CN110643535B - 一种复合微生物除臭剂、制备方法及应用 - Google Patents

一种复合微生物除臭剂、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

一种复合微生物除臭剂的制备方法，所述的复合微生物除臭剂是将菌液接种到发酵培养基上混合发酵制成；所述的菌液包括玉米乳杆菌(Lactobacillus zeae)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、嗜酒假丝酵母(Candida ethanolica)及小池芽孢杆菌(Bacillus kochii)；所述的发酵培养基成分为糖蜜和沸石粉。本发明的微生物除臭剂中，玉米乳杆菌、发酵乳杆菌为常见的益生菌，可抑制餐余垃圾中腐败菌的生长繁殖，而酿酒酵母和嗜酒假丝酵母产生的有机酸或其他物质可以将氮素固定下来转化成机态或络合形式的氨态氮，从而减少氨气的排放。

Description

一种复合微生物除臭剂、制备方法及应用
技术领域
本发明属于微生物及环保技术领域，具体涉及一种复合微生物除臭剂、制备方法及应用。
背景技术
餐余垃圾含有极高的有机物和水分，堆放和运输过程容易发生腐烂变质并产生恶臭气味，这些气体是由腐败微生物发酵引起的。餐余垃圾自然堆放过程中，在氧气充足时其中有机物成分如蛋白质、油脂、糖类等，被好氧细菌彻底降解产生刺激性气体NH3、CO2等。氧气不足时厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物如H2S、硫醇类、挥发性脂肪酸等，以及含氮的化合物如胺类、酰胺类等，这些物质对人体呼吸道有刺激和腐蚀作用。尤其天气炎热时发酵作用加快，臭气变的更加严重，对环境卫生造成恶略影响。
目前处理恶臭气体采用的方法有通过掩蔽和稀释扩散等的物理方法，通过氧化吸收、吸附等化学方法，通过过滤、堆肥等生物方法。物理法使用活性炭等吸附剂将臭味物质吸收到微孔中，但吸附剂吸收臭味物质难以解吸，而且容易堵塞，无法重复使用，造成环境的二次污染。催化燃烧法能量消耗低，操作简便，但设备复杂，催化剂的选择较困难，要特别注意催化剂中毒现象发生。化学除臭剂利用高锰酸钾、臭氧、二氧化硫等氧化剂，硼氢酸钠、亚硫酸钠等还原剂，用碱或者是酸制剂等去除臭源物质，效果不充分彻底，持效性差，而且容易对环境造成不良影响。微生物除臭技术是利用微生物的生理代谢活动降解恶臭物质，达到除臭目的，不会造成二次污染，有着高效、安全、无毒、无害等特点。现有的微生物除臭剂存在微生物共生性和对不同环境适应力差，降解硫化氢和氨效果不佳，喷洒使用后生长繁殖较慢等问题，难以达到快速除臭的目的，限制了微生物除臭剂的进一步发展。
沸石是碱金属或碱土金属的含水骨架状铝硅酸盐矿物，具有大小均一的空腔和通道，具有离子交换、吸附性能、除臭、改善环境等多种功能。沸石内的金属阳离子可以被NH3、H2S、CO2等高极性分子置换，对有毒有害气体的有强烈的吸附作用。沸石化学性质稳定，比表面积大，对各种维生素及微量元素具有较强的吸附承载能力，可以促进微生物细胞高密度生长繁殖。应用在复合微生物除臭剂中，除了使微生物细胞富集生长的作用，其除臭功能与微生物菌剂协同互补，加强餐余垃圾快速除臭效果。
发明内容
针对上述现有技术不足与缺陷，本发明第一个目的是提供一种复合微生物除臭剂的制备方法，细胞浓度≥108CFU/mL，菌体活性高且制备工艺简单，价格低廉。
本发明的第二个目的是一种高密度互生性强、同时添加2％沸石的复合微生物除臭剂，它具有无腐蚀性、无污染、无致病性等特点，具有高效餐余垃圾除臭效果。
本发明的第三个目的是提供一种复合微生物除臭剂用于处理餐厨垃圾和垃圾处理站、中转过程的除臭。直接喷洒能高效的去除餐厨垃圾的不愉快气味，处理过程简单、经济。
为了达到上述目的，本申请采用如下技术方案予以实现：一种复合微生物除臭剂的制备方法，所述的复合微生物除臭剂是将菌液接种到发酵培养基上混合发酵制成；
所述的菌液包括玉米乳杆菌(Lactobacillus zeae)、发酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、嗜酒假丝酵母(Candidaethanolica)及小池芽孢杆菌(Bacillus kochii)；
所述的发酵培养基成分为糖蜜和沸石粉。
本发明还具有如下技术特征：
所述的菌液制备方法如下：
首先分别对玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及小池芽孢杆菌的菌株进行平板划线活化培养；
将活化的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母、发酵乳杆菌及小池芽孢杆菌单菌落分别接种BHI肉汤培养，得到的培养物作为一级纯培养菌种备用，将五种微生物培养物按照细胞比例为1：1：1：1：1的比例混合制得菌液。
所述的菌液制备方法中，将活化的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母、发酵乳杆菌及小池芽孢杆菌单菌落接种培养条件为：于BHI肉汤中，于130r/min、30℃条件下培养18～24h，得到的培养物后，测各培养物OD600，调整OD600为0.5。
所述的复合微生物除臭剂是将菌液接种到发酵培养基上于30℃、130r/min条件下进行摇床培养48h制成。
所述的菌液按体积比2％的接种量接种于发酵培养基上，所述的发酵培养基的糖蜜和沸石粉按重量比5：1配制，所述的糖蜜为制糖厂副产品，所述的沸石粉为325目粒径，含有结晶水合硅铝酸钙。
所述的培养后的米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及小池芽孢杆菌菌液的含菌数至少达到2.0×108CFU/mL数量级。
所述的复合微生物除臭剂采用如权利要求1～7任一权利要求所述的复合微生物除臭剂制备方法制备。
所述的复合微生物除臭剂中至活菌数至少达到5.0×108CFU/mL数量级。
所述的方法制备的微生物除臭剂应用于餐余垃圾除臭处理。
所述的微生物除臭剂应用于餐余垃圾除臭处理。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明的微生物除臭剂中，玉米乳杆菌、发酵乳杆菌为常见的益生菌，可抑制餐余垃圾中腐败菌的生长繁殖，而酿酒酵母和嗜酒假丝酵母产生的有机酸或其他物质可以将氮素固定下来转化成机态或络合形式的氨态氮，从而减少氨气的排放，利用了沸石的吸附性能，沸石由于内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴，因而具有独特的吸附、交换阴阳离子性能，它能吸收水中氨态氮、有机物和重金属离子，能有效地降低硫化氢毒性。沸石粉不仅为微生物菌株提供适宜的附着载体，还具有一定的营养价值。
(Ⅱ)本发明的微生物除臭剂充分利用了糖厂的废弃物废糖蜜，既避免了资源的浪费，又避免废弃物污染，同时大大降低了除臭剂的生产成本。糖蜜中含有多种成分，为微生物的生长繁殖提供了充足的营养成分。
(Ⅲ)本发明的制备方法简单，成本低。
附图说明
图1为除臭剂显微镜照片。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
CGMCC 中文译名 拉丁学名
1.2442 玉米乳杆菌 Lactobacillus zeae
1.15608 发酵乳杆菌 Lactobacillus fermentum
2.3973 酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae
2.3927 嗜酒假丝酵母 Candida ethanolica
小池芽孢杆菌(Bacillus kochii)购自上海联迈生物工程有限公司。
一种复合微生物除臭剂的制备方法，包括以下步骤：
分别对玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及小池芽孢杆菌的菌株进行进行平板划线活化培养，
将活化后的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母和小池芽孢杆菌分别接种于装有30mL BHI肉汤的三角瓶中，于130r/min、30℃条件下培养24h。然后测各培养物OD600，并调OD600为0.5，作为一级纯培养菌种备用。
分别按玉米乳杆菌:发酵乳杆菌:酿酒酵母:嗜酒假丝酵母:小池芽孢杆菌＝1:1:1:1:1比例，每种一级纯种培养菌种菌液吸取量为20mL，吸取5种纯培养菌液转接于装有1L发酵培养基的发酵瓶中，发酵培养基成分为：糖蜜100g/L、沸石粉20g/L。将接种后的发酵培养基于30℃、130r/min条件下进行摇床培养48h，至活菌数至少达到5.0×108CFU/mL数量级，得到发酵液即复合微生物除臭剂。
显微观察可见微生物细胞富集于沸石颗粒周围生长，A为棉兰染色显微照片，B为沙黄染色显微照片，放大倍数：×1000
二、厨余垃圾的收集及处理
垃圾样品1：收集果蔬垃圾100g，肉类和骨垃圾300g，剩饭100g，共500g混合置于大烧杯中，一层保鲜膜封口，25～30℃室温放置5～7d，鼻闻有显著腐败臭味。
垃圾样品2：收集肉类和骨垃圾400g，剩饭100g，共500g混合置于大烧杯中，一层保鲜膜封口，25～30℃室温放置5～7d，鼻闻有显著腐败臭味。
垃圾样品3：收集含蛋壳，生蛋液共500g的学生食堂厨余垃圾，置于大烧杯中，一层保鲜膜封口，25～30℃室温放置5～7d，鼻闻有显著腐败臭味。
使用除臭剂前分别用硫化氢和氨气气体检测仪(BH-90，河南省保时安电子科技有限公司)检测气体浓度，然后用将上述制备好的微生物除臭剂采用喷壶喷洒在餐余垃圾上进行除臭处理。微生物除臭剂按照5％(除臭剂和餐余垃圾的体积比)的用量采用喷壶喷洒，作用30min。采用气体检测仪再次检测硫化氢和氨气的清除效率分别可达60％和70％以上，结果见表1。
表1微生物除臭剂对除餐余垃圾氨气和硫化氢的清除效果
Figure BDA0002220177950000061
三、沸石含量优化及除臭剂显微镜检测
分别扩增培养玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母和小池芽孢杆菌，制备菌液并调整OD600＝0.5。每种细菌菌液吸取量为20μL转接于装有100mL发酵培养基的6发酵瓶中。发酵培养基成分为糖蜜100g/L，沸石的浓度分别为0g/L，10g/L，20g/L，30g/L，40g/L，50g/L。接种后的发酵培养基于30℃、130r/min条件下进行摇床培养48h。发酵培养液进行系列10倍稀释，然后用移液枪分别吸取10-5、10-6稀释的发酵液50μL涂布LB平板，30℃培养箱里培养48h后进行平板菌落计数。结果见表2。
表2沸石含量对除臭剂菌落数的影响
Figure BDA0002220177950000071
取其中沸石的浓度为2％发酵液，吸取一滴发酵液滴加到载玻片上，加热固定后分别用棉兰和沙黄对其进行染色，染色1min后用蒸馏水轻柔冲洗。干燥后用生化显微镜油镜进行观察(放大倍数：×1000)。结果见图1。

Claims (10)

1.一种复合微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述的复合微生物除臭剂是将菌液接种到发酵培养基上混合发酵制成；
所述的菌液包括玉米乳杆菌（Lactobacillus zeae）、发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、嗜酒假丝酵母（Candida ethanolica）及柯赫芽孢杆菌（Bacillus kochii）；
所述的发酵培养基成分为糖蜜和沸石粉。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的菌液制备方法如下：
首先分别对玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及柯赫芽孢杆菌的菌株进行平板划线活化培养；
将活化的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及柯赫芽孢杆菌单菌落接种培养，得到的培养物作为一级纯种培养菌种备用，将五种微生物培养物按照细胞比例为1：1：1：1：1的比例混合制得菌液。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的菌液制备方法中，将活化的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及柯赫芽孢杆菌单菌落接种培养条件为：于BHI肉汤中，于130r/min、30℃条件下培养18～24h，得到的培养物后，测各培养物OD600，调整OD600为0.5。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的复合微生物除臭剂是将菌液接种到发酵培养基上于30℃、130r/min条件下进行摇床培养48h制成。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的菌液按体积比2%的接种量接种于发酵培养基上，所述的发酵培养基的糖蜜和沸石粉按重量比5：1配制，所述的糖蜜为制糖厂副产品，所述的沸石粉为325目粒径，含有结晶水合硅铝酸钙。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的培养后的玉米乳杆菌、发酵乳杆菌、酿酒酵母、嗜酒假丝酵母及柯赫芽孢杆菌菌液的含菌数至少达到2.0×108CFU/mL数量级。
7.一种复合微生物除臭剂，其特征在于，所述的复合微生物除臭剂采用如权利要求1～6中任一权利要求所述的复合微生物除臭剂的制备方法制备得到的。
8.如权利要求7所述的复合微生物除臭剂，其特征在于，所述的复合微生物除臭剂中活菌数至少达到5.0×108CFU/mL数量级。
9.权利要求1～6中任一权利要求所述的制备方法制备的微生物除臭剂应用于餐余垃圾除臭处理。
10.权利要求7或8所述的微生物除臭剂应用于餐余垃圾除臭处理。
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GR01 Patent grant
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