CN109022410A - 一种高效cod降解菌缓释剂、及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高效cod降解菌缓释剂、及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效COD降解菌缓释剂，所述高效COD降解菌缓释剂包括固体培养基、包埋于所述固体培养基中的复合微生物菌剂或菌群；所述复合微生物菌剂或菌群是指能有效降解水中COD的COD降解菌；所述固体培养基的组分包括胶状聚合物，并且所述胶状聚合物为明胶、结冷胶中的一种或两种。本发明的缓释剂产品应用范围广，可以用于高COD工业废水的治理，特别适用于流动水域、河流、湖泊网箱养殖等流动水体有机物污染治理。

Description

一种高效COD降解菌缓释剂、及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及微生物处理高浓度有机污水的技术领域，具体地，涉及固定化微生物处理高浓度有机污水技术，特别涉及一种固定化效果好，能长时间处理河流或网箱养殖水体等流动水域水污染的微生物缓释剂。
背景技术
近年来，随着我国工农业、养殖业的快速发展，各类工业排水、河流、湖泊等水源都存在一定的有机物污染，许多水源都存在严重的COD超标现象。像石化、炼油、印染等行业出水COD往往不达标，河道、湖泊等水源的有机污染物指标严重超标。有机污水的处理已经成为现阶段环境治理领域的研究热点和难点。
目前，有机污水治理以微生物修复法最为适用，这类方法具有费用低、效果好，无二次污染等优点。现有技术中常采用液体或粉末状微生物菌剂作为生物净水剂。这类菌剂可以通过在水体中大量增殖成为优势菌群，并以水体中的有机污染物为营养源，减少有机污染物的目的。但是，这类液体或粉末状菌剂有着很大的局限性，即只能在一定体积的封闭水域内（如：污水处理池）内使用，在河流、湖泊网箱养殖等流动水体内就无能为力，因为水流会将有益菌剂稀释，无法形成足够数量的优势菌群来达到减少污染的目的。
近年来，固定化微生物水处理技术也开始逐渐发展，通过将有益菌固定在特定载体上，来防止水流将有益菌稀释。常见的载体如：海藻酸钠、硅藻土、纤维素等，但这种方法固定的微生物体不够牢靠，容易脱落，稳定性较和耐冲击性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以用于流动水域、河流、湖泊网箱养殖等流动水体有机物污染治理且缓释效果较好的COD降解菌缓释剂。
本发明所要解决的技术问题还包括提供上述COD降解菌缓释剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题还包括提供上述COD降解菌缓释剂的应用方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高效COD降解菌缓释剂，所述高效COD降解菌缓释剂包括固体培养基、包埋于所述固体培养基中的复合微生物菌剂或菌群；所述复合微生物菌剂或菌群是指能有效降解水中COD的COD降解菌；所述固体培养基的组分包括胶状聚合物，并且所述胶状聚合物为明胶、结冷胶中的一种或两种。所述固体培养基包括提供所述复合微生物菌剂或菌群营养的营养成分。
进一步的技术方案中，所述复合微生物菌剂或菌群含有：枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌中的一种或多种。优选的，所述复合微生物菌剂或菌群含有：枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌。
进一步的技术方案中，所述胶状聚合物为明胶、结冷胶的混合物，并且所述明胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的10%~20%；所述结冷胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的1.2%~3%。优选地，所述明胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的10~15%；所述结冷胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的1.2~2.16%。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，所述高效COD降解菌缓释剂采用以下原料制备，按照重量份数计算，包括：250~350份水，75~150份明胶，100~150份酵母抽提物，0.4~0.5份九合水硫化钠，15~20份结冷胶，4~5份乙酸钠，4~5份七水硫酸镁，4~5份氯化铵，4~5份磷酸氢二钾，4~5份氯化钙，4~5份丙酸钙，250~350份复合COD降解菌菌液。
所述的一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，依次包括：
步骤一、在容器中加入250~300ml水，将水加热至70~80℃；停止加热；
步骤二、边搅拌边缓慢添加62.5g明胶；
步骤三、边搅拌边缓慢添加45.4g酵母抽提物；
步骤四、边搅拌边缓慢添加硫化钠溶液，所述硫化钠溶液采用0.46g九合水硫化钠溶于10ml热水配制而成；
步骤五，将62.5g明胶与18g结冷胶混合得到明胶与结冷胶混合物，边搅拌边缓慢添加所述明胶与结冷胶混合物；
步骤六，边搅拌边缓慢添加85g酵母抽提物；
步骤七，边搅拌边缓慢添加4.5g乙酸钠；
步骤八，边搅拌边缓慢添加4.5g七水硫酸镁;
步骤九，边搅拌边缓慢添加4.5 g氯化铵;
步骤十，边搅拌边缓慢添加4.5g磷酸氢二钾；
步骤十一，边搅拌边缓慢添加氯化钙溶液，所述氯化钙溶液采用4.3g氯化钙溶于18ml热水配制而成;
步骤十二，边搅拌边缓慢添加4.5g丙酸钙，得到混合物；
步骤十三，让所述步骤十二制备得到的混合物自然冷却到40~45℃，然后边搅拌边缓慢添加326.5ml复合COD降解菌菌液，混匀，自然凝固。
所述步骤十三中，所述复合COD降解菌菌液包含枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌。
进一步的技术方案中，所述步骤四中，还同时添加消泡剂，所述消泡剂可以采用发酵用消泡剂。
本发明中，所述热水的温度为70~80℃。
进一步的技术方案中，所述复合COD降解菌菌液含有枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌的浓度均大于等于109 CFU/g。具体实施时，所述复合微生物菌剂或菌群可以为市售的利蒙微生物菌液，商品名为利蒙LLMO 高效COD降解菌。
本发明还提供所述的高效COD降解菌缓释剂的应用方法，将所述高效COD降解菌缓释剂用于处理COD为200~2000mg/L的工业污水。在某些实施方案中，将所述高效COD降解菌缓释剂用于处理COD为800~2000mg/L的工业污水。
所述的高效COD降解菌缓释剂的应用，将所述高效COD降解菌缓释剂用于处理COD为1000mg/L以上的工业污水。
所述的高效COD降解菌缓释剂的应用，所述高效COD降解菌缓释剂的投放量为：1吨污水投放100~200g高效COD降解菌缓释剂。
本发明还提供一种用于制备高效COD降解菌缓释剂的原料组合物，该原料组合物按照重量份数计算，包括：250~350份水，75~150份明胶，100~150份酵母抽提物，0.4~0.5份九合水硫化钠，15~20份结冷胶，4~5份乙酸钠，4~5份七水硫酸镁，4~5份氯化铵，4~5份磷酸氢二钾，4~5份氯化钙，4~5份丙酸钙，250~350份复合COD降解菌菌液。
进一步的技术方案中，本发明还提供一种用于制备高效COD降解菌缓释剂的原料组合物，该原料组合物按照重量份数计算，包括：250~300份水， 125份明胶， 130.4份酵母抽提物，0.46份九合水硫化钠，18份结冷胶， 4.5份乙酸钠，4.5份七水硫酸镁，4.5 份氯化铵，4.5份磷酸氢二钾，4.3份氯化钙，4.5份丙酸钙；250~300份复合COD降解菌菌液。
进一步的技术方案中，本发明还提供一种用于制备高效COD降解菌缓释剂的原料组合物，该原料组合物按照重量份数计算，包括：250~300份水， 125份明胶， 130.4份酵母抽提物，0.46份九合水硫化钠，18份结冷胶， 4.5份乙酸钠，4.5份七水硫酸镁，4.5 份氯化铵，4.5份磷酸氢二钾，4.3份氯化钙，4.5份丙酸钙，250~300份复合COD降解菌菌液。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）本发明缓释剂产品应用范围广，可以用于高COD工业废水的治理，特别适用于流动水域、河流、湖泊网箱养殖等流动水体有机物污染治理。
（2）本发明缓释剂产品固定化效果好，能长时间处理河流或网箱养殖水体等流动水域水污染。
（3）本发明高效COD降解菌缓释剂在25℃的水域环境中，溶解90%胶体的周期为3天；在100L初始COD为1000mg/L的工业污水中投加10g该高效COD降解菌缓释剂，在水温25℃、溶解氧大于等于2mg/L的情况下，48小时COD降解率达到75%以上，72小时COD降解率达到90%以上。
（4）本发明高效COD降解菌缓释剂中复合菌配伍合理，协同发挥COD降解作用。
（5）本发明产品高效COD降解菌缓释剂为胶状产品，可以制备成任意形状；经过真空包装后，保存1~2年后；COD降解能力几乎不变。
（6）本发明高效COD降解菌缓释剂的制备方法适合于工业化大规模生产。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
在容器中加入284ml自来水，水加热至73.59~76.67℃时停止加热。边搅拌边缓慢添加62.5g明胶；然后边搅拌边缓慢添加45.4g酵母抽提物；
边搅拌边缓慢添加0.46g九合水硫化钠（溶于10ml热水）和375ml消泡剂；边搅拌边缓慢添加62.5g明胶与18g结冷胶混合物；边搅拌边缓慢添加85g酵母抽提物；边搅拌边缓慢添加4.5g乙酸钠；边搅拌边缓慢添加4.5g七水硫酸镁；边搅拌边缓慢添加4.5 g氯化铵；边搅拌边缓慢添加4.5g磷酸氢二钾；边搅拌边缓慢添加4.3g氯化钙，溶于18ml的热水中；边搅拌边缓慢添加4.5g丙酸钙；
待上述混合物冷却到43.3℃时，在混合物中边搅拌边缓慢添加326.5ml的复合COD降解菌菌液，混匀，自然凝固，即得到高效COD降解菌缓释剂。
所述复合COD降解菌菌液为市售的利蒙微生物菌液，商品名为利蒙LLMO 高效COD降解菌。
本发明高效COD降解菌缓释剂在25℃的水域环境中，溶解90%胶体的周期为3天；在100L初始COD为1000mg/L的工业污水中投加10g该高效COD降解菌缓释剂，在水温25℃、溶解氧2mg/L的情况下，48小时COD降解率达到75%，72小时COD降解率达到90%。
本发明高效COD降解菌缓释剂在25℃的水域环境中，溶解90%胶体的周期为3天；在100L初始COD为2000mg/L的工业污水中投加10g该高效COD降解菌缓释剂，在水温25℃、溶解氧2mg/L的情况下，72小时COD降解率达到80%，96小时COD降解率达到95%。
实施例2：将实施例1按照100倍放大生产。
将实施例2扩大生产的高效COD降解菌缓释剂投放在25℃的水域环境中，溶解90%胶体的周期为3天；在100L初始COD为1000mg/L的工业污水中投加10g该高效COD降解菌缓释剂，在水温25℃、溶解氧2mg/L的情况下，48小时COD降解率达到73%，72小时COD降解率达到87%，96小时COD降解率达到92%。
实施例3：将实施例1按照100倍放大生产后，制备成柱条状，取1kg真空包装保存12个月。
将实施例3保存12个月后的高效COD降解菌缓释剂在25℃的水域环境中，溶解90%胶体的周期为3天；在100L初始COD为1000mg/L的工业污水中投加10g该高效COD降解菌缓释剂，在水温25℃、溶解氧2mg/L的情况下，48小时COD降解率达到70%，72小时COD降解率达到85%，96小时COD降解率达到93%。
如上所述，便可以较好地实现本发明。

Claims (10)

1.一种高效COD降解菌缓释剂，其特征在于：所述高效COD降解菌缓释剂包括固体培养基、包埋于所述固体培养基中的复合微生物菌剂或菌群；所述复合微生物菌剂或菌群是指能有效降解水中COD的COD降解菌；所述固体培养基的组分包括胶状聚合物，并且所述胶状聚合物为明胶、结冷胶中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的高效COD降解菌缓释剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂或菌群含有：枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高效COD降解菌缓释剂，其特征在于，所述胶状聚合物为明胶、结冷胶的混合物，并且所述明胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的10%~20%；所述结冷胶的使用量为所述高效COD降解菌缓释剂总质量的1.2%~3%。
4.一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，其特征在于，所述高效COD降解菌缓释剂采用以下原料制备，按照重量份数计算，包括：250~350份水，75~150份明胶，100~150份酵母抽提物，0.4~0.5份九合水硫化钠，15~20份结冷胶，4~5份乙酸钠，4~5份七水硫酸镁，4~5份氯化铵，4~5份磷酸氢二钾，4~5份氯化钙，4~5份丙酸钙，250~350份复合COD降解菌菌液。
5.如权利要求4所述的一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，其特征在于，依次包括：
步骤一、在容器中加入250~300ml水，将水加热至70~80℃；停止加热；
步骤二、边搅拌边缓慢添加62.5g明胶；
步骤三、边搅拌边缓慢添加45.4g酵母抽提物；
步骤四、边搅拌边缓慢添加硫化钠溶液，所述硫化钠溶液采用0.46g九合水硫化钠溶于10ml热水配制而成；
步骤五，将62.5g明胶与18g结冷胶混合得到明胶与结冷胶混合物，边搅拌边缓慢添加所述明胶与结冷胶混合物；
步骤六，边搅拌边缓慢添加85g酵母抽提物；
步骤七，边搅拌边缓慢添加4.5g乙酸钠；
步骤八，边搅拌边缓慢添加4.5g七水硫酸镁;
步骤九，边搅拌边缓慢添加4.5 g氯化铵;
步骤十，边搅拌边缓慢添加4.5g磷酸氢二钾；
步骤十一，边搅拌边缓慢添加氯化钙溶液，所述氯化钙溶液采用4.3g氯化钙溶于18ml热水配制而成;
步骤十二，边搅拌边缓慢添加4.5g丙酸钙，得到混合物；
步骤十三，让所述步骤十二制备得到的混合物自然冷却到40~45℃，然后边搅拌边缓慢添加326.5ml复合COD降解菌菌液，混匀，自然凝固。
6.如权利要求4或5所述的一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，其特征在于，所述步骤十三中，所述复合COD降解菌菌液包含枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌。
7.如权利要求6所述的一种制备高效COD降解菌缓释剂的方法，其特征在于，所述复合COD降解菌菌液含有枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞菌、施氏假单胞菌的浓度均大于等于109 CFU/g。
8.权利要求1~7任意一项所述的高效COD降解菌缓释剂的应用，将所述高效COD降解菌缓释剂可用于处理COD为200~2000mg/L的工业污水。
9.权利要求1~7任意一项所述的高效COD降解菌缓释剂的应用，将所述高效COD降解菌缓释剂用于处理COD为1000mg/L以上的工业污水。
10.权利要求1~7任意一项所述的高效COD降解菌缓释剂的应用，其特征在于，所述高效COD降解菌缓释剂的投放量为：1吨污水投放100~200g高效COD降解菌缓释剂。
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