CN1778717A

CN1778717A - 一种净化水质的制剂

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Publication number: CN1778717A
Application number: CN 200410091161
Authority: CN
Inventors: 王厚德; 张志栋; 王明弟; 王防修
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-05-31

Abstract

本发明一种净化水质的制剂，属微生物领域，涉及一种净化水质的制剂，它由枯草芽孢杆菌菌粉、胶质红假单孢菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和强壮纤维单孢菌菌粉，按一定重量比制备而成。本发明制剂是根据水的体积按比例称重并用水稀释后泼洒入需要净化的水中的。该制剂具有降低水中生化耗氧量、化学耗氧量、氨氮、亚硝酸态氮和硫化氢的功能。

Description

一种净化水质的制剂

技术领域

本发明属于微生物领域，涉及一种净化水质的制剂。

背景技术

江、河、湖、海和养殖水污染是困扰经济发展、生态安全和人类健康的难题。生化耗氧量(BOD)、化学耗氧量(COD)、氨氮(NH₃，NH₄ ⁺)、亚硝酸态氮(NO₂ ^-)和硫化氢(H₂S)是水质好坏的重要指标。目前普遍采用物理、化学和生物方法以达净化水质的目的。以生物方法净化水质尤以微生物制剂应用最普遍。近十年来，在我国应用的微生物净水剂有100种以上。有单一菌种组成的，也有复合菌剂。这些制剂大部分由我国制造，也有来自美国、韩国、日本等国的产品，国内产品虽然价格低廉，但使用效果不甚理想，主要表现在净水周期长，净水效果不明显等方面。某些国外产品虽然净水效果较好，但操作复杂，价格昂贵，用户难以接受。

发明内容

本发明之目的在于提供一种净化水质的制剂，以达到快速降低水中部分污染指标之目的。

本发明是采用下列技术方案完成的：

(1)枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌粉的制作。

①斜面试管(一级菌种)培养

采用营养肉汁琼脂，组成如下(％)：蛋白胨0.5，牛肉膏0.3，NaCl 0.5，琼脂1.5，pH7.0。

②液体培养(二级菌种)

采用不加琼脂的的一级菌种培养基，pH7.0。以500ml三角瓶培养。0.14MPa下灭菌45min，冷至40℃后接入斜面菌种，32℃恒温摇床培养16～24h，待细胞数达6.0亿/ml以上时终止培养，在室温下保存备用。

③液体培养(三级菌种)

培养基及灭菌同二级菌种，培养容器为液体好氧种子罐，接入二级菌种量为10％。待细胞数达5.0亿/ml后，终止培养。保存备用。

④固体培养

培养基组成(％)：脱脂大豆粉20～30，小麦麸70～85，蔗糖1.0～1.5，(NH₄)₂SO₄ 0.2～0.3，蛋白胨0.1～0.2，酵母膏0.1～0.2，NaHCO₃0.05～0.1。总重量100％。加固形物总重的50％～60％的自来水，先溶解蔗糖、(NH₄)₂SO₄、蛋白胨、酵母膏和NaHCO₃，然后将其与剩余水一起搅拌入固体粉中，在0.14MPa下灭菌120min，冷却至40℃，在无菌条件下接入20％～30％的三级菌种。在固体好氧发酵罐中，于32℃下好氧培养36～48h，至细胞数达28.0亿/g(干基)时终止培养。

⑤干燥与粉碎

发酵成功的固体培养物，在60～70℃下以真空干燥机干燥至含水量≤9.0％。粉碎并过60目筛。质量检测活细胞数达26.0亿/g以上时，室温下保存备用。这样的菌粉在室温下24个月内，活细胞数能保证≥21.0亿/g。

(2)胶质红假单孢菌(Rhodopseudomonas gilatinosa)菌粉的制作

①一级(液体)菌种的制作

培养基：牛肉膏1.5g，酵母膏1.5g，胰蛋白胨5.0g，葡萄糖1.0g，NaCl3.5g，K₂HPO₄4.8g，KH₂PO₄1.32g，自来水1000ml，pH7.5。

培养基在0.14MPa下灭菌45min，冷却后接种上代一级菌种20％，装入500ml无色透明的玻璃细口瓶中，以玻璃盖封口后，在800～5000Lex自然或白炽灯光照，26～32℃下静置培养3～5d，待细胞数达40.0亿/ml以上时，终止培养，保存备用。

②二级(液体)菌种的制作

培养基灭菌同一级菌种。接种一级菌种15％～20％，在厌氧并具800～5000Lex自然或白炽灯光照，28～32℃条件下搅拌培养5～8d，待细胞数达36.0亿/ml时，终止培养。保存备用。

③固体培养

培养基(％)：小麦麸70，脱脂大豆粉15，玉米粉11，大豆浆粉2，牛肉膏0.1，酵母膏0.1，胰蛋白胨1，NaHCO₃0.5，葡萄糖0.3。

将大豆浆粉、牛肉膏、酵母膏、胰蛋白胨、NaHCO₃、葡萄糖先用水溶化，然后加入固形物总重的35～40％的自来水中，一起拌入固形物中，在0.14MPa下灭菌120min。冷却至40℃后，按固形物总重的30％接入二级菌种，在厚度1.0～1.5cm，自然或白炽灯光照1000～6000Lex，温度28～32℃条件下培养3～4d，待细胞数达78.0亿/g(干基)以上时，终止发酵。

④干燥与粉碎

同上述枯草芽孢杆菌。质量检测活细胞数达74.0亿/g以上时，室温下保存备用，这样的菌粉在室温下24个月内，活细胞数能保证≥40.0亿/g。

(3)地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)菌粉的制作

制作工艺及设备与枯草芽孢杆菌基本相同。

不同处：

①二级菌种不用摇瓶，而以500ml无色透明细口玻璃瓶静置培养。要求活细胞数达5.0亿/ml。

②三级菌种以液体厌氧发酵罐培养。要求活细胞数达4.0亿/g。

③固体培养采用固体厌氧发酵罐。要求干基活细胞数达20.0亿/g。

④粉碎后的菌粉，质量检测活细胞数达18.0亿/g以上。这样的菌粉在室温下24个月内，活细胞数能保证＞10.0亿/g以上。

(4)强壮纤维单孢菌(Cellulomonas cartae)菌粉的制作

制作工艺及设备与枯草芽孢杆菌基本相同。

不同处：

①斜面试管(一级)菌种培养基(％)：蛋白胨1.0，酵母膏0.5，麦芽汁0.5，酪蛋白氨基酸0.5，牛肉膏0.2，甘油0.2，Tween805.0ml，MgSO₄·7H₂O，琼脂1.8。pH7.2。

②二级菌种：要求活细胞数达5.0亿/ml。

③三级菌种：要求活细胞数达4.0亿/ml。

④固体培养物干基活细胞数达25.0亿/g。

⑤粉碎后的菌粉，质量检测活细胞数达23.0亿/g以上。这样的菌粉在室温下24个月内，活细胞数能保证12.0亿/g以上。

(5)本发明制剂的制作

①组成

枯草芽孢杆菌菌粉38％～43％，胶质红假单孢菌菌粉29％～38％，地衣芽孢杆菌菌粉18％～25％，强壮纤维单孢菌菌粉9％～15％。

优选为：枯草芽孢杆菌菌粉41％，胶质红假单孢菌菌粉30％，地衣芽孢杆菌菌粉20％，强壮纤维单孢菌菌粉9％。

②原料要求

枯草芽孢杆菌菌粉：粒度60目，含水量≤9.0％，自出厂之日起24个月内活细胞数＞21.0亿/g以上。

胶质红假单孢菌菌粉：粒度60目，含水量≤9.0％，自出厂之日起24个月内活细胞数＞40.0亿/g以上。

地衣芽孢杆菌菌粉：粒度60目，含水量≤9.0％，自出厂之日起24个月内活细胞数＞10.0亿/g以上。

强壮纤维单孢菌菌粉：粒度60目，含水量≤9.0％，自出厂之日起24个月内活细胞数＞12.0亿/g以上。

③制作

按组成百分比称取各原料：枯草芽孢杆菌菌粉、胶质红假单孢菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、强壮纤维单孢菌菌粉，合并，在不锈钢药物混和机中混匀，装入无毒塑料袋或瓶中。

(6)本发明制剂的使用方法

①加入对象：食品厂、饮料厂、糖厂、味精厂、果品蔬菜加工厂等工厂废水，需要净化的水库、江、河、湖、海水，水产养殖池塘水。

②加入量：每立方米水体用本制剂100～600mg。

③加入方法：按水的体积计算，准确称取所需的本发明制剂，经10～20倍，22～35℃自来水或需要净化的水稀释并在有氧条件下活化2～8h后，泼洒入需要净化的水中，并尽可能均匀地泼洒。要求需要净化的水温在18℃以上40℃以下。

(7)本发明制剂的使用效果

本发明制剂按上述要求使用后，可在1～2d内降低下述指标：

生化耗氧量(BOD)、化学耗氧量(COD)、氨氮(NH₃、NH₄ ⁺)、亚硝酸态氮(NO₂ ^-)、硫化氢(H₂S)。

具体实施方式

以下通过试验例来进一步阐述本发明所述制剂的有效效果。这些试验包括了本发明制剂和其他制剂净化水质的效果试验。

试验例1：本发明制剂净化豆腐工厂废水的效果

(1)试验材料

制剂A：本发明制剂。

制剂B：美国通用环保科技公司(GES：General EnvironmentalScience)与安信达环保科技有限公司(AES：Ascenda EnvironmentalCorp)合作生产的LLMO液态活性微生物净化水质产品。

制剂C：沼泽红假单孢菌(Rhodopseudomonas palustris)液体产品，活细胞数36.7亿/ml。

(2)试验方法

①各制剂分别用15倍的自来水稀释并在26～28℃(水温)下存放活化6h。

②各制剂加入量：

制剂A：500mg/m³，制剂B：1000mg/m³，制剂C：10ml/m³。

③试验水：豆腐工厂当天早晨8:00产生的经过滤网的废水。PH6.5。

④处理：水温控制在29～31℃。分别加入各制剂后，搅匀。每个制剂设3个重复，处理容器为无毒、无色透明的敞口塑料薄膜袋，长×宽×高＝1.2×1.2×1.2m，装水1.0m³。将各袋放在白炽灯光照1200～6350Lex条件下，夜间(19时至第二天7时)不设光照。48h后测定BOD和COD。

试验结果见表1。

表1加入各制剂处理48h后豆腐工厂废水中的BOD、COD变化(X±SD，n＝3)

制剂	开始时		48h后		48h后去除率(％)
	开始时		48h后		48h后去除率(％)		BOD(mg/L)	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	COD(mg/L)	BOD	COD
	ABC	6150±3456150±3456150±345	5920±4115920±4115920±411	125±9.7280±15.8346±21.8	89±6.0172±8.9210±17.2	97.9795.4594.37	BOD(mg/L)	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	COD(mg/L)	BOD	COD	98.5097.0996.45

表1结果示明：a)本发明制剂(制剂A)降低水中BOD、COD的效果优于制剂B和C(制剂A与B、C比较，p＜0.001，t检验)。b)制剂B优于制剂C(p＜0.001，t检验)。

试验例2：本发明制剂用于罗氏沼虾养殖池的净水效果

(1)试验材料

同试验例1。

(2)试验虾池

淡水池，每个池600m²，水深1.1m，pH6.7。养有罗氏沼虾，每组均设2个重复。

(3)试验时间

2004年7月16日～18日，共48h，均为晴天。平均水温27.1℃。

(4)试验方法

同试验例1。48h后检测水中的氨氮(NH₃，NH₄ ⁺)、亚硝酸态氮(NO₂ ^-)和硫化氢(H₂S)。

试验结果见表2。

表2 加入各制剂48h后虾池中氧氮、亚硝酸态氮和硫化氢的变化

制剂NO₂ ^-	开始时(mg/L)			48h后(mg/L)
	开始时(mg/L)			48h后(mg/L)		NH₃+NH₄ ⁺	NO₂ ^-	H₂S	NH₃+NH₄ ⁺
	ABC	0.92±0.0170.92±0.0170.92±0.017	0.11±0.0150.11±0.0150.11±0.015	0.14±0.0120.14±0.0120.14±0.012	0.27±0.0330.45±0.0380.69±0.042	NH₃+NH₄ ⁺	NO₂ ^-	H₂S	NH₃+NH₄ ⁺	00.05±0.0040.04±0.002

从表2可见，本发明制剂(制剂A)净化水质的效果优于制剂B和C(p＜0.001，t检验)，制剂B优于制剂C(p＜0.001，t检验)。

上述2个试验例表明，使用本制剂能迅速降低水中的氨氮、亚硝酸态氮和硫化氢含量。

Claims

1、一种净化水质的制剂，其特征是，它由下述原料组成：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)38％～43％，胶质红假单孢菌(Rhodopseudomonas gilatinosa)菌粉29％～38％，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)菌粉18％～25％，强壮纤维单孢菌(Cellulomonas cartae)菌粉9％～15％。

2、权利要求1所述的一种净化水质的制剂，其特征是，它能降低水中的生化耗氧量(BOD)、化学耗氧量(COD)、氨氮(NH₃、NH₄ ⁺)、亚硝酸态氮(NO₂ ^-)和硫化氢(H₂S)的含量。

3、根据权利要求1所述的一种净化水质的制剂，其特征是，其中原料的用量为：枯草芽孢杆菌菌粉41％，胶质红假单孢菌菌粉30％，地衣芽孢杆菌菌粉20％，强壮纤维单孢菌菌粉9％。

4、根据权利要求1或3所述的一种净化水质的制剂，其特征是，枯草芽孢杆菌菌粉含枯草芽孢杆菌活菌21.0亿/g以上，胶质红假单孢菌菌粉含胶质红假单孢菌活菌40.0亿/g以上，地衣芽孢杆菌菌粉含地衣芽孢杆菌活菌10.0亿/g以上，强壮纤维单孢菌菌粉含强壮纤维单孢菌活菌12.0个/g以上。

5、根据权利要求1和3或4所述的一种净化水质的制剂，其特征是，制备方法：按重量比称取经粉碎并过60目筛的各原料枯草芽孢杆菌菌粉、胶质红假单孢菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和强壮纤维单孢菌菌粉，合并，混匀，就制备成了本发明制剂。

6、根据权利要求1，2，3，4和5所述的一种净化水质的制剂，其特征是，制剂以10～20倍22～35℃水稀释并在有氧条件下活化2～8h后，泼洒入需要净化的水中，每立方米水体用制剂100～600mg。