CN109609406A - 一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法，该缓释型微生物菌剂的制备原料包括微生物菌液、吸附剂、活化剂和包埋载体。本发明的缓释型微生物菌剂具有微生物种类多、微生物负载量大、微生物间共处和互生、长效稳定性、耐冲击性、无二次风险、污染物去除效率高等优点，该缓释型微生物菌剂应用于黑臭和富营养化水体能够快速适应环境，活化剂促生微生物迅速繁殖，有效的去除水体中的污染物质，有效降低水体中COD、NH3‑N、TP、总氮，逐步消除水体臭味，提升水体透明度。

Description

一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
城市河流黑臭是当今中国最突出的环境问题之一。改革开放以来，我国经济高速发展和城镇人口的快速增多，大部分工业废水和生活污水未经有效处理直接排入河道或者湖泊。随着流入河道和湖泊的有机污染物不断增加，超出了河道和湖泊的自净能力，导致水生态发生变化，最终导致水体发生季节性或者终年黑臭的现象。2015年“水十条”发布以来，城市黑臭河流治理一直引人关注。水十条要求“到2020年地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内，到2030年城市黑臭水体得到消除。”
黑臭水体是由于水体缺氧，有机物腐败而造成的，是有机物污染的一种极端现象。水体黑臭是由于大量有机污染物进入水体，好氧微生物降解有机物的同时消耗水体中大量的氧气，使水体转化成缺氧状态，厌氧微生物大量繁殖，有机物腐败、分解、发酵，生成氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烷、硫醇和硫醚等发臭物质。水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化亚铁和硫化锰等化合物，使水体呈现黑色。此过程水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，导致河流黑臭。
目前，城市黑臭水体的治理方法有物理法、化学法和生物法。主要的治理手段有：人工曝气、底泥疏浚、调水、混凝沉淀、磁分离、生态浮床、人工湿地、生物促生等，但是这些方法存在净化周期长，治理效果差，基本上治标不治本，治理费用比较高，难以长期持续应用。
现在市场上的微生物菌剂，普遍具有菌种单一、菌种存在竞争关系、适应能力差、无法固定附着于河床、一次性作用、价格昂贵、黑臭水体治理效果不理想等问题。研究开发出一种新的、适应性强、缓释型、菌种间共处和互生、高效复合菌剂，是目前迫切需要解决的事情。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种缓释型微生物菌剂，其特征在于：该缓释型微生物菌剂的制备原料包括微生物菌液、吸附剂、活化剂和包埋载体，其中微生物包括：酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)中的至少一种；
优选的，以体积份数计，微生物菌液中含有：1～6份酵母菌菌液、1～4份肠杆菌属菌液、1～4份食油假单胞菌菌液、1～6份凝结芽孢杆菌菌液、1～2份枯草芽孢杆菌B38菌株菌液、1.5～5份亚硝化螺菌属菌液、1～2份亚硝化叶菌属菌液、1～2份亚硝化弧菌属菌液、1～6份索氏菌属菌液、1～6份屈挠杆菌属菌液、2～5份从毛单胞菌属菌液、1～6份鞘氨醇杆菌菌液。
进一步地，吸附剂选自竹炭粉和硅藻土中的至少一种，优选的，以质量份数计，吸附剂中含有1～6份竹炭粉，1～4份硅藻土。
进一步地，活化剂选自沸石粉、膨润土、凹凸棒、高岭土中的至少一种，优选的，以质量份数计，活化剂中含有1～6份沸石粉、1～4份膨润土、1～6份凹凸棒、1～4份高岭土。
进一步地，包埋载体中含有聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖。
进一步地，缓释型微生物菌剂中活菌数为3.3×108～1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
进一步地，缓释型微生物菌剂颗粒状直径为2～4mm，密度为1.035×103kg/m3，具有弹性，机械强度较高，含水量≤5％无粘连性。
上述的缓释型微生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将微生物分别培养至对数生长期，离心、浓缩得到微生物浓缩液；
S2：将微生物浓缩液混合，得到微生物混合浓缩液；
S3：将微生物混合浓缩液与吸附剂搅拌混合，使菌液吸附至吸附剂上，得到吸附混合物；
S4：将吸附混合物与活化剂混合搅拌均匀；
S5：将上述S4获得的混合物冷干；
S6：包埋S5冻干的混合物，得到缓释型微生物菌剂；
S7：将上述S6缓释型微生物菌剂冻干，获得缓释型微生物菌剂。
进一步地，包埋S5冷冻干燥后的混合物的步骤如下：
(1)将聚乙烯醇加热溶解后加入海藻酸钠溶液和壳聚糖，放置于超声装置中超声后静置至完全冷却，得到PVA-SA-CTS混合溶液；
(2)将S5冻干的混合物加入到PVA-SA-CTS混合溶液，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物匀速滴入CaCl2和硼酸溶液的混合溶液中，搅拌交联，得到交联后的包埋颗粒；
(4)将交联后的包埋颗粒转移至Na2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得缓释型微生物菌剂。
进一步地，PVA-SA-CTS混合溶液中聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖的质量分数分别为：8～12％、0.5～0.8％、0.5～0.8％。
进一步地，CaCl2和硼酸溶液的混合溶液，混合液中CaCl2为7.5～11％，硼酸为饱和溶液；Na2SO4溶液的浓度为0.2～1mol/L。
本发明的有益效果是：
本发明的缓释型微生物菌剂具有微生物种类多、微生物负载量大、微生物间共处和互生、长效稳定性、耐冲击性、无二次风险、污染物去除效率高等优点，该缓释型微生物菌剂应用于黑臭和富营养化水体能够快速适应环境，活化剂促生微生物迅速繁殖，有效的去除水体中的污染物质，有效降低水体中COD、NH3-N、TP、总氮，逐步消除水体臭味，提升水体透明度。
附图说明
图1为缓释型微生物菌剂的制备工艺流程。
具体实施方式
下面将结合实施例进一步阐述本发明，应理解，以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
本发明中使用的微生物培养基如下：
目标菌属对应的培养基配比为：
1.酵母菌发酵培养基配方：酵母提取物10g/L、蛋白胨20g/L、葡萄糖20g/L、消泡剂0.1％、灭菌前pH5.5。
2.肠杆菌属：TB培养基。
3.食油假单胞菌：
Na2HPO4·12H2O4.50g/L、KH2PO41.00g/L、NH4CI1.50g/L、MgSO4·7H2O 0.20g/L、CaCl2·2H2O 0.03g/L、1.00mL微量元素溶液。
4.芽孢杆菌：葡萄糖1.5％、豆粕3％、淀粉0.1％、30.8mg/LMnSO40.1％、磷酸氢二钾0.3％、磷酸二氢钾0.15％、硫酸镁0.05％、酵母膏0.02％、氯化铁0.01％、碳酸钙0.01％。
5.亚硝化细菌富集培养基：(NH4)2SO42g/L、NaC10.3g/L、FeSO4·7H2O0.03g/L、K2HPO41g/L、MgSO4·7H2O0.03g/L、NaHCO31.6g/L、pH7.2。
6.索氏菌属：LB培养基。
7.屈挠杆菌属：葡萄糖10.0g/L、Na2HPO40.2g/L、MgSO4·7H2O 0.2g/L、NaCl0.2g/L、CaSO4·2H2O 0.2g/L、CaCO35.0g/L、钾长石粉(150目)2.5g/L、pH7.2。
8.从毛单胞菌属：蔗糖6.72g/L、葡萄糖6.75g/L、豆粕粉6.34g/L、K2HPO4·3H2O0.6g/L、KH2PO42.5g/L、MgSO4·7H2O0.3g/L、NaCl0.4g/L、酵母粉3g/L、pH7.0～7.2。
9.鞘氨醇杆菌：MgSO4·7H2O0.5％、NaCl0.5％、3％豆粕粉。
实施例1
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60～96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照1、1、1、2、3、3、1、1、1、5、2、5比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与2:1质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与1：2.5：4：1质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为10％、0.5％、0.8％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。将溶液置于分液漏斗内，匀速滴入9.2％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至0.5mol/LNa2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为3×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
实施例2
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60～96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照2、2、1.5、3、4、4、2、2、2、6、3、6比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与2:1质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与2：3：5：2质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为10％、0.5％、0.8％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。将溶液置于分液漏斗内，匀速滴入9.2％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至0.5mol/LNa2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为2.8×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
实施例3
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60～96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照5、3、1、1、2、4、1、1、1、1、4、2比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与1:3质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与5：3：1：1质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为12％、0.5％、0.5％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。将混合溶液置于分液漏斗内，匀速滴入11％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至1mol/LNa2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为3.0×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
实施例4
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60～96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照6、4、2、2、3、5、2、2、2、2、5、3比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与1:2质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与6：4：2：2质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为12％、0.5％、0.5％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。将混合溶液置于分液漏斗内，匀速滴入11％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至1mol/LNa2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为2.5×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
实施例5
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60～96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照3、1、3、5、3、1.5、1、1、5、3、3、1比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与5:2质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与2：1：5：3质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为8％、0.8％、0.5％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。置于分液漏斗内，匀速滴入7.5％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至0.2mol/LNa2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为2.6×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
实施例6
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，其具体包括以下步骤：
(1)酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)分别接种至锥形瓶中的液体培养基，在20～32℃下培养48～72h，得到种子培养液，备用；
(2)将各菌属的种子培养液，按照10％的接种量接种至各菌属的液体发酵培养基，在20～35℃下培养60-96h至对数生长期，得到菌剂培养液，分别离心、浓缩，按照4、2、4、6、4、2、2、2、6、4、4、2比例混合；
(3)将浓缩混合后的微生物，与6:3质量比配比的竹炭粉和硅藻土充分混合；
(4)将吸附后的混合物与3：2：6：4质量比配比的沸石粉、膨润土、凹凸棒和高岭土混合，真空冷冻干燥，备用；
(5)称取聚乙烯醇(PAV)置于烧杯中于90℃水浴加热溶解，分别加入海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)，混合溶液中聚乙烯醇(PAV)、海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)的质量份数分别为8％、0.8％、0.5％，放置于超声装置中超声20分钟(超声频率为50kHz)，静置至完全冷却。将步骤(4)得到的冷冻干燥后的混合物，加入PVA-SA-CTS的冷却混合物中，搅拌混合均匀。置于分液漏斗内，匀速滴入7.5％CaCl2和饱和的硼酸混合溶液中，搅拌，转速100～150r/min，交联30分钟，交联后的包埋颗粒转移至0.2mol/L Na2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得颗粒缓释型微生物菌剂。
缓释型微生物菌剂中活菌数为2.3×1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
对比例1
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，仅仅在菌种选择与菌剂培养液浓缩后的混合比例不同，其他步骤与实施例1相同。
对比例2
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，仅仅在菌种选择与菌剂培养液浓缩后的混合比例不同，其他步骤与实施例3相同。
对比例3
一种用于黑臭水体治理的缓释型微生物菌剂制备方法，仅仅在菌种选择与菌剂培养液浓缩后的混合比例不同，其他步骤与实施例5相同。
对比例1～3中菌种选择与菌剂培养液浓缩后的混合比例如下表所示：
微生物种类 对比例1 对比例2 对比例3
1 酵母菌(Saccharomyce) 0 5 3
2 肠杆菌属(Enterobacter) 0 3 1
3 食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans) 1 1 3
4 凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans) 2 1 5
5 枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis) 3 2 3
6 亚硝化螺菌属(Nitrosospira) 3 0 1.5
7 亚硝化叶菌属(Nitrosolobus) 1 1 1
8 亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio) 1 0 1
9 索氏菌属(Thauera) 1 1 5
10 屈挠杆菌属(Flexibacter) 5 1 0
11 从毛单胞菌属(Comamonas) 2 4 3
12 鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp) 5 2 0
对比效果验证
对比实验1
采用实施例1、对比例1中的缓释型微生物菌剂处理黑臭河流水，河水来源于东莞某黑臭河流，实验水量为100L，主要实验容器为：长宽高分别为：0.6m，0.4m，0.5m的钢化玻璃缸2个，采用循环方式使实验水体保持流动状态。分别向两组试验中投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例1处理后水质指标如下表所示：
对比例1处理后水质指标如下表所示：
对比实验2
采用实施例3、对比例2中的缓释型微生物菌剂处理黑臭河流水，河水来源于东莞某黑臭河流，实验水量为100L，主要实验容器为：长宽高分别为：0.6m，0.4m，0.5m的钢化玻璃缸2个，采用循环方式使实验水体保持流动状态。分别向两组试验中投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例3处理后水质指标如下表所示：
对比例2治理后水质指标如下表所示：
对比实验3
采用实施例5、对比例3中的缓释型微生物菌剂处理黑臭河流水，河水来源于东莞某黑臭河流，实验水量为100L，主要实验容器为：长宽高分别为：0.6m，0.4m，0.5m的钢化玻璃缸2个，采用循环方式使实验水体保持流动状态。分别向两组试验中投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例5处理后水质指标如下表所示：
对比例3治理后水质指标如下表所示：
使用效果验证
应用例1
采用实施例1中的缓释型微生物菌剂治理黑臭河流，东莞某河段现状：治理段长300m，河宽10～20m，平均水深1.2m，有工业和生活污水汇入，水体呈现黑臭现象。
治理方法，控源截污，彻底排查外源污染，截污纳管，将工业污水和生活污水截流至管网。投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例1治理后水质指标如下表所示：
应用例2
采用实施例3、对比例2中的缓释型微生物菌剂治理黑臭河流，佛山某河段现状：治理段长650m，河宽10～20m，平均水深1m，有工业和生活污水汇入，水体呈现黑臭现象。
治理方法，控源截污，彻底排查外源污染，截污纳管，将工业污水和生活污水截流至管网。投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例3治理后水质指标如下表所示：
应用例3
采用实施例5、对比例3中的缓释型微生物菌剂治理黑臭河流，惠州某河段现状：治理段长400m，河宽10～20m，平均水深1.5m，有工业和生活污水汇入，水体呈现黑臭现象。
治理方法，控源截污，彻底排查外源污染，截污纳管，将工业污水和生活污水截流至管网。投加上述缓释型微生物菌剂，投加量为1.2kg/m2。
实施例5治理后水质指标如下表所示：
通过上述内容可知，本发明的缓释型微生物菌剂能够显著降低黑臭水体COD、NH3-N、TP、总氮的污染指标，提高水体溶解氧、透明度和氧化还原电位，在消除黑臭的同时能够将黑臭水体主要营养指标提升至地表水环境质量标准Ⅴ类标准。不同菌属搭配的菌剂对处理效果有明显的差别。充分证明本发明对黑臭水体治理具有显著的效果。

Claims (10)

1.一种缓释型微生物菌剂，其特征在于：该缓释型微生物菌剂的制备原料包括微生物菌液、吸附剂、活化剂和包埋载体，其中微生物包括：酵母菌(Saccharomyce)、肠杆菌属(Enterobacter)、食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)、枯草芽孢杆菌B38菌株(Bacillus subtilis)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、索氏菌属(Thauera)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、从毛单胞菌属(Comamonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp)中的至少一种；
优选的，以体积份数计，微生物菌液中含有：1～6份酵母菌菌液、1～4份肠杆菌属菌液、1～4份食油假单胞菌菌液、1～6份凝结芽孢杆菌菌液、1～2份枯草芽孢杆菌B38菌株菌液、1.5～5份亚硝化螺菌属菌液、1～2份亚硝化叶菌属菌液、1～2份亚硝化弧菌属菌液、1～6份索氏菌属菌液、1～6份屈挠杆菌属菌液、2～5份从毛单胞菌属菌液、1～6份鞘氨醇杆菌菌液。
2.根据权利要求1所述的缓释型微生物菌剂，其特征在于：吸附剂选自竹炭粉和硅藻土中的至少一种，优选的，以质量份数计，吸附剂中含有1～6份竹炭粉，1～4份硅藻土。
3.根据权利要求1所述的缓释型微生物菌剂，其特征在于：活化剂选自沸石粉、膨润土、凹凸棒、高岭土中的至少一种，优选的，以质量份数计，活化剂中含有1～6份沸石粉、1～4份膨润土、1～6份凹凸棒、1～4份高岭土。
4.根据权利要求1所述的缓释型微生物菌剂，其特征在于：包埋载体中含有聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖。
5.根据权利要求1所述的缓释型微生物菌剂，其特征在于：缓释型微生物菌剂中活菌数为3.3×108～1010CFU/g，吸附剂、活化剂和包埋载体的质量比为6:3:1。
6.根据权利要求1～5任一项所述的缓释型微生物菌剂，其特征在于：缓释型微生物菌剂颗粒状直径为2～4mm，密度为1.035×103kg/m3，具有弹性，含水量≤5％，无粘连性。
7.权利要求1～6任一项所述的缓释型微生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将微生物分别培养至对数生长期，离心、浓缩得到微生物浓缩液；
S2：将微生物浓缩液混合，得到微生物混合浓缩液；
S3：将微生物混合浓缩液与吸附剂搅拌混合，使菌液吸附至吸附剂上，得到吸附混合物；
S4：将吸附混合物与活化剂混合搅拌均匀；
S5：将上述S4获得的混合物冷干；
S6：包埋S5冻干的混合物，得到缓释型微生物菌剂；
S7：将上述S6缓释型微生物菌剂冻干，获得缓释型微生物菌剂。
8.根据权利要求7所述的所述的制备方法，其特征在于：包埋S5冷冻干燥后的混合物的步骤如下：
(1)将聚乙烯醇加热溶解后加入海藻酸钠溶液和壳聚糖，放置于超声装置中超声后静置至完全冷却，得到PVA-SA-CTS混合溶液；
(2)将S5冻干的混合物加入到PVA-SA-CTS混合溶液，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物匀速滴入CaCl2和硼酸溶液的混合溶液中，搅拌交联，得到交联后的包埋颗粒；
(4)将交联后的包埋颗粒转移至Na2SO4溶液中，置于4℃条件下2小时后取出颗粒，用生理盐水清洗2～3遍，获得缓释型微生物菌剂。
9.根据权利要求8所述的所述的制备方法，其特征在于：PVA-SA-CTS混合溶液中聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖的质量分数分别为：8～12％、0.5～0.8％、0.5～0.8％。
10.根据权利要求8所述的所述的制备方法，其特征在于：CaCl2和硼酸溶液的混合溶液，混合液中CaCl2为7.5～11％，硼酸为饱和溶液；Na2SO4溶液的浓度为0.2～1mol/L。
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