CN111718875A - 一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法，属于生物酶领域。生物酶制剂原料按重量份计，包括混合生物酶30～60份、营养盐81～110份及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有不低于35亿cfu的微生物菌；其中，微生物混合菌剂包括：光合菌和施氏假单胞菌，生物酶包括：木质素酶。本发明提供的生物酶制剂可快速降解底泥中的有机污染物，以提高污染物降解效率。同时，本发明提供的生物酶制剂能够减少底泥水分，并促进有益菌群的加速繁殖快速，使之占据反应环境内的优势生态位，通过改变反应环境的pH、氧气浓度及温度等，抑制硫化菌、乳杆菌等有害细菌的产生并杀死虫卵，大幅度降低底泥降解过程中产生的有害气体。

Description

一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物酶领域，尤其涉及一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法。
背景技术
因水利、地表水水质提升等工程的需求，不断有河道、湖泊等地表水底泥被清出水底。底泥是水中污染物的收集体，水体中大量的污染物会富集在底泥中，水污染物往往来自生产废水及生活污水，除了常规污染物外，其中常常含有很多难以被微生物降解的污染物，如木质素、纤维素、表面活性剂等，这些污染物均会通过沉降、吸附等作用沉积在底泥中。因此，如果不对清出底泥进行有效处理，其富集的污染物会在填埋、焚烧等过程中，污水土壤、地下水或空气等。
底泥中的污染物通常具有密度大、易吸附等特点，因此在底泥中各种污染物质通过化学作用或物理作用吸附在一起，甚至相互包裹，为后续的污染物处理带来极大的困难，从而降低了污染物降解效率。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂及其制备方法，该生物酶制剂可快速降解底泥中的有机污染物，以提高污染物降解效率。同时，本发明提供的生物酶制剂能够减少底泥水分，并促进有益菌群的加速繁殖快速，使之占据反应环境内的优势生态位，通过改变反应环境的pH、氧气浓度及温度等，抑制硫化菌、乳杆菌等有害细菌的产生并杀死虫卵，大幅度降低底泥降解过程中产生的有害气体。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂，其原料按重量份计，包括混合生物酶30～60份、营养盐81～110份及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有不低于35亿cfu的微生物菌；其中，所述微生物混合菌剂包括：光合菌和施氏假单胞菌，所述生物酶包括：木质素酶。
进一步地，所述微生物混合菌剂还包括：反硝化菌、酵母菌、硝化菌和乳酸菌。
进一步地，所述光合菌、所述反硝化菌、所述酵母菌、所述硝化菌、所述施氏假单胞菌和所述乳酸菌按有效活菌数的比为(10～17)：(11～20)：(13～17)：(15～18)：(14～18)：(10～16)。
进一步地，所述光合菌的有效活菌数为4.75～6.13亿cfu/克，所述反硝化菌的有效活菌数为5.24～7.21亿cfu/克；所述酵母菌的有效活菌数为6.88～8.49亿cfu/克，所述硝化菌的有效活菌数为5.92～7.83亿cfu/克，所述施氏假单胞菌的有效活菌数为3.99～5.48亿cfu/克，所述乳酸菌的有效活菌数为6.24～8.47亿cfu/克。
进一步地，按重量份计，所述混合生物酶包括：
α淀粉酶16～19份、βLetamase酶14～16份、脂肪酶21～28份、纤维素酶17～21份、半纤维素酶13～16份、木质素酶15～19份、乳糖酶11～15份。
进一步地，按重量份计，所述营养盐包括：
墨角藻多糖35～47份、石枝藻属钙盐藻36～43份、硅灰石0.8～1.7份、白云石0.4～0.85份、果寡糖10～15份、琼脂培养基22～27份、丝光沸石0.45～0.6份。
第二方面，本申请实施例提供了一种生物酶制剂的制备方法，用于制备上述任一项所述的生物酶制剂包括以下步骤：
(1)制备微生物混合菌剂、混合生物酶和营养盐；
(2)在微生物混合菌剂中加入混合生物酶，得到微生物混合菌剂和生物酶的混合物；
(3)将微生物菌剂和生物酶的混合物与营养盐混合，在10～15℃下干燥至含水量为1％～1.5％，即得生物酶制剂。
进一步地，所述步骤(1)中，所述微生物混合菌剂的制备方法包括：
(11)光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌、乳酸菌分别在各自的培养基中培养至饱和状态；
(12)将步骤(11)所得的光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌和乳酸菌按比例进行混合培养，并在混合培养过程中向混合菌群加入果寡糖，混合菌群与果寡糖的质量比为(10～13):1，在29～31℃条件下培养至有效活菌总数至不低于37亿cfu/克。
进一步地，在步骤(11)之前，所述方法还包括：
分别对各菌种进行预培养，并筛选出各菌种的菌株。
进一步地，所述步骤(11)中，
以各菌种活性最强的菌株为各菌种的母株，分别在各自的培养基中培养至饱和状态。
本发明实施例提供的生物酶制剂至少具有如下有益效果之一：
1、利用木质素酶破坏木质素类物质如木本植物的枝、干或皮对污染物的吸附和包裹，为光合菌和施氏假单胞菌分解有机物提供有利条件。
2、利用光合菌和施氏假单胞菌的组合提高有机物的分解效率。
3、通过选择生存能力强的菌群，并以活性最强的菌株作为母株，再加上生物酶的配合，使得本发明实施例提供的菌群可以对污泥中的微生物存在压倒性优势，从而通过生物竞争的方式除去污泥中的有害细菌群。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
本发明提供了一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂，其特征在于，其原料按重量份计，包括混合生物酶30～60份、营养盐81～110份及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有不低于35亿cfu的微生物菌；其中，所述微生物菌包括：光合菌和施氏假单胞菌，所述生物酶包括：木质素酶。
优选地，其原料按重量份包括混合生物酶45～55份、营养盐81～95份及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有42～45亿cfu的微生物菌。
木质素主要位于纤维素纤维之间起抗压作用。在木本植物中，木质素占25％，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。由于自然界中木质素与纤维素、半纤维素等往往相互连接，形成木质素-碳水化合物复合体，木质素与纤维素、半纤维素的连接键性能比较稳定，以至于目前没有办法分离得到结构完全不受破坏的原本木质素。因此木本植物的残骸一旦附着在底泥中，被本木质素包裹或吸附在木质素上的有机物很难被彻底分解。
本发明的生物酶制剂中包括生物酶，生物酶中含有木质素酶，通过木质素酶可以有效地分解掉木质素，为光合菌和施氏假单胞菌快速分解被本木质素包裹或吸附在木质素上的有机物提供条件。
与现有技术相比，光合菌和施氏假单胞菌与木质素酶进行配合可以有效对附着在底泥中的有机物进行分解。
为了更好地配合光合菌和施氏假单胞菌对有机物的分解，微生物菌还包括：反硝化菌、酵母菌、硝化菌和乳酸菌。
考虑到在消除底泥污染物的初期，底泥含水量极高，此时整体的反应环境处于无氧或氧气稀少的状态，此时需要以厌氧性的菌种先对底泥中的有机物进行分解，为其他菌种快速生长提供有利条件。本发明的生物酶制剂中含有乳酸菌，通过乳酸菌对初期的含水量极高的底泥进行无氧或氧气稀少的状态下的有机物分解。
反硝化菌、酵母菌和硝化菌具有快速生长能力，本发明的生物酶制剂中含有反硝化菌、酵母菌和硝化菌，反硝化菌、酵母菌和硝化菌利用乳酸菌生产的营养物质快速发展，与乳酸菌的分解充分协同作用，并进一步对底泥中的有机物和有害物质进行分解，并为光合菌和施氏假单胞菌的快速生长创造条件。
利用反硝化菌、酵母菌和硝化菌进一步对底泥中的有机物和有害物质进行分解后的物质，光合菌和施氏假单胞菌快速生长，由光合菌和施氏假单胞菌对底泥中的有机物和污染物质进行快速分解。
实验表明，光合菌和施氏假单胞菌的组合可以大幅减低底泥中各种有害气体的浓度，具体地，氨达到97％以上，硫化氢达到95％以上，甲硫醇达到98％以上，甲硫醚达到98％以上，参见表1。
为了得到最佳的去污效果，在本发明实施例中，微生物混合菌剂中光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌和乳酸菌按有效活菌数的比为(10～17)：(11～20)：(13～17)：(15～18)：(14～18)：(10～16)。其具体数量可以为光合菌的有效活菌数为4.75～6.13亿cfu/克、反硝化菌的有效活菌数为5.24～7.21亿cfu/克、酵母菌的有效活菌数为6.88～8.49亿cfu/克、硝化菌的有效活菌数为5.92～7.83亿cfu/克、施氏假单胞菌的有效活菌数为3.99～5.48亿cfu/克、乳酸菌的有效活菌数为6.24～8.47亿cfu/克。
其中，本发明的优选方案为，生物酶制剂中，光合菌为5.29亿cfu/克、反硝化菌为7.03亿cfu/克、酵母菌为7.84亿cfu/克、硝化菌为7.13亿cfu/克、施氏假单胞菌为4.52亿cfu/克、乳酸菌为7.61亿cfu/克。
本发明的微生物混合菌剂需要使每克所述生物酶制剂中含有42～45亿cfu的微生物菌，以充分发酵底泥中的污染物，本发明的生物混合菌剂可以通过如下方法制备得到：
步骤101、光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌、乳酸菌分别在各自的培养基中培养至饱和状态。
在上述制备方法中，步骤101可以采用本领域的常规技术手段。优选地，各单一微生物菌群所选择的培养基成分及适合的生长环境如下：
(a)硝化菌的培养基包含：亚硝酸钠28％～33％、硫酸镁0.5％～1.3％、硫酸锰0.2％～0.4％、磷酸氢二钾20％～25％、无水碳酸钠27％～32％、磷酸二氢钠7％～8％、琼脂4％～8％，生长温度控制在27～30℃。
优选地，硝化菌的培养基包含：亚硝酸钠31.3％、硫酸镁0.9％、硫酸锰0.3％、磷酸氢二钾23.4％、无水碳酸钠31.3％、磷酸二氢钠7.8％、琼脂5％，生长温度控制在27～30℃。
(b)反硝化菌的培养基包含：醋酸钠70％～76％、硝酸钾12％～16％、磷酸氢二钾1.3％～1.6％、氯化镁2.5％～3.1％、氯化钙1.1％～2％、琼脂4％～8％，生长温度控制在27～30℃。
优选地，反硝化菌的培养基包含：醋酸钠74.2％、硝酸钾14.9％、磷酸氢二钾1.5％、氯化镁2.9％、氯化钙1.5％、琼脂5％，生长温度控制在27～30℃。
(c)乳酸菌的培养基包含：牛肉膏2.5％～5％、蛋白胨3％～5％、酵母膏3％～5％、葡萄糖3％～5％、番茄汁60％～80％、吐温0.16％～0.2％、碳酸钙6.1％～6.3％、溴甲酚绿0.028％～0.032％、琼脂6％～9％，生长温度控制在30～32℃。
优选地，乳酸菌的培养基包含：牛肉膏3.6％、蛋白胨3.6％、酵母膏3.6％、葡萄糖3.6％、番茄汁72％、吐温0.17％、碳酸钙6.2％、溴甲酚绿0.03％、琼脂7.2％，生长温度控制在30～32℃；
(d)酵母菌的培养基包含：酵母提取物15％～24％、蛋白胨35％～50％、葡萄糖35％～45％、琼脂1％～2％，生长温度控制在29～31℃。
优选地，酵母菌的培养基包含：酵母提取物19.7％、蛋白胨39.4％、葡萄糖39.4％、琼脂1.5％，生长温度控制在29～31℃。
(e)施氏假单胞菌的培养基包含：葡萄糖45％～55％、玉米浆10％～15％g、淀粉20％～30％、硝酸钠4.1％～4.4％、磷酸氢二钠1.25％～1.3％、磷酸氢二钾0.7％～0.87％、磷酸二氢钾0.3％～0.5％、硫酸镁0.4％～0.44％、氯化钠3.7％～5％、氯化钙0.039％～0.044％，生长温度控制在38～41℃。
优选地，施氏假单胞菌的培养基包含：葡萄糖50.61％、玉米浆12.65％g、淀粉25.31％、硝酸钠4.22％、磷酸氢二钠1.27％、磷酸氢二钾0.84％、磷酸二氢钾0.42％、硫酸镁0.42％、氯化钠4.22％、氯化钙0.042％，生长温度控制在38～41℃。
(f)光合菌的培养基包含：氯化铵16％～18％、醋酸钠60％～70％、氯化镁1.5％～1.8％、氯化钙1.1％～2％、磷酸二氢钾10％～12％、磷酸氢二钾6.5％～7.1％、酵母膏1％～2％，之后加培养基总质量的160～180倍的蒸馏水，生长温度控制在30～34℃，控制光照强度为3000～4000LX。
优选地，光合菌的培养基包含：氯化铵17.24％、醋酸钠60.34％、氯化镁1.72％、氯化钙1.72％、磷酸二氢钾10.34％、磷酸氢二钾6.9％、酵母膏1.72％，之后加培养基总质量的172.4倍的蒸馏水，生长温度控制在30～34℃，控制光照强度为3000～4000LX。
优选地，在步骤101之前分别对各种菌群进行预培养，并筛选出各菌种对应的活性最强的菌株，并以活性最强的菌株为母株培养对应的菌种群。
步骤102、将步骤101所得的光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌和乳酸菌按比例进行混合培养，并在混合培养过程中向混合菌群按照(10～13):1的重量比加入果寡糖，在29～31℃条件下培养至有效活菌总数至不低于37亿cfu/克。
优选地，向混合菌群按照11.5:1的比例加入果寡糖，这样可以获得最适宜营养比例，使各菌群之间达到最佳增殖平衡。
显而易见的，底泥中除了木质素之外，还会含有其他污染物如纤维素，淀粉，油脂和表面活性剂等，在处理污染物的初期单靠微生物菌很难做到快速分解。为了加快微生物的分解速率，利用混合生物酶快速将上述大分子化合物分解成易被微生物菌分解的小分子化合物，并利用营养盐在初期为微生物菌快速成长提供条件。
其中，按重量份计，混合生物酶包括：α淀粉酶16～19份、βLetamase酶14～16份、脂肪酶21～28份、纤维素酶17～21份、半纤维素酶13～16份、木质素酶15～19份、乳糖酶11～15份。本发明所选的生物酶活力至少在1700万u/g。
按重量份计，营养盐包括：墨角藻多糖35～47份、石枝藻属钙盐藻36～43份、硅灰石0.8～1.7份、白云石0.4～0.85份、果寡糖10～15份、琼脂培养基22～27份、丝光沸石0.45～0.6份。优选地，所述营养盐按重量份，包括墨角藻多糖42.1份、石枝藻属钙盐藻40.5份、硅灰石1.2份、白云石0.67份、果寡糖11.4份、琼脂培养基25.5份、丝光沸石0.5份。
综上所述，本发明实施例提供的生物酶制剂能够快速降解底泥中的有机污染物。
作为示例，本发明给出如下说明实施例用于说明河道清出底泥消解的生物酶制剂的组分和含量。
实施例1
本实施例中用于河道清出底泥消解的生物酶制剂包括混合生物酶36.33克、营养盐84.609克及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有39.28亿cfu的微生物菌。
其中，所述微生物混合菌剂中，光合菌为5.26亿cfu/克、反硝化菌为6.88亿cfu/克、酵母菌为7.35亿cfu/克、硝化菌为6.82亿cfu/克、施氏假单胞菌为4.93亿cfu/克、乳酸菌为8.04亿cfu/克。
所述混合生物酶包括α淀粉酶5.49克、βLetamase酶4.71克、脂肪酶6.87克、纤维素酶5.76克、半纤维素酶4.38、木质素酶5.49克、乳糖酶3.63克(即按照α淀粉酶18.3份、βLetamase酶15.7份、脂肪酶22.9份、纤维素酶19.2份、半纤维素酶14.6份、木质素酶18.3份、乳糖酶12.1份的比例)。
所述营养盐包括墨角藻多糖27.58克、石枝藻属钙盐藻28.63克、硅灰石0.651克、白云石0.385克、果寡糖9.17克、琼脂培养基17.85克、丝光沸石0.343克(即按照墨角藻多糖39.4份、石枝藻属钙盐藻40.9份、硅灰石0.93份、白云石0.55份、果寡糖13.1份、琼脂培养基25.5份、丝光沸石0.49份的比例)。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于原料的组分含量不同，在本实施例中其原料按重量份包括混合生物酶58.96克、营养盐109.47克；所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有43.61亿cfu的微生物菌。
其中，所述微生物混合菌剂中，光合菌为6.13亿cfu/克、反硝化菌为7.21亿cfu/克、酵母菌为8.49亿cfu/克、硝化菌为7.83亿cfu/克、施氏假单胞菌为5.48亿cfu/克、乳酸菌为8.47亿cfu/克。
所述混合生物酶包括α淀粉酶8.36克、βLetamase酶7.04克、脂肪酶12.32克、纤维素酶9.24克、半纤维素酶7.04、木质素酶8.36克、乳糖酶6.6克(即按照α淀粉酶19份、βLetamase酶16份、脂肪酶28份、纤维素酶21份、半纤维素酶16份、木质素酶19份、乳糖酶15份的比例)。
所述营养盐包括墨角藻多糖38.07克、石枝藻属钙盐藻34.83克、硅灰石1.38克、白云石0.69克、果寡糖12.15克、琼脂培养基21.87克、丝光沸石0.49克(即按照墨角藻多糖47份、石枝藻属钙盐藻43份、硅灰石1.7份、白云石0.85份、果寡糖15份、琼脂培养基27份、丝光沸石0.6份的比例)。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于原料的组分含量不同，在本实施例中其原料按重量份包括混合生物酶59.04克、营养盐106.03克，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有39.42亿cfu的微生物菌。
其中，所述生物酶制剂中，光合菌为5.29亿cfu/克、反硝化菌为7.03亿cfu/克、酵母菌为7.84亿cfu/克、硝化菌为7.13亿cfu/克、施氏假单胞菌为4.52亿cfu/克、乳酸菌为7.61亿cfu/克。
所述混合生物酶包括α淀粉酶8.16克、βLetamase酶7.68克、脂肪酶11.52克、纤维素酶9.12克、半纤维素酶7.68、木质素酶8.16克、乳糖酶6.72克(即按照α淀粉酶17份、βLetamase酶16份、脂肪酶24份、纤维素酶19份、半纤维素酶16份、木质素酶17份、乳糖酶14份的比例)。
所述营养盐包括墨角藻多糖36.63克、石枝藻属钙盐藻35.24克、硅灰石1.04克、白云石0.58克、果寡糖9.92克、琼脂培养基22.19克、丝光沸石0.44克(即按照墨角藻多糖42.1份、石枝藻属钙盐藻40.5份、硅灰石1.2份、白云石0.67份、果寡糖11.4份、琼脂培养基25.5份、丝光沸石0.5份的比例)。
河道清出的底泥通常会用于园艺工程，例如做腐殖土，具有较高的经济价值。但是一旦河道清出的底泥被污染，在去污过程中，必然增加河道底泥的生产成本和生产周期。在本发明实施例中，利用生物酶制剂消解的过程中，由于微生物的代谢活动会产生大量热量，2～4天内提高底泥堆体内温度至55℃～65℃，使得河道底泥的水分在短时间内能够快速蒸发，以实现在去除污染的同时，降低底泥含水率至35％以下，同时可抑制病原菌等嗜温菌的生长。
作为示例，本发明给出如下说明实施例用于说明利用本发明提供的生物酶制剂净化河道底泥的具体过程。需要说明的是，实施例4和实施例5所使用的生物酶制剂为实施例1～3中的任意一个。
在底泥有机质含量高于150g/kg时，利用本发明提供的生物酶制剂对高污染底泥进行发酵，具体地控制待处理底泥含水率在70％～90％，工艺环境温度在5℃以上，混合比例200～300g(生物酶制剂)每吨底泥(含水率85％～90％)，发酵时长约10～15天；若底泥有机质含量低于150g/kg，可与秸秆等混合，达到有机质含量不低于300g/kg，再用本发明提供的生物酶制剂进行发酵。
若底泥有机质含量高于600g/kg，需利用本发明提供的生物酶制剂对低污染底泥进行多次循环二至三次发酵。具体地，控制初始底泥含水率在85％～90％，每7～15天的发酵周期后，补充生物酶制剂及适量水分，保持发酵堆含水率不低于65％再继续进行下一个发酵周期。通常使河道清出底泥中的有机氮、蛋白质、纤维素以及脂肪类等大分子可生化有机污染物，降解为小分子有机物或无机物，并抑制有害菌滋长，之后可根据实际需要，混拌细砂、普通土壤等，用作园艺种植，或土壤改良。
实施例4对应于底泥有机质含量高于150g/kg的情况，实施例5对应于有机质含量高于600g/kg。而底泥有机质含量低于150g/kg的情况需要先在底泥中掺入秸秆等能提供有机质的材料，后续其他步骤可参考实施例4。
实施例4
本发明实施例提供了一种生物酶制剂净化河道底泥的方法，泥有机质含量低于600g/kg，包括：
步骤1、获取待处理底泥，其含水率为83％，有机质含量为447g/kg，设定工艺环境温度为12℃。
步骤2、将生物酶制剂以适当水量稀释为液态(无稀释浓度要求)，按每吨底泥加入250g生物酶制剂(干粉质量)的比例，采用常规器械，将底泥与生物酶制剂翻抛混匀，后制成高1.1米，宽0.6米的堆体；
步骤3、20小时后堆体内温度升高至65℃。
不同于常规堆肥过程，使用该发明产品发酵过程中，堆体无需翻抛。因为在本发明实施例中，微生物混合菌剂中各菌群的母株都是通过预培养筛选出活性最强的菌株。所以在发酵过程中，各菌群均可持续繁殖。例如，当堆体内温度达到70℃时，微生物代谢活动减缓，导致堆体温度开始下降，当温度降至约50℃时，微生物代谢活动重新活跃，促使各菌群加速繁殖进而使堆体内温度上升。由此可见，发酵开始后，由于强大的活性，各菌群的微生物数量发生规律的变化，因此不需要通过翻抛等方式维持菌群数量和活性。
步骤4、发酵约12天左右，堆体温度自动下降直至30℃以下，含水率降至30％以下，发酵结束。
成品为黑色粉末状，可直接用于园艺种植，或与细沙等掺拌用于土壤改良，又或可拉至填埋场填埋等。
实施例4得到的结果如表1～3所示：
表1消化前后底泥中一般组分的含量
Figure BDA0002555800830000131
表2消化前后底泥中特殊组分的含量
Figure BDA0002555800830000132
表3消化前后底泥产生气体组分的含量
Figure BDA0002555800830000133
Figure BDA0002555800830000141
从表1和表3可知，本发明提供的生物酶制剂可以有效地分解底泥中的有机物、降低底泥消解过程中恶臭气体的产生，并降低底泥中的含水量。
从表2中可知，发酵前后，木质素、纤维素和半纤维素在污泥中的百分含量明显减少，因此本发明提供的生物酶制剂可以有效的分解底泥中的木质素、纤维素和半纤维素等难降解的大分子有机物，提高有机质等的利用率。
实施例5
本发明实施例提供了一种生物酶制剂净化河道底泥的方法，底泥有机质含量高于600g/kg，包括：
步骤1、获取待处理底泥，其含水率为91％，有机质含量为622g/kg，工艺环境温度12℃。
步骤2、将生物酶制剂以适当水量稀释为液态(无稀释浓度要求)，按每吨底泥加入300g生物酶制剂(干粉质量)的比例，采用常规器械，将底泥与生物酶制剂翻抛混匀，后制成高1.1米，宽0.6米的堆体。
步骤3、21小时后堆体内温度升高至65℃。
不同于常规堆肥过程，使用该发明产品发酵过程中，堆体无需翻抛，当堆体内温度达到70℃时，微生物代谢活动减缓，堆体温度开始下降，至约50℃时，微生物代谢活动重新活跃，促使堆体内温度上升。具体原因参见实施例4。
步骤4、发酵约6天左右，堆体含水率降至65％，补充生物酶制剂，补充比例为每吨底泥加入300g生物酶制剂(干粉质量)，并翻抛混匀，此时堆体温度降至50℃以下。
步骤5、10小时后堆体内温度升高至65℃。
步骤6、发酵约10天左右，堆体温度自动下降直至30℃以下，含水率降至30％以下，发酵结束。
成品为黑色粉末状，可直接用于园艺种植，或与细沙等掺拌用于土壤改良，又或可拉至填埋场填埋等。
实施例5得到的结果如表4～6所示：
表4消化前后底泥中一般组分的含量
Figure BDA0002555800830000151
表5消化前后底泥中特殊组分的含量
Figure BDA0002555800830000152
表6消化前后底泥产生气体组分的含量
Figure BDA0002555800830000161
从表4和表6可知，本发明提供的生物酶制剂可以有效地分解底泥中的有机物、降低底泥消解过程中恶臭气体的产生，并降低底泥中的含水量。
从表5中可知，发酵前后，木质素、纤维素和半纤维素在污泥中的百分含量明显减少，因此本发明提供的生物酶制剂可以有效的分解底泥中的木质素、纤维素和半纤维素等难降解的大分子有机物，提高有机质等的利用率。
综上所述，利用本发明提供的生物酶制剂可以在18～22小时内提高底泥堆体内温度至55℃～65℃，发酵结束后将污泥的含水量降低至30％以下，因此以本发明提供的生物酶制剂可以在去污同时，大幅度降低河道底泥中的含水量，使得河道底泥可以直接达到园艺使用要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于河道清出底泥消解的生物酶制剂，其特征在于，其原料按重量份计，包括混合生物酶30～60份、营养盐81～110份及微生物混合菌剂，所述微生物混合菌剂使每克所述生物酶制剂中含有不低于35亿cfu的微生物菌；其中，所述微生物混合菌剂包括：光合菌和施氏假单胞菌，所述生物酶包括：木质素酶。
2.根据权利要求1所述的生物酶制剂，其特征在于，
所述微生物混合菌剂还包括：反硝化菌、酵母菌、硝化菌和乳酸菌。
3.根据权利要求2所述的生物酶制剂，其特征在于，
所述光合菌、所述反硝化菌、所述酵母菌、所述硝化菌、所述施氏假单胞菌和所述乳酸菌按有效活菌数的比为(10～17)：(11～20)：(13～17)：(15～18)：(14～18)：(10～16)。
4.根据权利要求3所述的生物酶制剂，其特征在于，
所述光合菌的有效活菌数为4.75～6.13亿cfu/克，所述反硝化菌的有效活菌数为5.24～7.21亿cfu/克；所述酵母菌的有效活菌数为6.88～8.49亿cfu/克，所述硝化菌的有效活菌数为5.92～7.83亿cfu/克，所述施氏假单胞菌的有效活菌数为3.99～5.48亿cfu/克，所述乳酸菌的有效活菌数为6.24～8.47亿cfu/克。
5.根据权利要求1所述的生物酶制剂，其特征在于，按重量份计，所述混合生物酶包括：
α淀粉酶16～19份、βLetamase酶14～16份、脂肪酶21～28份、纤维素酶17～21份、半纤维素酶13～16份、木质素酶15～19份、乳糖酶11～15份。
6.根据权利要求1所述的生物酶制剂，其特征在于，按重量份计，所述营养盐包括：
墨角藻多糖35～47份、石枝藻属钙盐藻36～43份、硅灰石0.8～1.7份、白云石0.4～0.85份、果寡糖10～15份、琼脂培养基22～27份、丝光沸石0.45～0.6份。
7.一种生物酶制剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～6所述的生物酶制剂包括以下步骤：
(1)制备微生物混合菌剂、混合生物酶和营养盐；
(2)在微生物混合菌剂中加入混合生物酶，得到微生物混合菌剂和生物酶的混合物；
(3)将微生物菌剂和生物酶的混合物与营养盐混合，在10～15℃下干燥至含水量为1％～1.5％，即得生物酶制剂。
8.根据权利要求7所述的生物酶制剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述微生物混合菌剂的制备方法包括：
(11)光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌、乳酸菌分别在各自的培养基中培养至饱和状态；
(12)将步骤(11)所得的光合菌、反硝化菌、酵母菌、硝化菌、施氏假单胞菌和乳酸菌按比例进行混合培养，并在混合培养过程中向混合菌群加入果寡糖，混合菌群与果寡糖的质量比为(10～13):1，在29～31℃条件下培养至有效活菌总数至不低于37亿cfu/克。
9.根据权利要求8所述的生物酶制剂的制备方法，其特征在于，在步骤(11)之前，所述方法还包括：
分别对各菌种进行预培养，并筛选出各菌种的菌株。
10.根据权利要求9所述的生物酶制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(11)中，
以各菌种活性最强的菌株为各菌种的母株，分别在各自的培养基中培养至饱和状态。
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