CN114395480A - 一种应用于污水处理的微生物培养用碳源及其应用 - Google Patents

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赵海青
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    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used

Abstract

本发明提供了一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,制备步骤如下:将农副产品有机材料打碎后通过亚硫酸盐法蒸煮成匀浆;将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过好氧纤维素分解菌发酵得到糖类混合物;将糖蜜加入发酵罐,并在40‑50℃条件下搅拌均匀;加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性;通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。本发明提供一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,包括多聚糖(纤维素)、双糖(蔗糖)、单糖(葡萄糖)等多种结构的糖类,并添加糖蜜,提高了小分子糖比例,优化了养分结构,提高了产品质量,营养均衡全面。

Description

一种应用于污水处理的微生物培养用碳源及其应用
技术领域
本发明涉及新型微生物碳源技术领域,具体涉及一种应用于污水处理的微生物培养用碳源及其应用。
背景技术
碳源是指含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质,常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。根据微生物所能产生的酶系不同,不同的微生物可利用的碳源不同。碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架,提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架。碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用,为微生物或细胞的正常生长,分裂提供物质基础。目前污水处理设备生化系统启动周期较长,操作较为繁琐。为解决现存问题,通过投加碳源,短时间提高水中菌群的浓度和活性,加快生化系统的启动。
目前,市面上现有碳源养分成分较为单一,不能完全满足污水处理生化系统微生物生长代谢所需的营养物质,生化系统启动调试周期较长。
发明内容
要解决的技术问题:本发明针对市面上现有碳源养分成分较为单一,不能完全满足污水处理生化系统微生物生长代谢所需的营养物质,生化系统启动调试周期较长的技术问题,提供了一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,包括多聚糖(纤维素)、双糖(蔗糖)、单糖(葡萄糖)等多种结构的糖类,并添加糖蜜,提高了小分子糖比例,优化了养分结构,提高了产品质量,营养均衡全面。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,按质量百分比包括:
糖类混合物 69-69.95%
糖蜜 30%
微量元素 余量。
优选的,所述糖类混合物包括多聚糖、双糖和单糖。
优选的,所述多聚糖为纤维素,双糖为蔗糖,单糖为葡萄糖。
优选的,所述微量元素包括锌、铁、钼、硼。
一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,包括以下步骤:
(1)将农副产品有机材料打碎后通过亚硫酸盐法蒸煮成匀浆;
(2)将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过好氧纤维素分解菌发酵得到糖类混合物;
(3)将糖蜜加入发酵罐,并在40-50℃条件下搅拌均匀;
(4)加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性;
(5)通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。
优选的,所述农副产品有机材料包括木屑、棉花、稻草、芦苇、麦草、甘蔗渣。
优选的,所述步骤(1)中亚硫酸盐法具体为:农副产品有机材料打碎后,以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐为蒸煮液,在加压蒸煮器中加热处理,蒸煮温度为160-180℃,时间为2-4h,煮成粗浆,使木素溶解从纤维细胞壁和胞间层脱除。
优选的,所述步骤(2)中好氧纤维素分解菌包括酵母菌、芽胞杆菌、丁二酸放线杆菌。
优选的,所述步骤(2)中好氧纤维素分解菌的添加量为匀浆的5wt%。
上述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源在污水处理生化系统微生物培养中的应用。
有益效果:
1.本发明所制备的碳源包含糖类混合物,其中包括多聚糖(纤维素)、单糖(葡萄糖)等多种结构的糖类,纤维素具有缓释效果,能够在较长的周期内提供碳源,小分子糖具有快速供给养分的功效。
2.本发明采用农副产品有机材料经微生物发酵后产生了糖类混合物,在此基础上又添加了糖蜜,从而提高小分子糖比例,优化了养分结构,提高了产品质量,营养均衡全面,不仅能在短时间内供给污水处理微生物生长所必需的养分,还能在生化系统中长期提供碳源,对好氧微生物生长代谢提供细胞的碳架,提供细胞生命活动所需的能量。
3.本发明碳源还添加了少量微量元素(锌、铁、钼、硼等),供给微生物生长繁殖所需的全部营养元素。
4.本发明的应用于污水处理的微生物培养用碳源具备多种营养元素,无菌生产,具有节能环保、优质高效等特点,在培养微生物提供均衡能源,能显著提高生化系统微生物的数量及活性,促进填料挂膜,其效果明显,能够很好的满足污水处理生化系统菌群的需要。
附图说明
图1为实施例1与市面上碳源组和不加碳源组填料挂膜天数对比图。
图2为实施例2与市面上碳源组和不加碳源组第10日生化池COD降解率对比图。
图3为实施例3与市面上碳源组和不加碳源组第10天生化池氨氮降解率对比图。
具体实施方式
实施例1
一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,包括以下步骤:
(1)将木屑打碎后,以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐为蒸煮液,在加压蒸煮器中加热处理,蒸煮温度为160-180℃,时间为2-4h,煮成粗浆,使木素溶解从纤维细胞壁和胞间层脱除通;
(2)将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过酵母菌发酵得到糖类混合物,其中,酵母菌的添加量为5%;
(3)将糖蜜加入发酵罐,并在40℃条件下搅拌均匀;
(4)加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性,糖类混合物、糖蜜和微量元素的添加百分比分别为69%、30%和1%;
(5)通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。
通过实验室模拟的好氧生化池装置进行小试试验,培养微生物,验证碳源效果。试验设置A、B、C三个处理组,每个处理组设置3组重复试验。A组:复合碳源;B组:市面上碳源;C组:不加碳源。生化池模拟装置溶解氧控制在2mg/L-4mg/L之间,pH值控制在7.0-8.0之间、水温控制在15-30℃之间。进出水关闭并预曝气:关闭污水处理生化段的进出水口,并预曝气2h。接种后同时进行碳源投加,搅拌均匀,倒入曝气池内,持续闷爆2天,使得细菌在繁殖培养中能够有充分的溶解氧,2天后正常曝气并缓慢进水,逐渐增大进出水至要求范围。记录生化池填料挂膜情况。
如图1所示,图为在3个处理组填料挂膜天数,使用复合碳源(A组)的生化池中填料在第9天挂膜;使用市面上单一养分的碳源(B组),生化池填料在第16天挂膜;不添加碳源的空白处理(C组)在第25天挂膜。由此可见,使用本实施例的复合碳源培养微生物与普通碳源相比具有很大优势。
实施例2
一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,包括以下步骤:
(1)将稻草打碎后,以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐为蒸煮液,在加压蒸煮器中加热处理,蒸煮温度为160-180℃,时间为2-4h,煮成粗浆,使木素溶解从纤维细胞壁和胞间层脱除通;
(2)将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过芽胞杆菌发酵得到糖类混合物,其中,芽胞杆菌的添加量为5%;
(3)将糖蜜加入发酵罐,并在45℃条件下搅拌均匀;
(4)加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性,糖类混合物、糖蜜和微量元素的添加百分比分别为69.5%、30%和0.5%;
(5)通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。
通过实验室模拟的好氧生化池装置进行小试试验,培养微生物,通过降解率验证碳源效果。试验设置A、B、C三个处理组,每个处理组设置3组重复试验。A组:复合碳源;B组:市面上碳源;C组:不加碳源。生化池模拟装置溶解氧控制在2mg/L-4mg/L之间,pH值控制在7.0-8.0之间、水温控制在15-30℃之间。进出水关闭并预曝气:关闭污水处理生化段的进出水口,并预曝气2h。接种后同时进行碳源投加,搅拌均匀,倒入曝气池内,持续闷爆2天,使得细菌在繁殖培养中能够有充分的溶解氧,2天后正常曝气并缓慢进水,逐渐增大进出水至要求范围。在第10天,调节生化池COD500,并经过一夜曝气,检测生化池水COD,并计算不同处理组的COD降解率。
图2为在不同处理下第10日生化池COD降解率,如图所示,使用本实施例复合碳源(A组)的生化池中COD降解率为93.89%;使用市面上单一养分的碳源(B组)生化池COD降解率为51.43%;不添加碳源的空白处理(C组)生化池COD降解率平均为28.56%,。说明用复合碳源培养微生物速度比普通碳源和空白处理快,能在较短的时间内降解COD达标。
实施例3
一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,包括以下步骤:
(1)将甘蔗渣打碎后,以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐为蒸煮液,在加压蒸煮器中加热处理,蒸煮温度为160-180℃,时间为2-4h,煮成粗浆,使木素溶解从纤维细胞壁和胞间层脱除通;
(2)将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过丁二酸放线杆菌发酵得到糖类混合物,其中,丁二酸放线杆菌等的添加量为5%;
(3)将糖蜜加入发酵罐,并在50℃条件下搅拌均匀;
(4)加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性,糖类混合物、糖蜜和微量元素的添加百分比分别为69.95%、30%和0.05%;
(5)通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。通过实验室模拟的好氧生化池装置进行小试试验,培养微生物,通过降解率验证碳源效果。试验设置A、B、C三个处理组,每个处理组设置3组重复试验。A组:复合碳源;B组:市面上碳源;C组:不加碳源。生化池模拟装置溶解氧控制在2mg/L-4mg/L之间,pH值控制在7.0-8.0之间、水温控制在15-30℃之间。进出水关闭并预曝气:关闭污水处理生化段的进出水口,并预曝气2h。接种后同时进行碳源投加,搅拌均匀,倒入曝气池内,持续闷爆2天,使得细菌在繁殖培养中能够有充分的溶解氧,2天后正常曝气并缓慢进水,逐渐增大进出水至要求范围。在第10天,调节生化池氨氮50,并经过一夜曝气,检测生化池水氨氮,并计算不同处理组的氨氮降解率。
图3为在不同处理下第10天生化池氨氮降解率,如图所示,使用本实施例复合碳源(A组)的生化池中氨氮降解率约为91.96%,氨氮由25降到1.53;使用市面上单一养分的碳源(B组)生化池氨氮降解率约为78.38%,氨氮由25降到5;不添加碳源的空白处理(C组)生化池氨氮降解率约为50.14%,氨氮由25降到12.5。从第10日氨氮降解率上可以看出,复合碳源优于普通碳源,能在较短的时间内降解氨氮达标。

Claims (10)

1.一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,其特征在于,按质量百分比包括:
糖类混合物 69-69.95%
糖蜜 30%
微量元素 余量。
2.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,其特征在于,所述糖类混合物包括多聚糖、双糖和单糖。
3.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,其特征在于,所述多聚糖为纤维素,双糖为蔗糖,单糖为葡萄糖。
4.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源,其特征在于,所述微量元素包括锌、铁、钼、硼。
5.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将农副产品有机材料打碎后通过亚硫酸盐法蒸煮成匀浆;
(2)将蒸煮后的匀浆用发酵罐通过好氧纤维素分解菌发酵得到糖类混合物;
(3)将糖蜜加入发酵罐,并在40-50℃条件下搅拌均匀;
(4)加入微量元素,搅拌均匀,并加入缓冲剂调剂液相pH为中性;
(5)通过真空、加压干燥的方法脱去液相水分,即得应用于污水处理的微生物培养用碳源。
6.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,其特征在于:所述农副产品有机材料包括木屑、棉花、稻草、芦苇、麦草、甘蔗渣。
7.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中亚硫酸盐法具体为:农副产品有机材料打碎后,以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐为蒸煮液,在加压蒸煮器中加热处理,蒸煮温度为160-180℃,时间为2-4h,煮成粗浆,使木素溶解从纤维细胞壁和胞间层脱除。
8.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中好氧纤维素分解菌包括酵母菌、芽胞杆菌、丁二酸放线杆菌。
9.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中好氧纤维素分解菌的添加量为匀浆的5wt%。
10.根据权利要求1-4任一项所述的一种应用于污水处理的微生物培养用碳源在污水处理生化系统微生物培养中的应用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104593469A (zh) * 2015-01-18 2015-05-06 徐州川海环保科技有限公司 一种处理低浓度污水外加碳源的制备方法
CN107354177A (zh) * 2017-07-10 2017-11-17 农业部沼气科学研究所 一种秸秆的厌氧发酵方法
CN110540306A (zh) * 2019-09-02 2019-12-06 安徽舜禹水务股份有限公司 一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法
CN110627192A (zh) * 2019-09-18 2019-12-31 浙江碧源环保科技有限公司 用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法
CN111807623A (zh) * 2020-07-15 2020-10-23 江苏金山环保科技有限公司 一种采用农产品制备用于污水处理脱氮复合碳源的方法
CN112239274A (zh) * 2020-10-12 2021-01-19 德州万达环保科技有限公司 一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术
CN112340858A (zh) * 2020-11-10 2021-02-09 江苏蓝必盛化工环保股份有限公司 一种低碳氮比废水脱氮处理的高效复合碳源及其制备方法
CN112441664A (zh) * 2020-11-06 2021-03-05 广州小众环保科技有限公司 一种复合碳源污水处理剂及制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104593469A (zh) * 2015-01-18 2015-05-06 徐州川海环保科技有限公司 一种处理低浓度污水外加碳源的制备方法
CN107354177A (zh) * 2017-07-10 2017-11-17 农业部沼气科学研究所 一种秸秆的厌氧发酵方法
CN110540306A (zh) * 2019-09-02 2019-12-06 安徽舜禹水务股份有限公司 一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法
CN110627192A (zh) * 2019-09-18 2019-12-31 浙江碧源环保科技有限公司 用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法
CN111807623A (zh) * 2020-07-15 2020-10-23 江苏金山环保科技有限公司 一种采用农产品制备用于污水处理脱氮复合碳源的方法
CN112239274A (zh) * 2020-10-12 2021-01-19 德州万达环保科技有限公司 一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术
CN112441664A (zh) * 2020-11-06 2021-03-05 广州小众环保科技有限公司 一种复合碳源污水处理剂及制备方法
CN112340858A (zh) * 2020-11-10 2021-02-09 江苏蓝必盛化工环保股份有限公司 一种低碳氮比废水脱氮处理的高效复合碳源及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄杉等: "碳源补充促进人工湿地脱氮研究进展", 水处理技术, no. 01 *

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