞、鼻炎症状)对喷洒复合菌剂前后粪便处理厂操作间臭味强度进行嗅觉感觉判断。根据表1恶臭强度表示法，喷洒前，15人中7人认为恶臭强度为4级，8人认为恶臭强度为3级；喷洒本发明的复合生物菌剂15min后，15人中13人认为恶臭强度降为2级，2人认为恶臭强度为1级。
表1恶臭强度表示法
Figure BDA0001758607080000061
实施例3
将豆芽孢杆菌15g、乳酸菌10g、沼泽红假胞单菌10g、大肠埃希氏菌10g、酿酒酵母菌10g和枯草芽孢杆菌10g的冻干粉加入50ml细胞生长培养基中培养形成微生物聚合体，其中细胞生长培养基为中性混合液，包括质量分数1％的天然农产品碳源、质量分数0.5％的有机氮源及质量分数0.2％的微量元素。天然农产品碳源包括质量分数50％的玉米、质量分数30％的麦粒，余量为麸皮，有机氮源包括质量分数30％的蛋白胨、质量分数20％的蚕蛹粉，质量分数10％豆饼粉，余量为菜籽饼粉。再将微生物聚合体进行驯化培养，本实施例中驯化培养过程为初始用有机物为60％重量比污泥、30％重量比粪便和10％重量的腐烂性餐厨垃圾驯化，然后逐级增加腐烂性餐厨垃圾的比重，降低污泥和粪便比重，按30％、40％、50％、60％重量比的腐烂性餐厨垃圾驯化微生物，其中，扩大培养方式为三级培养，包括：
A.一级斜面培养：将步骤2)驯化的微生物聚合体接种到斜面上，27℃培养至长满斜面，接种量为5％。
B.二级振荡培养：接种到振荡培养基恒温25℃培养。
C.三级曝气培养：接种到曝气培养箱中，温度为20℃～25℃。
实施例3的复合微生物菌剂的降解试验：
重庆某垃圾中转站，处于居民区中心地带，且受日照时间长，常年弥漫一种餐厨垃圾发酵的酸腐味，蝇虫众多，周围居民常绕道而行，此垃圾中转站的存在不仅仅滋生蚊虫，其臭味更影响周边居民生活质量。使用本发明中实施例3制备的复合生物菌剂进行试验，试验方法为：该垃圾中转站相关人员将复合生物菌剂喷洒在每日运送存放的垃圾表面，10分钟臭味明显降低，蝇虫减少，即便在强光照下，垃圾中转站1米范围外也闻不到臭味。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机物降解复合生物菌剂，其特征是：包括纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）CGMCC NO.0724、乳酸菌（Lactobacillus）CGMCC NO.7470、沼泽红假胞单菌(Rhodopseudomonas palustris)ATCC 33872-1503、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)CGMCC 1.2385、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae )CGMCC 2.1543、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CCTCC NO:M2012285。
2.如权利要求1所述的有机物降解复合生物菌剂，其特征是：所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2～3:1～2:1～2:2～3:2～3:1～2。
3.如权利要求1所述的有机物降解复合生物菌剂，其特征是：所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:1:1:3:2:2。
4.一种如权利要求1所述有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
1）将纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌复合生物菌剂在细胞生长培养基中培养形成微生物聚合体；
2）加入有机物，对步骤1）中的微生物聚合体驯化培养；
3）将步骤2）驯化的微生物聚合体进行扩大培养。
5.如权利要求4所述的有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2～3:1～2:1～2:2～3:2～3:1～2。
6.如权利要求4所述的有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：所述纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、沼泽红假胞单菌、大肠埃希氏菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:1:1:3:2:2。
7.如权利要求4所述的有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：所述细胞生长培养基为中性混合液，其中包括质量分数1%的天然农产品碳源、质量分数0.5%的有机氮源及质量分数0.2%的微量元素。
8.如权利要求4所述的有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：所述扩大培养为三级培养，包括：
A. 一级斜面培养：将步骤2）驯化的微生物聚合体接种到斜面上，27℃培养至长满斜面，接种量为2%～5%；
B. 二级振荡培养：接种到振荡培养基恒温25℃培养；
C. 三级曝气培养：接种到曝气培养箱中，温度为20℃～25℃。
9.如权利要求7所述的有机物降解复合生物菌剂的制备方法，其特征是：所述天然农产品碳源包括质量分数30%～50%的玉米、质量分数20%～30%的麦粒，余量为麸皮；所述有机氮源包括质量分数20%～30%的蛋白胨、质量分数10%～20%的蚕蛹粉，质量分数5%～10%豆饼粉，余量为菜籽饼粉。
10.权利要求1至3任一所述的有机物降解复合生物菌剂在降解蛋白质、粪便、油脂、有机废物、厨房垃圾、污泥池、化粪池、下水道、垃圾填埋场的应用。
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