CN1308670A - 有机废水处理用微生物体和制剂 - Google Patents

有机废水处理用微生物体和制剂 Download PDF

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Abstract

一种用于处理废水的有机废水处理用微生物体制剂,含有紫色无硫细菌、假单胞菌属样品CJ－B25、乳酸杆菌属样品CJ－E30、细球菌属样品CJ－C14、假单胞菌属样品CJ－F31、欧文氏菌属样品CJ－D17、纤维单胞菌属样品CJ－G22和芽胞菌属样品以及与其结合的有机和无机载体、营养物品和矿物质。本发明证实了在处理有机废水过程中将多种微生物体一起使用则会增强几种新型微生物体的胶结、分解、培养和沉淀特性。同时本发明还证实把已经吸附在有机或无机载体上的那些微生物体与营养物品(素)和矿物质混合在一起使用可保持或促进微生物体的胶结性、分解性、培养和沉淀,并可导致大量处理有机废水。

Description

有机废水处理有微生物体和制剂
本发明涉及有关废水的生物处理技术领域，尤其是在有机废水的生物处理方面有用益的新型微生物体，同时用于有效处理食品和现存废水等有机复合废水相关的微生物体制剂。
在GENNADI等人1995年所著《应用环境微生物》第61期4191页中报道了采用红球菌属分解芳烃卤代化合物和酸的方法。在DANIELLE等人1995年所著《应用环境微生物》第61期3216页中报道了采用节细菌属溶解iprodine的方法。有关筛分微生物体来分解非溶解物质的研究正在取得积极的进展。同时目前正在研究用固定微生物体来处理不可分解物质的工艺。例如，关于用在活性碳上固定假单胞菌氧还蛋白连续或半连续式处理酚的方法有过报道(Ehrhardt等人1989年所著的《应用微生物生物工艺学》第30期312页)。尽管如此，仍还有一些能够分解工业现场废水的筛分微生物体以及它们在工厂成功使用的实例。
生物处理废水的原理是根据，把废水中出现的有机物的微生物体变成无机物质。处理过程包括：1)一个表面吸收(附)步骤，在这一步中，营养物质(有机物质)与微生物晶粒接触；2)一个合成步骤，在这一步中，采用晶粒中产生的各种酶来分解吸附在微生物晶粒上的营养物质，而某些物质则被吸收进晶粒中；3)沉淀步骤，在这一步中，晶体形成絮凝体，这样它能很容易地沉淀。每一步的作用是加快胶结、培养、分解和沉淀的速度。这就要求应用胶结力很强的微生物体，它能促进各种有机物的分解且具有很强的培养特性。因此，必须大量聚集这样的微生物体以保持这些特性。
表面上看来，初次微生物体制剂似乎含有不适用的微生物体和不平衡营养物品(素)。其结果一直是形成不适当絮凝体和有机物质分解较慢，因此延长了BOD(生物耗氧量)和COD(化学耗氧量)的还原次数，尤其是当氮和/或硫化物不平衡导致曝气池中沉积物在溢流状态下分隔时更是如此，从而导致废水处理极度减少。此外，较早生产的微生物(体)制剂在保持那些有生存力的微生物体方面能力较差，并使微生物体自我分解。所以，较早生产的微生物制剂不适合应在现场废水处理。因此，迫切需要开发一种净化废水的新型微生物制剂。该制剂必须起到极好的微生物保持作用，微生物体应具有良好的胶结、可分解和培养特性。如果这种制剂能应用于工业工厂和现场废水处理，则显得极为重要。
把一种无菌装置和纯培养(殖)法应用于反应池来处理各种污染物是不可能的。相反，应该采用一种复合系统(装置)。因此，必须分离辨别极活性微生物体。为了把纯分离微生物体应用到环保行业，就要求研制一种能使纯分离微生物体成为复合装置反应池中的主要物质的工艺。在建立这样的工艺(方法)时，分离和辨别微生物体过程中应考虑到下面几点要求。首先，必须在与分离微生物体将被应用的现场条件相同的条件下收集样品。第二，分离微生物体应适合于将要处理的物质，达到足以能维持微生物体活性的一段时间。第三，应当发现使微生物体控制现场废水的条件。最后一点，必须通过连续监测保持有用的微生物体。
针对这些要求，发明者们进行了漫长的调研，筛选能够处理工业工厂内有机复合废水的微生物体。微生物体与从各个工业工厂产生的废水(相)分离并且在有机复合废水中培养。测定出微生物体在除掉有机物质方面的培养能力和效率。结果，发明者发现了在处理有机复合废水方面具有极佳能力的几种新型微生物体。这些被证明对处理有机废水非常有效的新型微生物体的形成最终形成了本发明。
本发明的目的就是提供关于能有效地处理有机废水的新型微生物体及其制剂。
本发明提供了几种新型微生物体：假单胞菌属样品CJ-B25，乳酸杆菌属样品CJ-E30，细球菌属样品CJ-C14，假单胞菌属样品CJ-F31，欧文氏菌属样品CJ-D17，以及纤维单胞菌属样品CJ-G22。这些菌种显示了在有氧条件下的良好培养能力并且能极好地处理有机复合废水。
本发明还提供了用于处理废水的微生物体制剂，包括与有机或无机载体、营养素和矿物质相结合的紫色无硫细菌(例如，ATCC11166)，假单胞菌属样品CJ-B25，乳酸杆菌属样品CJ-E30，细球菌属样品CJ-C14，假单胞菌属样品CJ-F31，欧文氏菌属样品CJ-D17，纤维单胞菌属样品CJ-G22和芽胞属样品(例如ATCC21770)。
此外，本发明还提供了一种方法用于制造一种微生物体制剂，这种微生物体制剂可以处理在有机载体上吸附紫色无硫细菌、假单胞菌样品CJ-B25、乳酸杆菌属样品CJ-E30、细球菌属样品CJ-C14、假单胞菌属样品CJ-F31、欧文氏菌属样品CJ-D17、纤维单胞菌属样品CJ-G22和芽胞杆菌属样品的污水，培养所产生的吸收体(下称“首次混合，然后富化培养过程”)，把培养基与有机载体、营养物品(素)和矿物质相混合以保持并促进微生物体活性(下称“第二次混合并使培养基老化过程”)以及干燥、筛选混合物产生具有适当含水量和粒径的粉剂(下称“干燥与筛选过程”)。
本发明通过实验证实了在处理有机废水过程中将多种微生物体一起使用则会增强几种新型微生物体的胶结、分解、培养和沉淀特性。同时本发明还证实把已经吸附在有机或无机载体上的那些微生物体与营养物品(素)和矿物质混合在一起使用可保持或促进微生物体的胶结性、分解性、培养和沉淀，并可导致大量处理有机废水。
下面将通过如下附图对本发明而言，能更容易地正确理解本发明的这些及其它功能(作用)、以及优点：
图1表明第一个筛选微生物体B07、B12、B17、B25和B35以除掉饮料废水中BOD的效能。
图2表明用于消除合成废水中BOD的假单胞菌属样品CJ-B25的效能。
图3表明用于除掉肉类加工废水中BOD的第一个(次)筛选微生物体C08、C14、C19、C28和C30的效能(作用)。
图4表明用于除掉肉类加工废水中BOD的细球菌属样品CJ-C14的效能。
图5表明用于除掉冷冻食品废水中BOD(生化耗氧量)的第一次筛选微生物体D02、D26和D29的效能。
图6表明用于除掉合成废水中BOD(生化耗氧量)的欧文氏菌属样品CJ-D17的效能。
图7表明用于除掉食品废水中BOD的第一次筛选微生物体F18、F26、F31和F33的效能。
图8表明用于清除合成废水中BOD(生化耗氧量)的假单胞菌属样品CJ-F31的效能。
图9表明用于清除食用油废水中BOD的第一次筛选微生物体E16、E27和E47的效能。
图10表明用于清除合成废水中BOD的乳酸杆菌属样品CJ-E30的效能。
图11表明用于清除糖加工废水中BOD(生化耗氧量)的第一次筛选微生物体G07、G09、G16、G22和G25的效能。
图12表明用于清除合成废水中BOD(生化耗氧量)的纤维单胞菌属样品CJ-G22的效能。
图13表明按照本发明把微生物体制剂注入合成废水中所产生的处理和沉淀(物)。
图14表明按照本发明，微生物体制剂在有机复合天然废水(糖化物废水、蛋白质废水、类脂废水以及其中的混合物)中的处理效能。
根据国际认可的用于申请专利的微生物体存放布达佩斯公约，本发明的微生物体于1999年1月11日存放南朝鲜汉城的韩国微生物体培养中心的永久性收集室，其中的亚培养基可按照如下登记号(表1)从贮藏所那里获得。
表1．速溶微生物体的存放
菌类                      登记号
假单胞菌属样品CJ-B25    KCCM-11044
乳酸杆菌属样品CJ-E30    KCCM-11045
细球菌属样品CJ-C14      KCCM-11056
假单胞菌属样品CJ-F31    KCCM-11057
欧文氏菌属样品CJ-D17    KCCM-11058
纤维单胞菌属样品CJ-G22  KCCM-11059
采用此种方法所产生的微生物体制剂，除上述特殊菌种外，可包括葡萄球菌属样品，产黄菌属样品，球衣菌属样品，动胶菌属样品和亚硝化单胞菌属样品等。
根据本发明，其菌种的特征如下：
假单胞菌属样品CJ-B25在复合介质上形成圆形、扁平状菌落。下面表2、3和4给出其特征。
表2．形态与培养特征
项目             性能(特征)
革兰氏染色           -
形状             杆状(菌)
游动(现象)          +
表3．生理与生化特征
项目             特征
溶血(作用)        -
氧化(作用)        +
过氧化氢酶        +
氧气要求        有氧的
吲哚形成           -
硝酸还原成亚硝酸   +
尿素形成           +
甲基红测试       -
淀粉加水分解     -
明胶加水分解     -
O/F(氧化剂与氧化比)测试O+F
苯基丙胺酸双胺   +
表4．碳利用性
项目             特征(作用)
葡萄糖(右旋糖)      +
果糖(左旋糖)        +
醋酸盐(酯)          -
酒石酸盐            -
山梨(糖)醇          +
甘露糖醇            +
乙醇                +
精氨酸              -
M-肌醇              +
乳酸杆菌属样品CJ-E30在复合介质上形成圆状和凸圆菌落。表格5、6和7给出了其特征。
表5．形状与培养特征
项目           特征
革兰氏染色      +
形状           杆菌
游动(现象)      +
孢子生殖        -
表6．生理与生化特征
项目         特征
溶血(作用)    -
氧化(作用)    -
过氧化氢酶    -
氧要求      厌氧的
吲哚形成            -
硝酸还原为亚硝酸    -
尿素形成            -
甲基红测试          -
淀粉加水分解        -
明胶加水分解        -
O/F测试            O+F
柠檬酸盐检验        +
表7．碳利用率
项目              特征
葡萄糖(右旋糖)     +
果糖(左旋糖)       -
醋酸盐(酯)         -
酒石酸盐           -
山梨(糖)醇         -
甘露糖醇           +
乙醇               -
精氨酸             -
葡糖酸盐(酯)       -
细球菌属样品CJ-C14在复合介质上形成圆形(状)和凸出菌落。表8、9和10给出其特征。
表格8．形状与培养特征
项目           特征
革兰氏染色      +
形状         菱状链球菌属
游动(现象)      +
孢子生殖        -
表9．生理与生化特征
项目         特征
溶血(作用)    -
 氧化(作用)        -
 过氧化氢酶        +
 氧要求        条件性厌氧的
 吲哚形成          -
 硝酸还原为亚硝酸  -
 尿素形成          +
 甲基红测试        -
 淀粉加水分解      -
 明胶加水分解      +
 O/F测试          O+F
 VP测试            -
 表10．碳利用性
项目                特征(作用)
葡萄糖(右旋糖)        +
果糖(左旋糖)          -
醋酸盐(酯)            +
酒石酸盐              +
柠檬酸盐              +
甘露糖醇              -
乙醇                  -
精氨酸                -
M-肌醇                -
假单胞菌属样品CJ-F31在复合介质上形成圆状和凸状菌落。表11、12和13给出其特征。
 表格11．形状与培养特征
 项目              特征
 革兰氏染色          -
 形状              杆菌
 游动(现象)
 表12．生理与生化特征
项目               特征
溶血(作用)          -
氧化(作用)          -
过氧氢酶            +
氧要求           条件性厌氧的
吲哚形成            -
硝酸还原为亚硝酸    +
尿素形成            -
甲基红测试          +
淀粉加水分解        -
明胶加水分解        +
O/F测试            O+F
柠檬酸盐测试        -
VP测试              -
表13．碳利用性
项目                特征(作用)
葡萄糖(右旋糖)        +
果糖(左旋糖)          +
M-肌醇                +
酒石酸盐              -
山梨糖醇              +
甘露糖醇              +
乙醇                  -
精氨酸                -
葡糖酸盐              -
欧文菌属样品CJ-D17在复合介质上形成圆状和凸状菌落。下面表14、15和16给出其特征。
表格14．形状与培养特征
项目                特征
革兰氏染色            -
形状                杆菌
游动(现象)
表15．生理与生化特征
项目                特征
溶血(作用)            -
氧化(作用)            -
过氧氢酶              +
氧要求              条件性厌氧的
吲哚形成              -
硝酸还原为亚硝酸      +
尿素形成              -
甲基红测试            -
淀粉加水分解          -
明胶加水分解          +
O/F测试              O+F
柠檬酸盐              +
表16．碳利用率
项目                    特征(作用)
葡萄糖(右旋糖)                +
果糖(左旋糖)                  +
醋酸盐(酯)                    -
酒石酸盐                      -
山梨糖醇                      -
甘露糖醇                      +
乙醇                          -
精氨酸                        +
葡糖酸盐                      -
纤维单胞菌属样品CJ-G22在复合介质上形成圆状和凸状菌落。下面表17、18和19给出其特征。
表格17．形状与培养特征
项目         特征
革兰氏染色
形状                杆菌
游动(现象)            +
孢子生殖              -
表18．生理与生化特征
项目                特征
溶血(作用)            -
氧化(作用)            -
过氧氢酶              +
氧要求            有氧的
吲哚形成              -
硝酸还原为亚硝酸      +
尿素形成              -
甲基红测试            +
淀粉加水分解          -
明胶加水分解          +
O/F测试              O+F
VP测试                -
表19．碳利用率
项目               特征(作用)
葡萄糖(右旋糖)        +
果糖(左旋糖)          -
醋酸盐(酯)            -
酒石酸盐              -
山梨糖醇              -
甘露糖醇              -
乙醇                  -
精氨酸                -
柠檬酸盐              -
制造用于净化废水的微生物体制剂的方法如下：
把具有高分解有机物质能力的上述菌种放置在液体介质中培养并在有机载体上吸收。有机载体(实例)包括稻麸、麦壳、淀粉、大豆和锯屑。考虑到废物再利用，最好采用稻糠和麦壳等粉碎农产品废物。把粉碎的稻糠与上述菌种的浓度培养基均匀拌合(10％至15％)。给混合物增加水一直到把含水量调至40％到60％的范围为止。因为在适当水份的条件下微生物体能良好培养，所以含水量是极为关键的。最好取45％至55％之间的含水量。用氮、磷和矿物质等营养成分附加补充有机载体。把混合物置于柱状滚动式培养器中，在25℃至40℃温度下培养1到2天。在培养期间要定期调整温度和供氧。这个过程称为“首次混合，然后富化培养”。
在富化培养之后，进行第二次混合。
在第二次混合期间，要把无机载体与营养成分和矿物质相混合。所选择的无机载体不应影响废水处理设备的作用。无机载体的实例包括二氧化硅、膨润土、沸石和高岭粘土。合成水解二氧化硅具有特别好的吸附、沉淀和扩散作用。合成水解二氧化硅可以通过在液体介质中生化沉淀来制备。它是一种无毒白色粉剂。合成水解二氧化硅的特征在下面表20中说明。
表20．合成水解二氧化硅的特性
项目                    值                参考
外显浓度(克/毫升)    0.14-0.20
表面积(m2/克)       200-300
比重                1.95-2.05
PH                  6.0-7.0            5％浓度
折射率                1.45
干燥度损耗(％)        7-9            105℃,2小时
批比率(％)            11-13            在900℃时
由于水解二氧化硅具有大的表面积和很强的吸附力，所以它能吸收并固定微生物体。从而促进其生长。此外，因为水解二氧化硅能保持湿度，所以它具有防护微生物体的优点。因此，由于具有这样的特性，水解二氧化硅可适当产生污水和絮凝体，这样促进沉淀。利用合成水解二氧化硅，发明者们能够提高微生物体的防护功能，从而解决为防护微生物体而产生的初次微生物体制剂所出现的问题。同时，如果水解二氧化硅将用于现场处理系统。那末就不要法语用胶结剂和沉淀剂。
在完成第一次混合和富化培养之后，要按15％至30％的比率添加合成水解二氧化硅并适当混合。同时另外混合进营养素和矿物质(有机物)，混合物放在柱状滚动培养器中在25℃至40℃温度下老化1天。要定期调节温度和氧供应。这个过程称为第二次混合和老化培养。合成水解二氧化硅产生上述各种效应。但是为达到理想效果和经济效益，最好按10％至30％的比率添加合成的水解二氧化硅。还要增加作为营养成分的对微生物体的生长起重要作用的氮和磷。
作为一种营养成分，应按照5％至10％的比率使用磷酸铵并使用适量维生素和矿物质等微量元素。在第二次混合和老化培养之后，以35％至40％的比率保持含水量。从而能获得基本微生物体制剂。最后，适当调整含水量并进行干燥和筛选工艺，清除块状物质或大的颗粒。
本发明中用于净化废水的微生物体制剂特性在此做了分析。有生存力的细胞数至少为3.0×109，含水量在35％至38％之间，外显浓度约为0.45克/毫升。
这种微生物体制剂清除合成废水和天然废水中有机物质的能力已做了测试并加以比较，达到商业上可用的细菌纲要(方案)(美国ATHEA)和Polybac(美国POLYBAC)要求。其中的沉积物也做了测试。我们发现此发明的微生物体制剂优于控制标准。
下面各例子只作为本发明的图例说明和本发明的优先体现的论证而提供的，不视为限制条件。
例1：
假单胞菌属样品CJ-B25
A．菌种隔离
从饮料厂收集废水样品并使其适合一段适当时间。将适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克琼酯培养基)溶解在1升饮料废水中而制备的板状介质上。在25℃至30℃的温度下用涂抹培养器培育1至3天。把在板状介质上生长良好的形成样品的20个单个菌落隔离开。把一个铂环置于培养管中给隔离的微生物体预防注射。每个管中含有不带细菌培养基的5mlLB介质。把它们放在搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。在VS1500CFN(观察)时以10,000转/分的速度使液体培养(基)离心达到5分钟，然后微生物体分离。其中一些分离的微生物体用于以后进行的试验，而其它部分则冻干贮存起来。
B．能处理复合废水的菌种筛选
将上述20种微生物体样品悬浮于无菌蒸馏水中。用调整为100PPm至2000PPm(BOD)的饮料废水中1％(V/V)给每个微生物体做预防注射并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集并分离液体培养物。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到1000PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(B07、B12、B17、B25、B35)。筛选结果如图1所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面的合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖的糖蛋白废水(合成废水B)，含有葡萄糖的乙醇类酯废水(合成废水C)；和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升的氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。合成废水D通过混合合成废水A、B和C来准备。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法离心出来的菌种悬浮在无菌蒸馏水中并在已调整为1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图2中示出。B25菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中B25菌种的清除BOD效能分别为74％、48％、72％和54％。
例2：
细球菌属样品CJ-C14
A．菌种隔离
从食用油工厂收集废水样品并使其适应一段适当时间。把已适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂抹在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克细菌培养基)溶解在1升食用油废水中，在直径为0.2微米无菌过滤器上过滤过的)中所制备的板块(状)介质上。在25℃至30℃温度下用涂抹培养皿培养1到3天。隔离开在板状介质上生长良好的形成样品的20个单个菌落。用置于培养管中的铂环给已隔离的微生物体预防注射，每个管含没有细菌培养基的5毫升LB介质，把这些隔离的微生物体置于拌合培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。按VS15000CFN(观察)以10000rpm的速度离心液体培养基5分钟，然后分离微生物体。其中一些分离的微生物体用于以后进行的试验，剩余部分冻干贮存。
B．能处理复合废水的菌种筛选
把上述20个微生物体样品悬浮在无菌蒸馏水中。在已调整为200PPm至800PPm(BOD)的食用油废水中对每种微生物体预防注射1％(V/V)并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。液体培养基要无菌收集并进行离心处理。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到500PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(C08、C14、C19、C28、C30)。筛选结果如图3所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面各种合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖成分的糖类废水(合成废水B)，含有葡萄糖成分的乙醇类酯废水(合成废水C)，和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升的氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。合成废水D是把合成废水A、B和C混合一起构成的。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法分离的菌种悬浮在无菌蒸馏水中，然后在调整到1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中给其预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定采用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图4中示出。C14菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中E30菌种的清除BOD效能分别为61％、53％、85％和66％。
例3：
欧文菌属样品CJ-D17
A．菌种隔离
从肉类加工厂收集废水样品并使其适应一段适当时间。把已适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂抹在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克细菌培养基)溶解在1升肉类加工废水中(在直径为0.2微米无菌过滤器上过滤过的)中所制备的板块(状)介质上。在25℃至30℃温度下，用涂抹培养皿培养1到3天。要隔离在板状介质上生长良好形成样品的20个单个菌落。用置于培养管中的铂环给已隔离的微生物体预防注射，每个管装有不含琼脂(细菌)培养基的5毫升LB介质，把这些隔离的微生物体置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。按VS15000CFN(观察)以10000rpm的速度对液体培养物进行分离5分钟，然后分离微生物体。某些已分离的微生物体用于以后进行的试验，剩余部分冻干贮存。
B．能够处理复合废水的菌种筛选
把上述20个微生物体样品悬浮在无菌蒸馏水中。在已调整为100PPm至500PPm(BOD)的肉类加工废水中给每种微生物体预防注射1％(V/V)并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。液体培养基要无菌收集并进行离心处理。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到500PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(D02、D15、D17、D26、D29)。筛选结果如图5所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面各种合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖成分的糖类废水(合成废水B)，含有葡萄糖成分的乙醇类酯废水(合成废水C)，和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升的氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。合成废水D是把合成废水A、B和C混合一起构成的。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法分离的菌种悬浮在无菌蒸馏水中，然后在调整到1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中给其预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定采用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图6中示出。D17菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中清除BOD效能分别为52％、74％、62％和70％。
例4：
假单胞菌属样品CJ-F31
A．菌种隔离
从食品发酵厂收集废水样品并使其适应一段适当时间。把已适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂抹在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克琼脂细菌培养基)溶解到1升食品发酵废水(在直径为0.2微米过滤器上过滤过的)中所制备的板块(状)介质上。在25℃至30℃温度下，放置在培养皿中培养1到3天。要隔离在板状介质上生长良好的形成样品的20个单胞菌落。用插入在培养管中的铂环给已隔离的微生物体预防注射，每个管装有不含琼脂(细菌)培养基的5毫升LB介质，把这些隔离的微生物体置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。按VS15000CFN(观察)以10000rpm的速度对液体培养物进行分离5分钟，然后分离微生物体。某些已分离的微生物体用于以后进行的试验，剩余部分冻干贮存。
B．能够处理复合废水的菌种筛选
把上述20个微生物体样品悬浮在无菌蒸馏水中。在已调整为700PPm至2000PPm(BOD)的食品发酵废水中按1％(V/V)对每种微生物预防注射，并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。液体培养基要无菌收集并进行离心处理。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到1000PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(F18、F26、F31、F33、F36)。筛选结果如图10所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面各种合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖成分的糖类废水(合成废水B)，含有葡萄糖成分的乙醇类酯废水(合成废水C)，和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。
合成废水D是把合成废水A、B和C混合一起构成的。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法分离的菌种悬浮在无菌蒸馏水中，然后在调整到1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中给其预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定采用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图8中示出。F31菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中清除BOD效能分别为45％、52％、48％和62％。
例5：
乳酸杆菌属样品CJ-E30
A．菌种隔离
从冷冻食品厂收集废水样品并使其适应一段适当时间。把已适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂抹在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克琼脂细菌培养基)溶解到1升食用油废水(在直径为0.2微米过滤器上过滤过的)中所制备的板块(状)介质上。在25℃至30℃温度下，放置在培养皿中培养1到3天。要隔离在板状介质上生长良好的形成样品的20个单胞菌落。用插入在培养管中的铂环给已隔离的微生物体预防注射，每个管装有不含琼脂(细菌)培养基的5毫升LB介质，把这些隔离的微生物体置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。按VS15000CFN(观察)以10000rpm的速度对液体培养物进行分离5分钟，然后分离微生物体。某些已分离的微生物体用于以后进行的试验，剩余部分冻干贮存。
B．能够处理复合废水的菌种筛选
把上述20个微生物体样品悬浮在无菌蒸馏水中。在已调整为1000PPm至2000PPm(BOD)的冷冻食品废水中按1％(V/V)比率对每种微生物预防注射，并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。液体培养基要无菌收集并进行离心处理。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到1500PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(E01、E16、E27、E30、E47)。筛选结果如图9所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面各种合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖成分的糖蛋白废水(合成废水B)，含有葡萄糖成分的乙醇类酯废水(合成废水C)，和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。
合成废水D是把合成废水A、B和C混合一起构成的。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法分离的菌种悬浮在无菌蒸馏水中，然后在调整到1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中给其预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定采用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图10中示出，E30菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中清除BOD效能分别为60％、55％、49％和56％。
例6：
纤维单胞菌属样品CJ-G22
A．菌种隔离
从制糖厂收集废水样品并使其适应一段适当时间。把已适应的微生物体悬浮在无菌含盐溶液中并涂抹在通过把Luria-Bertani介质(LB介质，0.1克胰化蛋白胨，0.05克酵母提取物，0.05克氯化钠，0.01克葡萄糖，0.2克琼脂细菌培养基)溶解到1升食用油废水(在直径为0.2微米过滤器上过滤过的)中所制备的板块(状)介质上。在25℃至30℃温度下，放置在培养皿中培养1到3天。要隔离在板状介质上生长良好的形成样品的20个单胞菌落。用插入在培养管中的铂环给已隔离的微生物体预防注射，每个管装有不含琼脂(细菌)培养基的5毫升LB介质，把这些隔离的微生物体置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养24小时。按VS15000CFN(观察)以10000rpm的速度对液体培养物进行分离5分钟，然后分离微生物体。某些已分离的微生物体用于以后进行的试验，剩余部分冻干贮存。
B．能够处理复合废水的菌种筛选
把上述20个微生物体样品悬浮在无菌蒸馏水中。在已调整为200PPm至800PPm(BOD)的糖加工油料废水中按1％(V/V)比率对每种微生物预防注射，并置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。液体培养基要无菌收集并进行离心处理。测定上层清液的BOD来比较清除有机物质的能力。24小时后，当测定消除饮料废水(已调整到500PPm)中BOD的效能时，要首先筛选那些清除效能至少为50％的5个样品(G07、G09、G16、G22、G25)。筛选结果如图16所示。此外，对首先筛选的5个样品的生长情况以及其清除合成废水中有机物质的能力做了比较。准备并使用下面各种合成废水：含有淀粉、葡萄糖和糖成分的糖类废水(合成废水A)；含有葡萄糖成分的糖蛋白废水(合成废水B)，含有葡萄糖成分的乙醇类酯废水(合成废水C)，和合成废水A、B及C的混合物(合成废水D)。合成废水含20克/升葡萄糖，10毫克/升酵母提取物，0.1克/升氯化钠，10克/升硫酸铵，0.5克/升磷酸钾，0.2克/升硫化镁，5毫克/升氯化铁和50毫克/升氯化钙的基本成分。此外，合成废水A含有3克/升淀粉，3克/升砂糖，3克/升乳糖和3克/升半乳糖。合成废水B另外会有3克/升胨，3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物。合成废水C另外含有4克/升米(糠)油，4克/升甘油，4克/升硬脂酸，4克/升油酸和4克/升亚油酸。合成废水D是把合成废水A、B和C混合一起构成的。每种合成废水均要稀释达到适当的浓度，然后才可使用。把采用上述离心法分离的菌种悬浮在无菌蒸馏水中，然后在调整到1000PPm的BOD的合成废水A、B、C和D中给其预防注射1％(V/V)。已经预防注射的废水置于搅拌培养器中，在25℃至30℃温度下培养。要无菌收集液体培养物并适当稀释。用光谱仪测定稀释剂的吸附性(能力)，观察微生物体的生长状况。测定采用离心法获得的上层清液的BOD来评定微生物体对有机物体的处理能力。所测定(评定)结果在图12中示出，G22菌种在合成废水A、B、C和D中生长良好，在合成废水A、B、C和D中清除BOD效能分别为63％、45％、88％和69％。
例7：
A．维生物体的培养
把含有10克/升胰化蛋白胨，5克/升酵母抽提物，5克/升氯化钠和1克/升葡萄糖的50毫升无菌介质(体)放置IL爱伦美烧瓶中。该烧瓶用登记号为ATCC11166的紫色无硫红色细菌样品，假单胞菌属样品CJ-B25，细球菌属样品CJ-C14，欧文菌属样品CJ-D17，乳酸杆菌属样品CJ-E30，假单胞菌属样品CJ-F31，纤维单胞菌属样品CJ-G22或登记号为ATCC21770的芽胞杆菌属样品培殖(接种)并在25℃至30℃温度下以130转/分的速度培养24小时。
B．第一次混合及富集培养
用180升水混合650毫升液体培养物。把该混合物加到500公斤碎米糠中，然后将其混合。添加180升水并将含水量调至50％。添加1386克营养成分用来补充氮、磷和微量元素。营养成分包含600克CH3COONa，60克(NH4)2SO4，40克MgSO47H2O,20克NaCl,1克FeCl36H2O,10克CaCl22H2O,100克KH2PO4及10克酵母抽提物。把混合物置于柱状培养器中在25℃至40℃温度下培养1到2天。定期调整温度并提供氧气。在培养之后，计算了有生存力的细胞数量。发现每克培养物的5×1010至3×1011细胞有生存力。
C．第二次混合和老化培养
在第二次混合过程中，添加了无机载体、营养成分和微量元素。所选择的无机载体应当是不影响处理系统的那些载体。因为合成水解二氧化硅能产生极好的沉淀(积)和扩散作用(效果)，所以是一种很好的无机载体。添加120公斤合成水解二氧化硅并适当(均匀)混合。然后添加营养成分和微量元素。把该混合物放置在柱状培养器中，在25℃至30℃温度条件下老化处理1天，在此期间定期调整温度并提供氧气。至于营养成份，添加60公斤磷酸铵，补充对微生物体所必需的氮和磷。按10.6公斤的数量使有微量元素。然后把含水量调到35％至40％。最后，计算有生存力的细胞数。发现每克培养物有3×109至2×1010细胞是有生存力的。
D．干燥与筛选
从而我们开发了用于净化(提纯)废水的基本微生物体制剂。最后，对基本制剂进行干燥并筛选以产生适当的含水量。清除块状物和大的颗粒。这样得到了含水量为35％至38％，颗粒为75至100(筛)号的粉剂。分析了粉末状微生物体制剂的特性。
有生存力细胞的数量至少为3.0×109/克，外显浓度大约为0.45克/毫升。在把该制剂涂抹在板形介体(质)上之后，试验微生物体的种类。发现目前发明的上述6种菌种存在于制剂中。
例8：
微生物体制剂在处理合成复合废水中的效能评估
合成复合废水大体上含有20克/升葡萄糖、10毫克/升酵母抽提物、0.1克/升氯化钠、10克/升硫酸铵、0.5克/升磷酸钾、0.2克/升硫化镁、5毫克/升氯化铁和50毫克/升氯化钙。这些基本成分与含有3克/升淀粉、3克/升砂糖、3克/升乳糖和3克/升半乳糖的合成废水A，与含有3克/升胨、3克/升胰化(蛋白)胨和3克/升牛肉提取物的合成废水B，与含有4克/升米(糠)油、的克/升甘油、4克/升硬酯酸、4克/升油酸和4克/升亚油酸的合成废水C混合在一起。在使用合成复合废水之前要把它稀释到适当的浓度。
把上述合成复合废水的BOD调至2000PPm并放入5升反应器中。在把当前发明的微生物体制剂增加到100PPm之后，要测定处理的沉淀状况。从正在运转的处理设施中所收集的活性污泥作为对照物使用。测定结果在图13中示出。此发明的微生物体制剂产生BOD和COD的还原(作用)，沉淀增加以及减少处理水的混浊度。
例9：
微生物体制剂在处理现场废水时的效能评定
作为一种蛋白废水，使用从制造药剂(物)工厂、从食品发酵厂、从牛奶加工厂、肉食加工厂、海洋产品加工厂、皮革与家禽加工厂、从大豆酱加工厂产生的废水。作为一种糖类废水，则利用从食用油加工厂、油脂类加工厂、甘油生产厂、冷冻食品厂及肉类加工厂产生的废水。
把上述糖类废水、蛋白废水、类脂废水的每一种以及组成的混合物放置在一5升反应器中。把此发明的微生物体制剂添加到100PPm并测定BOD。商业上可利用产品“细菌计划”(产品B)和“Polybac”(产品P)作为对照物体用。按照上述说明的相同方法把这些产品应用到废水处理。测定BOD。测定结果在图14中示出。

Claims (8)

1．一种用于处理废水的有机废水处理用微生物体制剂，含有紫色无硫细菌、假单胞菌属样品CJ-B25、乳酸杆菌属样品CJ-E30、细球菌属样品CJ-C14、假单胞菌属样品CJ-F31、欧文氏菌属样品CJ-D17、纤维单胞菌属样品CJ-G22和芽胞菌属样品以及与其结合的有机和无机载体、营养物品和矿物质。
2．按照权利要求1所述的微生物体制剂，其生产过程包括：把紫色无硫细菌、假单胞菌属样品CJ-B25、乳酸杆菌属样品CJ-E30、细球菌属样品CJ-C14、假单胞菌属样品CJ-F31、欧文氏菌属样品CJ-D17、纤维单胞菌属样品CJ-G22和芽胞菌属样品与有机载体相混合在一起；培养混合物，把培养物与无机载体、营养物品和矿物质相混合以及干燥筛选混合物，产生具有适当含水量和合适粒径的粉剂。
3．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体假单胞菌属样品CJ-B25在有氧条件下生长良好，并能处理有机复合废水。
4．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体乳酸杆菌属样品CJ-E30在有氧条件下生长发育良好，并能够处理有机复合废水。
5．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体细球菌属样品CJ-C14在有氧条件下发育良好，并能够处理有机复合废水。
6．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体假单胞菌属样品CJ-F31在有氧条件下发育良好，并能够处理有机复合废水。
7．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体欧文氏菌属样品CJ-D17在有氧条件下发育良好，并能够处理有机复合废水。
8．按照权利要求1或2所述的微生物体制剂，其特征是微生物体纤维单胞菌属样品CJ-G22在有氧条件下发育良好，并能够处理有机复合废水。
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