CN112442465A - 一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用，涉及环境保护技术领域，所述复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉10‑30份、鼠李糖乳杆菌菌粉5‑50份、地衣芽孢杆菌菌粉1‑20份、氨基寡糖2‑10份、玉米淀粉5‑50份、磷酸氢二钾1‑5份。本发明一种复合微生物除臭菌剂制备方法简单，成本低廉，除臭效果显著，可以长时间有效抑制有害菌的生长和繁殖，从源头上根除餐厨垃圾处理过程中臭味产生的问题。

Description

一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
我国每年产生的餐厨垃圾数量约为9000万吨，由于高含水率和高有机质含量的特点，餐厨垃圾极易污染环境。在餐厨垃圾有机质成分中，含量最高的营养物质是淀粉，餐厨垃圾极易腐败，导致臭气散发，滋生虫蝇。申请号为200910085141.7的专利公开了一种有机垃圾生化处理机，该处理机能就地处理餐厨垃圾，这种餐厨垃圾处理设备将餐厨垃圾脱水后收集起来生产有机肥料，餐厨垃圾中的可溶性有机物在60℃左右被微生物利用分解，生成腐植酸，同时产生CO2、NH3等废气，一整套流程都是通过机械自动化一键操作。虽然该设备降低了运输成本，操作环境整洁，自动化程度高，但是餐厨垃圾组成的不确定性、臭气问题以及腐殖化过程参数的调控依然会导致餐厨垃圾处理不彻底及产生二次污染。餐厨垃圾处理过程中产生的恶臭是一种刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质，它不仅使大量传播疾病的细菌滋生繁衍，而且直接通过嗅觉系统对呼吸系统、神经系统、循环系统、内分泌系统产生强烈的刺激作用，已成为一种环境污染。
生物除臭技术与物理和化学技术相比，过程中不需要添加化学物质，可以在正常温度和压力中进行，比物理方法和化学方法的成本更低，操作更加简单。而且微生物降解通常都是氧化反应的，臭气的最终产物为二氧化碳、水、硫酸盐和硝酸盐等，不会造成二次污染。目前市场上的有机垃圾生物除臭剂而言，往往因活力不够，或在餐厨垃圾处理过程中在不同设备或处理方式下，不利于餐厨垃圾本身含有的内源性有益微生物菌群的形成和繁殖，无法长时间有效抑制有害菌的生长和繁殖，不能从源头上根除臭味的产生，从而严重影响使用和推广。
发明内容
为此，本发明提供一种复合微生物除臭菌剂及其制备方法和应用，以解决现有市场上的有机垃圾生物除臭剂往往因活力不够，或在餐厨垃圾处理过程中在不同设备或处理方式下，不利于餐厨垃圾本身含有的内源性有益微生物菌群的形成和繁殖，无法长时间有效抑制有害菌的生长和繁殖，不能从源头上根除臭味的产生，从而严重影响使用和推广的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种复合微生物除臭菌剂，所述复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉10-30份、鼠李糖乳杆菌菌粉5-50份、地衣芽孢杆菌菌粉1-20份、氨基寡糖2-10份、玉米淀粉5-50份、磷酸氢二钾1-5份。
进一步地，所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
进一步地，所述荧光假单胞杆菌菌粉的制备方法如下：从保存的甘油管中吸取50μL荧光假单胞杆菌菌液接入4mL灭菌后的试管LB培养基中，在60℃摇床中过夜培养；从试管LB培养基中以2％的接种量将活化好的菌种接入含有100mL LB培养基的摇瓶中；在50℃摇床中连续培养发酵48h；发酵完成后离心并收集菌体，离心转速为4500r/min，离心时间为10min；用无菌水清洗菌体2遍后，进行冷冻干燥，密封即可。
进一步地，所述鼠李糖乳杆菌菌粉的制备方法如下：将鼠李糖乳杆菌单菌落接入优化的MRS培养基，37℃培养24h作为一代菌液，按照2％的比例将一代鼠李糖乳杆菌接入优化的MRS液体培养基，培养24h后为活化菌液；活化菌液于转速为6000rpm下离心10min收集；冷冻干燥48h干燥保存。
进一步地，所述优化的MRS培养基组成为：蛋白胨10g、牛肉膏8g、酵母膏8g、柠檬酸氢二铵1.6g、葡萄糖25g、吐温1.0ml、乙酸钠4.5g、磷酸氢二钾2.1g、硫酸镁0.6g、硫酸锰0.3g、琼脂20g、蒸馏水1L，pH值为6.2～7.0。
进一步地，所述地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法如下：将地衣芽孢杆菌从斜面培养基上转接到新鲜试管斜面，于37℃培养24h；取斜面上的菌株接种到有50ml地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的250ml三角瓶中，在恒温振荡培养箱中37℃振荡培养24h，转速为110r/min，得到种子液；将种子液在相同条件下扩大培养，接种量为5％，37℃振荡培养24h，转速为110r/min，36h后收集发酵菌液，于5500rpm转速下离心15min收集；冷冻干燥48h干燥保存。
进一步地，所述地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的组成为：葡萄糖18g、豆饼粉75g、玉米浆8g、水1L，pH值为6.0～7.0。
根据本发明的第二方面，上述的复合微生物除臭菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：向100L反应釜内加入荧光假单胞杆菌10-30份、鼠李糖乳杆菌5-50份、地衣芽孢杆菌1-20份、氨基寡糖2-10份、玉米淀粉5-50份、磷酸氢二钾1-5份，搅拌均匀即得。
根据本发明的第三方面，一种上述的复合微生物除臭菌剂的应用，将所述复合微生物除臭菌剂用于垃圾生化处理机中处理餐厨垃圾。
进一步地，使用时，所述复合微生物除臭菌剂的添加量为餐厨垃圾重量的2％；所述垃圾生化处理机选自北京嘉博文生物科技有限公司BGB垃圾生化处理机。
本发明具有如下优点：
本发明针对申请号为200910085141.7的有机垃圾生化处理机(北京嘉博文生物科技有限公司BGB垃圾生化处理机)，研发出一种复合微生物除臭菌剂，其中的除臭微生物组合物相互之间没有拮抗作用，同时可以互相起到协同增效的作用效果，有利于生物群落的稳定。复合微生物除臭菌剂中的地衣芽孢杆菌大多是革兰氏阳性菌，细胞膜较厚，在温度较高或较低情况下都能以芽孢状态抵御环境，在条件合适的环境下又恢复生长，餐厨垃圾含有丰富的有机物，pH值偏低，含水量大，芽孢杆菌含有丰富的酶系，能利用绝大多数的有机物，且代谢速度快，可以很快适应餐厨垃圾，进行繁殖发酵，起到除臭的效果。
本发明一种复合微生物除臭菌剂的制备方法简单，成本低廉，除臭效果显著，可以长时间有效抑制有害菌的生长和繁殖，从源头上根除餐厨垃圾处理过程中臭味产生的问题。
本发明一种复合微生物除臭菌剂在处理餐厨垃圾中有很好的应用效果，通过添加餐厨垃圾重量的2％的量，在有机垃圾生化处理机中反应48h后，对硫化氢和氨气的去除率达到85％以上，除臭效果显著。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中的荧光假单胞杆菌、鼠李糖乳杆菌和地衣芽孢杆菌由北京嘉博文生物科技有限公司实验室提供；氨基寡糖、玉米淀粉和磷酸氢二钾由市场采购即可。
实施例1
一种复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉10份、鼠李糖乳杆菌菌粉36份、地衣芽孢杆菌菌粉1份、氨基寡糖2份、玉米淀粉50份、磷酸氢二钾1份。
所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
所述荧光假单胞杆菌菌粉的制备方法如下：从保存的甘油管中吸取50μL荧光假单胞杆菌菌液接入4mL灭菌后的试管LB培养基中，在60℃摇床中过夜培养；从试管LB培养基中以2％的接种量将活化好的菌种接入含有100mL LB培养基的摇瓶中；在50℃摇床中连续培养发酵48h；发酵完成后离心并收集菌体，离心转速为4500r/min，离心时间为10min；用无菌水清洗菌体2遍后，进行冷冻干燥，密封即可。
所述鼠李糖乳杆菌菌粉的制备方法如下：将鼠李糖乳杆菌单菌落接入优化的MRS培养基，37℃培养24h作为一代菌液，按照2％的比例将一代鼠李糖乳杆菌接入优化的MRS液体培养基，培养24h后为活化菌液；活化菌液于转速为6000rpm下离心10min收集；冷冻干燥48h干燥保存。所述优化的MRS培养基组成为：蛋白胨10g、牛肉膏8g、酵母膏8g、柠檬酸氢二铵1.6g、葡萄糖25g、吐温1.0ml、乙酸钠4.5g、磷酸氢二钾2.1g、硫酸镁0.6g、硫酸锰0.3g、琼脂20g、蒸馏水1L，pH值为6.2～7.0。
所述地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法如下：将地衣芽孢杆菌从斜面培养基上转接到新鲜试管斜面，于37℃培养24h；取斜面上的菌株接种到有50ml地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的250ml三角瓶中，在恒温振荡培养箱中37℃振荡培养24h，转速为110r/min，得到种子液；将种子液在相同条件下扩大培养，接种量为5％，37℃振荡培养24h，转速为110r/min，36h后收集发酵菌液，于5500rpm转速下离心15min收集；冷冻干燥48h干燥保存。所述地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的组成为：葡萄糖18g、豆饼粉75g、玉米浆8g、水1L，pH值为6.0～7.0。
所述的复合微生物除臭菌剂的制备方法包括如下步骤：向100L反应釜内加入荧光假单胞杆菌、鼠李糖乳杆菌、地衣芽孢杆菌、氨基寡糖、玉米淀粉、磷酸氢二钾，搅拌均匀即得。
实施例2
一种复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉30份、鼠李糖乳杆菌菌粉25份、地衣芽孢杆菌菌粉10份、氨基寡糖6份、玉米淀粉25份、磷酸氢二钾4份。
所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
所述荧光假单胞杆菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法均同实施例1，所述复合微生物除臭菌剂的制备方法同实施例1。
实施例3
一种复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉20份、鼠李糖乳杆菌菌粉8份、地衣芽孢杆菌菌粉16份、氨基寡糖8份、玉米淀粉45份、磷酸氢二钾3份。
所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
所述荧光假单胞杆菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法均同实施例1，所述复合微生物除臭菌剂的制备方法同实施例1。
实施例4
一种复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉25份、鼠李糖乳杆菌菌粉15份、地衣芽孢杆菌菌粉5份、氨基寡糖10份、玉米淀粉40份、磷酸氢二钾5份。
所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
所述荧光假单胞杆菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法均同实施例1，所述复合微生物除臭菌剂的制备方法同实施例1。
实验例
1、微生物除臭菌剂除臭效果对比试验
用有机垃圾生化处理机(北京嘉博文生物科技有限公司提供的BGB垃圾生化处理机)分别处理相同来源、相同重量的餐厨垃圾，每次处理的餐厨垃圾重量为500kg，分别编号1-8，本发明实施例1-4的复合微生物除臭菌剂以2％的比例分别添加到1-4号餐厨垃圾处理中；5-7号餐厨垃圾中分别添加2％的荧光假单胞杆菌菌粉，鼠李糖乳杆菌菌粉，地衣芽孢杆菌菌粉；8号为没有添加任何除臭菌剂。48h后在有机垃圾生化处理机设备排气口处采集点采样，测定NH3、H2S去除率。分别采集3次样本，取平均值。NH3采用次氯酸钠-水杨酸分光光度法，H2S采用聚乙烯醇磷酸铵吸收-亚甲基蓝比色法。具体结果如表1所示。
表1 不同实施例及对照组对餐厨垃圾处理过程中臭气处理结果
Figure BDA0002823473570000061
Figure BDA0002823473570000071
通过表1可以看出，本发明的复合微生物除臭菌剂处理餐厨垃圾后，各项指标均优于对照组，除臭效果明显。
2、不同复合微生物除臭菌剂添加量对除臭效果的影响
用有机垃圾生化处理机(北京嘉博文生物科技有限公司提供)分别处理相同来源、相同重量的餐厨垃圾，每次处理的餐厨垃圾重量为500kg，分别编号1-5，本发明的复合微生物除臭菌剂以1％和3％的比例分别添加到1-4号餐厨垃圾处理中，5为空白对照。48h后在有机垃圾生化处理机设备排气口处采集点采样，测定NH3、H2S去除率。分别采集3次样本，取平均值。NH3采用次氯酸钠-水杨酸分光光度法，H2S采用聚乙烯醇磷酸铵吸收-亚甲基蓝比色法。具体结果如表2、3所示。
表2 1％复合微生物除臭菌剂添加量对餐厨垃圾处理过程中臭气处理结果
处理 氨气去除率(％) 硫化氢去除率(％)
1 22 30
2 29 38
3 32 33
4 34 28
5 0 0
表3 3％复合微生物除臭菌剂添加量对餐厨垃圾处理过程中臭气处理结果
Figure BDA0002823473570000072
Figure BDA0002823473570000081
通过表2可知，本发明复合微生物除臭菌剂以1％添加量添加到餐厨垃圾处理设备中，除臭效果不明显，说明该添加量不足以使有益微生物发挥除臭功能作用。
通过表3可知，本发明复合微生物除臭菌剂以3％添加量添加到餐厨垃圾处理设备中，与2％添加量除臭效果相当，且略有下降，从经济性及操作性方面考虑，不宜添加过多。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述复合微生物除臭菌剂由如下重量份数的原料制备而成：荧光假单胞杆菌菌粉10-30份、鼠李糖乳杆菌菌粉5-50份、地衣芽孢杆菌菌粉1-20份、氨基寡糖2-10份、玉米淀粉5-50份、磷酸氢二钾1-5份。
2.如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述复合微生物除臭菌剂的活菌总数不少于2.0×1010cfu/mL。
3.如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述荧光假单胞杆菌菌粉的制备方法如下：从保存的甘油管中吸取50μL荧光假单胞杆菌菌液接入4mL灭菌后的试管LB培养基中，在60℃摇床中过夜培养；从试管LB培养基中以2％的接种量将活化好的菌种接入含有100mL LB培养基的摇瓶中；在50℃摇床中连续培养发酵48h；发酵完成后离心并收集菌体，离心转速为4500r/min，离心时间为10min；用无菌水清洗菌体2遍后，进行冷冻干燥，密封即可。
4.如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述鼠李糖乳杆菌菌粉的制备方法如下：将鼠李糖乳杆菌单菌落接入优化的MRS培养基，37℃培养24h作为一代菌液，按照2％的比例将一代鼠李糖乳杆菌接入优化的MRS液体培养基，培养24h后为活化菌液；活化菌液于转速为6000rpm下离心10min收集；冷冻干燥48h干燥保存。
5.如权利要求4所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述优化的MRS培养基组成为：蛋白胨10g、牛肉膏8g、酵母膏8g、柠檬酸氢二铵1.6g、葡萄糖25g、吐温1.0ml、乙酸钠4.5g、磷酸氢二钾2.1g、硫酸镁0.6g、硫酸锰0.3g、琼脂20g、蒸馏水1L，pH值为6.2～7.0。
6.如权利要求1所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌菌粉的制备方法如下：将地衣芽孢杆菌从斜面培养基上转接到新鲜试管斜面，于37℃培养24h；取斜面上的菌株接种到有50ml地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的250ml三角瓶中，在恒温振荡培养箱中37℃振荡培养24h，转速为110r/min，得到种子液；将种子液在相同条件下扩大培养，接种量为5％，37℃振荡培养24h，转速为110r/min，36h后收集发酵菌液，于5500rpm转速下离心15min收集；冷冻干燥48h干燥保存。
7.如权利要求6所述的复合微生物除臭菌剂，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌杆菌专用培养基的组成为：葡萄糖18g、豆饼粉75g、玉米浆8g、水1L，pH值为6.0～7.0。
8.如权利要求1-7任一项所述的复合微生物除臭菌剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：向100L反应釜内加入荧光假单胞杆菌10-30份、鼠李糖乳杆菌5-50份、地衣芽孢杆菌1-20份、氨基寡糖2-10份、玉米淀粉5-50份、磷酸氢二钾1-5份，搅拌均匀即得。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的复合微生物除臭菌剂的应用，其特征在于，将所述复合微生物除臭菌剂用于垃圾生化处理机中处理餐厨垃圾。
10.如权利要求9所述的复合微生物除臭菌剂的应用，其特征在于，使用时，所述复合微生物除臭菌剂的添加量为餐厨垃圾重量的2％；所述垃圾生化处理机选自北京嘉博文生物科技有限公司BGB垃圾生化处理机。
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