專利名稱：一種處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理污水污泥(淤泥)的酶菌復(fù)合劑的制備方法，該酶菌復(fù)合劑可用于處理城市生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水、沼液以及河灣、湖泊、池塘、沼澤、景觀等在水流不流動或水流非常緩慢的封閉或半封閉水域中的污水淤泥，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水環(huán)境是地球生態(tài)環(huán)境中重要的組成部分，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染也是一個不可忽視的問題。我國的城市由于工商業(yè)集中、人口密集，生活污水的產(chǎn)生量大，污染物的種類多且負(fù)荷高。城市污水的80%為生活污水且以糞便、腐爛物等污水為主，水體的污染屬于典型的有機(jī)污染類型。這些含量極高的有機(jī)污染物，在有害微生物的控制下，對其進(jìn)行氧化腐敗分解，并產(chǎn)生大量的NH3、H2S、沼氣等有害氣體，使水體變質(zhì)、發(fā)黑，產(chǎn)生濃郁惡臭味， 造成生態(tài)環(huán)境惡化，影響城市居民正常生產(chǎn)生活，對社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都帶來一系列的問題。水污染對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，因此城市生活污水的凈化處理是環(huán)境保護(hù)的一個重要內(nèi)容，也是提高城市居民健康質(zhì)量的一個重要方面。此外，隨著我國氮肥施用量的迅猛增加，大量的氮、磷營養(yǎng)元素在湖泊、水庫、池塘、沼澤等封閉或半封閉水體和一些河流水體內(nèi) “富集”，在過剩的營養(yǎng)條件下，造成水質(zhì)惡化，水生物大量死亡，河床淤泥迅速增加的惡果， 使水資源逐漸枯竭。水體富營養(yǎng)化問題已成了解決水污染問題和環(huán)境保護(hù)問題的關(guān)鍵。目前許多城市都建設(shè)各種污水處理廠，但所見的生活污水處理大多采用化學(xué)方法或物理方法，這些方法不僅工作量大，運(yùn)行成本高，處理十分困難，還存在使水體受到第二次污染的問題。經(jīng)長期科學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，自然界存在著大量的微生物菌株資源，其中良性循環(huán)的微生物生態(tài)系統(tǒng)中由各種益生菌群組成的“菌團(tuán)”承擔(dān)著物質(zhì)循環(huán)與凈化環(huán)境的主要責(zé)任。在污水處理方面，微生物對污染物的降解和轉(zhuǎn)化潛力巨大，微生物“吃掉” 了污水中的有機(jī)物，這樣污水變成了干凈的水。它本質(zhì)上與自然界水體自凈過程相似，只是經(jīng)過人工添加益生菌強(qiáng)化，使污水凈化的效果更好。主要有以下一些優(yōu)點(diǎn)1.微生物個體微小，代謝速率快，易采集。2.微生物種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣。3.微生物能合成各種即具有專一性又具有誘導(dǎo)性的降解酶，可通過其靈活的代謝調(diào)控機(jī)制將環(huán)境中的污染物進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化。4.微生物繁殖快，易變異，適應(yīng)性強(qiáng)。5.共同代謝作用對于難降解污染物的徹底分解有重要作用。近百年以來，發(fā)達(dá)國家利用微生物如細(xì)菌、藻類來治理污水的商業(yè)實(shí)例很多，例如活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，由英國的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage)于1912 年發(fā)明。1914年，第一座活性污泥法污水處理廠在英國曼徹斯特建立。如今，活性污泥法及其衍生改良工藝是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)，同時也能去除一部分磷素和氮素。德國在微生物載體存在下，將廢水和活性污泥混合，使污水被微生物氧化， 從而達(dá)到凈化污水的目的。但以上方法普遍存在微生物馴化培養(yǎng)條件苛刻，雨季污水負(fù)荷超大時效果不明顯，應(yīng)用不夠廣泛等問題，以及占地面積大，設(shè)備成本高等不足之處，不能廣泛應(yīng)用于大面積的污水淤泥的處理工程。研究認(rèn)為導(dǎo)致效果不佳的最主要原因是將有分解能力的益生菌加入需處理的污水淤泥后，其水環(huán)境中氮、磷等高濃度的有機(jī)物、脂類、重金屬等物質(zhì)造成部分微生物的功能喪失及死亡；水環(huán)境中存在的一些與益生菌相克的有害微生物，普通益生菌的適應(yīng)能力及協(xié)同作用不強(qiáng)，在與環(huán)境相磨合的過程中損耗過大，使其不能高效、優(yōu)質(zhì)地發(fā)揮，從而無法徹底處理污水中的有害物質(zhì)，造成治理失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能高效、簡便地處理污水淤泥，在任何污水環(huán)境中適應(yīng)性極強(qiáng)，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的有益分解菌類具有引導(dǎo)和協(xié)同作用的酶菌復(fù)合劑(酶菌合劑)的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，包括如下步驟(1)備料枯草芽孢桿菌粉劑；(2)制備光合細(xì)菌菌液首先將沼澤紅假單胞菌種進(jìn)行種子培養(yǎng)，接種量為3%， 溫度為26 30°C之間，培養(yǎng)7 10天，得到種光合細(xì)菌液；然后，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，把發(fā)酵培養(yǎng)基和總重量的5 10%的待分離的污水或污泥混合，將pH值調(diào)至6. 5 7. 5，然后在 121°C下高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，接入種光合細(xì)菌液，接種量為1 5%，在溫度28 30°C，厭氧光照下培養(yǎng)7 10天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榧t色，獲得深紅色的光合細(xì)菌菌液；(3) 土著菌的采集和培養(yǎng)i. 土著菌的采集從待處理的污水或污泥中取樣，置于無菌器皿中；ii. 土著菌的培養(yǎng)待處理的污水或污泥與微生物培養(yǎng)基的重量比為97 3 9 1，在23 33°C，pH為6. 5 7. 5下培養(yǎng)7 10天；iii. 土著菌的富集培養(yǎng)按10%的接種量在培養(yǎng)基中加入ii所得的土著菌，在 PH值為6. 5 7. 5，溫度為23 33°C的條件下培養(yǎng)5 10天，獲得土著菌群；(4)工作菌的馴化培養(yǎng)用逐漸增加培養(yǎng)液中污水或污泥濃度的方法進(jìn)行馴化， 按不同的淤泥負(fù)荷投加土著菌及復(fù)合培養(yǎng)基，同時加入占總重量0. 1 0.4%的枯草芽孢桿菌酶粉劑，1 3%的光合細(xì)菌菌液，進(jìn)行不同負(fù)荷、不同有機(jī)物質(zhì)濃度的試驗(yàn)，根據(jù)微生物生長情況確定馴化的最佳參數(shù)，重復(fù)3次得馴化工作酶菌復(fù)合劑；(5)工作酶菌復(fù)合劑的馴化擴(kuò)大培養(yǎng)根據(jù)馴化培養(yǎng)最佳參數(shù)，加入馴化工作菌及復(fù)合培養(yǎng)基后，同時加入占總重量0. 1 0. 4 %的枯草芽孢桿菌酶粉劑，1 3 %的光合細(xì)菌菌液，在溫度23 32°C下培養(yǎng)5 7天，獲得馴化工作酶菌復(fù)合劑。獲得的馴化工作酶菌復(fù)合劑中，每毫升活菌數(shù)為IO7 109CfU/ml。步驟(1)中，所述的枯草芽孢桿菌粉劑可以購買或按照以下方法制備。枯草芽孢桿菌粉劑的制備方法，包括以下步驟①種子培養(yǎng)在種子罐中裝入種子培養(yǎng)基，取斜面菌種制成的枯草芽孢桿菌細(xì)胞懸液按1 % (體積比)接種量接入種子罐，300C，通風(fēng)量1:1.2體積比，350rpm，培養(yǎng)8小時；步驟①中，所述的種子培養(yǎng)基由蛋白胨、牛肉浸取物、NaCl、瓊脂和蒸餾水組成，121°C滅菌20分鐘，即得。種子培養(yǎng)基的具體組成為蛋白胨lO.Og、牛肉浸取物3.0g、NaCl 5. Og, 瓊脂15. Og和蒸餾水1. 0L。②發(fā)酵培養(yǎng)在發(fā)酵罐中裝入發(fā)酵培養(yǎng)基，將種子罐中的菌種培養(yǎng)液流加接種，流加持續(xù)511^11，接種量10%，301，300印111，通風(fēng)量1 0. 4體積比，培養(yǎng)8小時；然后提高通風(fēng)量為1 0.6體積比，培養(yǎng)12小時；最后改變通風(fēng)量為1 0.8體積比，流加5%體積的發(fā)酵補(bǔ)料液，持續(xù)20min，補(bǔ)料發(fā)酵，再培養(yǎng)12 16小時；步驟②中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基由豆粕粉、玉米粉、麩皮、Na2HPO4, KH2PO4和蒸餾水組成，121°C滅菌20分鐘，即得。按照重量比，發(fā)酵培養(yǎng)基的組成為豆粕粉1 3%，玉米粉3 5%，麩皮4 6%，Na2HPO4O. 4%, KH2PO4O. 03%，余量為蒸餾水。所述的發(fā)酵補(bǔ)料液由蠶蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在1.0X105pa蒸汽壓力下加熱水解1小時，制成蠶蛹水解液，作為發(fā)酵補(bǔ)料液。③將發(fā)酵后的菌液加入占總重量18 25 %的改性淀粉、2 5 %的斜發(fā)沸石粉，攪拌混勻，采用高速離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，制成枯草芽孢桿菌酶粉劑。步驟O)中，所述的種子培養(yǎng)采用種子培養(yǎng)基，其組成為磷酸二氫鉀、氯化鈣、碳酸氫鈉、乙酸鈉、氯化鎂、氯化銨、氯化鈉、酵母粉、微量元素溶液、生長因子、琥珀酸鈉、蛋白胨和蒸餾水。所述的種子培養(yǎng)基的組成為
磷酸二氫鉀l.Og 氯化鎂0.5g 微量元素溶液1.0ml 蒸餾水1.0L
碳酸氫鈉3.0 氯化鈉l.Og 琥珀酸鈉l.Og
乙酸鈉1.0 酵母粉0.5g 蛋白胨0.5g
氯化鈣0. Ig 氯化銨 l.Og 生長因子1.0ml pH6.80其中，微量元素溶液包括四水氯化亞鐵、氯化鈷、氯化鎳、氯化銅、氯化錳、氯化鋅、 硼酸、鉬酸鈉、亞硒酸鈉和蒸餾水。微量元素溶液配方
四水氯化亞鐵Fea2*4H20I-Sg氯化鈷 CoC12*6H200.25g氯化鎳 NiCl2*6H20O.Olg氯化銅CuCl2GH2OO.Olg氯化錳Μηα2·4Η200.70g氯化鋅Zna2o.ig硼酸H3BO30.5g鉬酸鈉 Na2MoO4GH2O0.03g亞硒酸鈉Na2Se03.5H20O.Olg蒸餾水l.OLo生長因子包括生物素、煙酸、鹽酸硫胺素、對氨基苯甲酸、鹽酸吡哆胺、泛酸鈣、維生素B12和蒸餾水。生長因子配方生物素0. Ig 煙酸0. 35g鹽酸硫胺素0. 3g對氨基苯甲酸0. 2g鹽酸吡哆胺0. Ig泛酸鈣0. Ig維生素B12O. 05g蒸餾水1. 0L。
步驟O)中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基由氯化銨、醋酸鈉、氯化鎂、氯化鈣、磷酸二氫鈣、 磷酸氫二鉀、酵母膏和蒸餾水組成，按照重量比其組成為氯化銨0. 1 0. 2%、醋酸鈉 0. 2 0. 3%、氯化鎂0. 02 0. 03%、氯化鈣0. 02 0. 03%、磷酸二氫鈣0. 05 0. 06%, 磷酸氫二鉀0. 05 0. 06%、酵母膏0. 05 0. 07%、余量為蒸餾水。步驟(3)ii中，土著菌的培養(yǎng)步驟為采用葡萄糖、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、碳酸鈣和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量3 5%待分離的污水或污泥，在溫度23 33°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)辄S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得黃色菌液。按照重量百分比，培養(yǎng)基的具體組成為葡萄糖0. 5 1 %、硫酸鎂0. 01 0. 02%、磷酸二氫鉀0. 01 0. 02%、碳酸鈣0. 2 0. 5%、作量為蒸餾水。此方法在污水或污泥中富集硝化菌時適用。步驟(3)ii中，土著菌的培養(yǎng)步驟還可以為采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量5 10%待分離的污水或污泥，在溫度20 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得淺黃色菌液。按照重量百分比，培養(yǎng)基的具體組成為牛肉膏0. 3%、蛋白胨0. 5%、氯化鈉0. 5%、余量為蒸餾水。 此方法在污水或污泥中富集需氧菌時適用。步驟(3)ii中，土著菌的培養(yǎng)步驟還可以為采用由磷粉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、蛋白胨、氯化鈉、有機(jī)磷和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量3 5%待分離的污水或底泥，在溫度 25 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng) 2次，獲得淺黃色菌液。按照重量百分比，培養(yǎng)基的具體組成為磷粉0.02 0.05%、磷酸二氫鉀0. 01 0. 02%、磷酸氫二鉀0. 01 0. 02%、蛋白胨0. 3 0. 5%、氯化鈉0. . 3 0. 5%、有機(jī)磷0. 1 0. 2%、余量為蒸餾水。此方法在污水或污泥中富集解磷菌時適用。步驟(3)ii中，所述的微生物培養(yǎng)基包括氮源、碳源、無機(jī)離子、有機(jī)物、生長促進(jìn)因子和蒸餾水。微生物培養(yǎng)基中，氮源含量為1 12wt%，碳源為2 18wt%，無機(jī)離子 0. 05 Iwt %，有機(jī)物25 5wt%，生長促進(jìn)因子為0. 01 0. 5wt%、余量為蒸餾水。步驟(3)iii中，所述的培養(yǎng)基由磷酸氫鈣、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、蛋白胨、 酵母膏、碳酸鈣、硫化鈉、硫酸銨和蒸餾水組成。按照重量比，培養(yǎng)基的組成為磷酸氫鈣 0. 01 0. 02%、磷酸二氫鉀0. 02 0. 05%、磷酸氫二鉀0. 01 0. 02 %、蛋白胨0. 1 0. 2 %、酵母膏0. 2 0. 5 %、碳酸鈣0. 01 0. 02 %、硫化鈉0. 005 0. 01 %、硫酸銨 0. 005 0. 01%、余量為蒸餾水，充分混合溶解，121°C高溫滅菌20分鐘，制得培養(yǎng)基。步驟(4)和(5)中，所述的復(fù)合培養(yǎng)基由培養(yǎng)基原料和待處理污水或污泥按照重量比為1 20 50混合，經(jīng)發(fā)酵、過濾而成，培養(yǎng)基原料包括腐樹葉粉、鋸末、麥飯石粉、鐵銹粉、益生復(fù)合菌發(fā)酵的泔水渣和乳酸。按照質(zhì)量百分比，復(fù)合培養(yǎng)基的具體組成為腐樹葉粉55 65 % 鋸末10 25 % 麥飯石粉2 3 % 鐵銹粉2 3 %益生復(fù)合菌發(fā)酵的泔水渣6 20% 乳酸5 10%。微生物菌種是菌和酶的復(fù)合配方，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)屬于酶促反應(yīng) (Enzyme catalysis)，指的是由酶作為催化劑催化進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。在廢水處理當(dāng)中，微生物吸收降解有機(jī)物同樣也是酶促反應(yīng)，而傳統(tǒng)的接種污泥培菌法，所投加的污泥需要逐步適應(yīng)水質(zhì)，然后分泌出相應(yīng)的酶，才能進(jìn)行下一步的反應(yīng)，然而這個過程通常都是緩慢以及容易受到阻礙的。而我們復(fù)配的誘導(dǎo)酶解決了這個問題，同類產(chǎn)品中大部分使用的是副產(chǎn)酶，或者是單一的菌配方，都難以達(dá)到快速的效果。研究報(bào)道許多污染嚴(yán)重的區(qū)域存在著一些比正常環(huán)境中凈化能力更強(qiáng)的微生物， 這種凈化能力是任何化學(xué)和物理方法都無法相比的，這主要是微生物為了適應(yīng)環(huán)境而在長期的進(jìn)貨過程中逐漸形成的。益生菌種及酶的選擇是微生物治理污水成功的根本，而能否較快適應(yīng)所需處理的環(huán)境并發(fā)揮作用是治理成功的關(guān)鍵。本發(fā)明的高效、高適應(yīng)性酶、菌合劑處理污水淤泥的機(jī)理在于微生物生長和代謝機(jī)制。任何微生物進(jìn)入一個新環(huán)境都有一個逐漸適應(yīng)的過程，在細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞重量不變的前提下，重新調(diào)整其小分子和大分子的組成以及酶和細(xì)胞結(jié)構(gòu)成份，此時細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞重量不變，該階段微生物對外界理化因子的抵抗力減弱，如果外界環(huán)境不利于該微生物生長， 其生長繁殖將受到限制，從而影響效力的發(fā)揮。本發(fā)明從微生物生長和代謝機(jī)制出發(fā)，經(jīng)過多年實(shí)踐，找到了一種高效、高適應(yīng)性處理各種污水淤泥，特別是富營養(yǎng)環(huán)境中污水淤泥的酶菌復(fù)合劑制備方法。因此，本發(fā)明制備的酶菌復(fù)合劑能高效、簡便地處理污水淤泥，在任何污水環(huán)境中適應(yīng)性極強(qiáng)，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的有益分解菌類具有引導(dǎo)和協(xié)同作用。
具體實(shí)施例方式通過以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的調(diào)整。本發(fā)明的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，可分為以下步驟(一)枯草芽孢桿菌 Bacillus subtilis1、種子培養(yǎng)10L自動種子發(fā)酵罐裝發(fā)酵培養(yǎng)基6L，取斜面菌種制成的枯草芽孢桿菌細(xì)胞懸液(約109cfu/ml)按接種量接入種子罐，30°C，通風(fēng)量1 1.2體積比， !350rpm，培養(yǎng)8小時。種子培養(yǎng)基營養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基蛋白胨10. Og 牛肉浸取物3. Og NaCl 5. Og 瓊脂15. Og蒸餾水1. OL pH 7. 0自然pH值，121°C滅菌20分鐘。2、發(fā)酵培養(yǎng)100L全自動攪拌發(fā)酵罐裝發(fā)酵培養(yǎng)基60L，由種子罐流加接種，流加持續(xù)511^11，接種量10%，301，300印111，通風(fēng)量1 0. 4體積比，培養(yǎng)8小時；再提高通風(fēng)量為1 0.6體積比，培養(yǎng)12小時；最后改變通風(fēng)量為1 0.8體積比，流加5%體積的發(fā)酵補(bǔ)料液(蠶蛹水解液)補(bǔ)料發(fā)酵，再培養(yǎng)12 16小時。發(fā)酵培養(yǎng)基豆栢粉1 3%，玉米粉3 5%，麩皮4 6 %，Na2HPO4O. 4%, KH2PO4O. 03%,自然pH值，121滅菌20分鐘。發(fā)酵補(bǔ)料液由蠶蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在 LOXlO5Pa蒸汽壓力下加熱水解1小時，制成蠶蛹水解液，作為發(fā)酵補(bǔ)料液。
3、將發(fā)酵后的菌液攪拌加入占總重量(體積比)18 25%的改性淀粉、2 5% 的斜發(fā)沸石粉，攪拌混勻，采用高速離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，制成枯草芽孢桿菌酶粉劑。( 二)光合細(xì)菌培養(yǎng)沼澤紅假單胞菌Rhodopseudomonas palustris1、種子培養(yǎng)在種子罐中裝入種子培養(yǎng)基，取沼澤紅假單胞菌種按3% (體積比) 接種量接入種子罐，培養(yǎng)溫度為26 30°C之間，密閉培養(yǎng)7 10天。種子培養(yǎng)基的組成為
氯化鈣0. Ig 氯化銨 l.og 生長因子1.0ml pH6.80
磷酸二氫鉀l.Og 氯化鎂0.5g 微量元素溶液1.0ml 蒸餾水1.0L其中，微量元素溶液配方
四水氯化亞鐵FeCl2*4H20 1.8g
氯化鎳 NiCl2*6H200.0 Ig
氯化錳 Μηα2·4Η200.70g
硼酸 H3BO30.5g
亞硒酸鈉 Na2Se03.5H20O.Olg
碳酸氫鈉3.0 氯化鈉l.Og 琥珀酸鈉l.Og
乙酸鈉1.0 酵母粉0.5g 蛋白胨0.5g
氯化鈷 CoC12.6H20 0.25g 氯化銅 CuCl2GH2O O.Olg 氯化鋅Zna2O.lg
鉬酸鈉 Na2MoO4GH2O 0.03g _ 蒸餾水1.0L。
生長因子配方生物素O.lg煙酸0. 35g鹽酸硫胺素0. 3g對氨基苯甲酸0. 2g鹽酸吡哆胺0. Ig泛酸鈣0. Ig維生素B12O. 05g蒸餾水1. 0L。2、發(fā)酵培養(yǎng)基氯化銨0. 1 0. 2、醋酸鈉0. 2 0. 3、氯化鎂0. 02、 0. 03氯化鈣0. 02 0. 03、磷酸二氫鈣0. 05 0. 06、磷酸氫二鉀0. 05 0. 06、酵母膏0. 05 0. 07、 蒸餾水加至100。3、培養(yǎng)方法為把培養(yǎng)基及5 10%待分離的污水或淤泥的pH值調(diào)至為6. 5 7. 5，再用121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，接入種光合細(xì)菌1 5%，在溫度28 30°C， 厭氧光照下培養(yǎng)5 7天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榧t色，獲得深紅色的液體為光合細(xì)菌菌液。液態(tài)保存?zhèn)溆?。個別單一的微生物菌種無法提供完整的污水處理，因此優(yōu)選使用二種或多種以天然微生物為主的混合物，首選條件是不含對人體有害的微生物，且菌群中的混合菌種能保持微生物彼此間的生態(tài)平衡。(三)土著菌從不同類型污水排放口滯水及淤泥中采集原始菌種，例如處理生活污水，則從各城市的下水道排放口等滯水及淤泥中取樣為佳，為了加速微生物的繁殖量，可在培養(yǎng)基中加入適量的培養(yǎng)基，例如碳源、氮源、生長促進(jìn)因子等，再通過生化及鏡檢分離，優(yōu)化富集培養(yǎng)，得到原始工作菌種，可在常溫下保存6個月，或可放至2 4°C的冷藏室保存。1、采集土著菌本發(fā)明的工作菌是從不同的污水或淤泥中采集得到的，最好能在需處理環(huán)境中采集。淤泥的采集是從新鮮的淤泥中收集10 100克樣品，置于無菌器皿中； 污水樣的采集采用廣口無菌瓶中靜水層收集水樣，所有樣品都應(yīng)在對小時內(nèi)檢測，或4°C 密封保存。2、土著菌培養(yǎng)根據(jù)微生物生長的基本原則，微生物培養(yǎng)基的氮源含量為1 12%，碳源為2 18%，無機(jī)離子0. 05 1%，有機(jī)物25 5 %，生長促進(jìn)因子如維生素、 微量元素為0.01 0.5%、余量為蒸餾水。在23 33°C，pH為6. 5 7. 5下培養(yǎng)5 10天。當(dāng)待處理的污水或污泥中富含硝化菌時，原始工作菌種培養(yǎng)采用以下分離富集方法(1)培養(yǎng)基配方葡萄糖0. 5 1、硫酸鎂0. 01 0. 02、磷酸二氫鉀0. 01 0. 02、碳酸鈣0.2 0.5、蒸餾水加至100。(2)分離富集方法為把培養(yǎng)基的pH調(diào)至6. 5 7. 5，再用 121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入3 5%待分離的污水或底泥，在溫度23 33°C， 放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)辄S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得黃色硝化菌菌液。當(dāng)待處理的污水或污泥中富含需氧菌時，原始工作菌種培養(yǎng)采用以下分離富集方法(1)培養(yǎng)基配方(重量百分比)牛肉膏0.3、蛋白胨0.5、氯化鈉0.5、蒸餾水加至100。 (2)分離富集方法為把培養(yǎng)基的pH調(diào)至6. 5 7. 5，再用121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入5 10%待分離的底泥或污水，在溫度20 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4 天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得淺黃色需氧菌菌液。當(dāng)待處理的污水或污泥中富含解磷菌時，原始工作菌種培養(yǎng)采用以下分離富集方法⑴培養(yǎng)基配方磷粉0. 02 0. 05、磷酸二氫鉀0.01 0. 02、磷酸氫二鉀0.01 0. 02、 蛋白胨0. 3 0. 5、氯化鈉0. . 3 0. 5、有機(jī)磷0. 1 0. 2、蒸餾水加至100。(2)分離富集方法為把培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再用121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入3 5%待分離的污水或底泥，在溫度25 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)2次，獲得淺黃色需氧菌菌液。3、土著菌的富集混合培養(yǎng)(1)培養(yǎng)基配方磷酸氫鈣0. 01 0. 02、磷酸二氫鉀 0. 02 0. 05、磷酸氫二鉀0. 01 0. 02、蛋白胨0. 1 0. 2、酵母膏0. 2 0. 5、碳酸鈣0. ΟΙΟ. 02、硫化鈉0. 005 0. 01、硫酸銨0. 005 0. 01，蒸餾水加至100。(2)培養(yǎng)方法把培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再用121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入土著菌，在溫度23 330C，下培養(yǎng)5 7天，獲得土著菌工作菌群。(四)工作菌的馴化培養(yǎng)用逐漸增加培養(yǎng)液中污水或淤泥濃度的方法進(jìn)行馴化。 取一塑料容器，按不同的淤泥負(fù)荷投加工作菌及復(fù)合培養(yǎng)基，同時加入枯草芽孢桿菌酶粉 0. 1 0.4%，光合菌液1 3%，平等地進(jìn)行不同負(fù)荷、不同有機(jī)物質(zhì)濃度的試驗(yàn)，根據(jù)微生物生長情況確定馴化的最佳參數(shù)，重復(fù)3次得馴化工作菌群。例如，將需要處理的污水淤泥按 65%的不同負(fù)荷投加到培養(yǎng)基中，按照一定的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行，視馴化工作菌生長量及活力的不同情況，對馴化條件進(jìn)行調(diào)整，培養(yǎng) 7 21天，得到馴化菌群。(五)工作菌的馴化擴(kuò)大培養(yǎng)按照馴化培養(yǎng)條件進(jìn)行大規(guī)模酶促增菌培養(yǎng)。根據(jù)馴化培養(yǎng)參數(shù)，如培養(yǎng)基的碳、氮比、PH值，需氧量，溫度等參數(shù)，確定培養(yǎng)基成份，加入馴化工作菌及復(fù)合培養(yǎng)基后，同時加入枯草芽孢桿菌酶粉0. 1 0. 4%，光合菌液1 3%，在溫度23 32°C下培養(yǎng)5 7天，獲得馴化工作菌劑，每毫升活菌數(shù)cfu IO7 109/ml。上述步驟(四)和(五)中使用的復(fù)合培養(yǎng)基，由以下原料并加入污水經(jīng)混合發(fā)酵過濾而成原料配方腐樹葉粉55 65 % 鋸末10 25 % 麥飯石粉2 3 % 鐵銹粉2 3 %益生復(fù)合菌發(fā)酵的泔水渣6 20% 乳酸5 10%所用培養(yǎng)基原料總重量與污水的重量比為1 20 50。根據(jù)本發(fā)明制備的益生菌群包括厭氧菌、需氧菌、兼性菌及其混合物，優(yōu)選為芽孢桿菌、光合細(xì)菌、酵母菌及其混合物。本發(fā)明將工作菌的適應(yīng)階段通過人工馴化，誘導(dǎo)工作菌本土化，使外加微生物適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，與本土菌群共同發(fā)揮作用，使其進(jìn)入指數(shù)期(細(xì)胞數(shù)以幾何級數(shù)增長)，使高效工作菌和本土菌群的自凈和處理能力同時得到最大限度的發(fā)揮。這些微生物依靠相互間協(xié)同作用，形成一個組成復(fù)雜、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能廣泛的微生物群落。當(dāng)酶促增殖馴化后的菌群投放到污水或淤泥中后，就無需再經(jīng)歷一個較長的適應(yīng)與磨合階段，迅速同需處理環(huán)境及其中原本具備分解能力的菌群融為一體，通過不斷酶促增殖，分解、消耗環(huán)境中大量的有機(jī)物，達(dá)到治污的效果。本發(fā)明中，酶、菌復(fù)合劑的加入量可以根據(jù)需要而改變，這取決于生活污水量及污染程度、所希望的處理速度等。微生物的量為每毫升廢水含有幾百萬，達(dá)到最佳處理效果， 要求并不是很嚴(yán)格，視水體具體情況而確定用量。若需快速處理污水，則可加入較多的微生物或在微生物中加入促使其生長的營養(yǎng)物質(zhì)使其分解能力加強(qiáng)。將本發(fā)明制備的酶菌復(fù)合制劑用于污水或污泥處理，取得了較好的效果。實(shí)驗(yàn)例1、深圳市新洲河水體發(fā)黑發(fā)臭，采用酶菌復(fù)合制劑，直接凈化應(yīng)急措施。五洲賓館前采樣點(diǎn)的河水污染物濃度顯著降低，與對照相比，平均去除率COD為59. 3%，B0D5 為 51. 1%，SS 為 72. 9%，TP 為 52. 3%，NH3 N 為 47. 8%。實(shí)驗(yàn)例2、深圳甘坑、石巖地區(qū)的黑臭污水進(jìn)行處理，消除了整個濕地系統(tǒng)的臭味， 濕地出水水質(zhì)達(dá)到II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，還改善了人工濕地上的作物生長狀況，延長了人工濕地的運(yùn)行周期。消解酸化池前處理結(jié)果分析表(單位mg/L)
日期8月23日8月24日8月25日指標(biāo)CODSSCODSSCODSS進(jìn)水124461454813444出水88.32897.23282.930去除率％28.839.132.933.338.131.8實(shí)驗(yàn)例3、深圳濱河中學(xué)化糞池出水不黑不臭，削減污泥量68. 8%，COD平均下降 75%以上，水質(zhì)清澈透明。實(shí)驗(yàn)例4、北京某地生活垃圾滲濾液進(jìn)行了 15天的實(shí)驗(yàn)研究，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，去污效果顯著，去除率為BOD 91. 6%, COD 91. 6%, SS 97. 8%，總氮94. 8%，總磷98. 1 %，
氨氮96.8%。實(shí)驗(yàn)所用益生菌還呈現(xiàn)出優(yōu)異的除臭能力和一定重金屬去除能力。
權(quán)利要求
1. 一種處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，包括如下步驟(1)備料枯草芽孢桿菌粉劑；(2)制備光合細(xì)菌菌液首先將沼澤紅假單胞菌種進(jìn)行種子培養(yǎng)，接種量為3%，溫度為26 30°C之間，培養(yǎng)7 10天，得到種光合細(xì)菌液；然后，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，把發(fā)酵培養(yǎng)基和占總重量的5 10%的待分離的污水或污泥混合，將pH值調(diào)至6. 5 7. 5，然后在121°C 下高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，接入種光合細(xì)菌液，接種量為1 5%，在溫度28 30°C， 厭氧光照下培養(yǎng)5 7天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榧t色，獲得深紅色的光合細(xì)菌菌液；(3)土著菌的采集和培養(yǎng)1.土著菌的采集從待處理的污水或污泥中取樣，置于無菌器皿中；ii.土著菌的培養(yǎng)待處理的污水或污泥與微生物培養(yǎng)基的重量比為97 3 9 1， 在23 33°C，pH為6. 5 7. 5下培養(yǎng)5 10天；iii.土著菌的富集培養(yǎng)按10%的接種量在培養(yǎng)基中加入ii所得的土著菌，在pH值為6. 5 7. 5，溫度為23 33°C的條件下培養(yǎng)5 10天，獲得土著菌；(4)工作菌的馴化培養(yǎng)用逐漸增加培養(yǎng)液中污水或污泥濃度的方法進(jìn)行馴化，按不同的淤泥負(fù)荷投加土著菌及復(fù)合培養(yǎng)基，同時加入占總重量0. 1 0. 4%的枯草芽孢桿菌酶粉劑，1 3%的光合細(xì)菌菌液，進(jìn)行不同負(fù)荷、不同有機(jī)物質(zhì)濃度的試驗(yàn)，根據(jù)微生物生長情況確定馴化的最佳參數(shù)，重復(fù)3次得馴化工作酶菌復(fù)合劑；(5)工作酶菌復(fù)合劑的馴化擴(kuò)大培養(yǎng)根據(jù)馴化培養(yǎng)最佳參數(shù)，加入馴化工作菌及復(fù)合培養(yǎng)基后，同時加入占總重量0. 1 0. 4%的枯草芽孢桿菌酶粉劑，1 3%的光合細(xì)菌菌液，在溫度23 32°C下培養(yǎng)5 7天，獲得馴化工作酶菌復(fù)合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 (1)中，所述的枯草芽孢桿菌粉劑的制備方法，包括以下步驟①種子培養(yǎng)在種子罐中裝入種子培養(yǎng)基，取斜面菌種制成的枯草芽孢桿菌細(xì)胞懸液按接種量接入種子罐，30°C，通風(fēng)量1 1.2體積比，350rpm，培養(yǎng)8小時；②發(fā)酵培養(yǎng)在發(fā)酵罐中裝入發(fā)酵培養(yǎng)基，將種子罐中的菌種培養(yǎng)液流加接種，流加持續(xù)511^11，接種量10%，301，300印111，通風(fēng)量1 0. 4體積比，培養(yǎng)8小時；然后提高通風(fēng)量為1 0.6體積比，培養(yǎng)12小時；最后改變通風(fēng)量為1 0.8體積比，流加5%體積的發(fā)酵補(bǔ)料液，持續(xù)20min，補(bǔ)料發(fā)酵，再培養(yǎng)12 16小時；③將發(fā)酵后的菌液加入占總重量18 25%的改性淀粉、2 5%的斜發(fā)沸石粉，攪拌混勻，采用高速離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，制成枯草芽孢桿菌酶粉劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 ①中，所述的種子培養(yǎng)基由蛋白胨、牛肉浸取物、NaCl、瓊脂和蒸餾水組成；步驟②中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基由豆栢粉、玉米粉、麩皮、Na2HPO4, KH2PO4和蒸餾水組成，所述的發(fā)酵補(bǔ)料液由蠶蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在1.0X IO5pa蒸汽壓力下加熱水解1小時，制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟O)中，所述的種子培養(yǎng)采用種子培養(yǎng)基，其組成為磷酸二氫鉀、氯化鈣、碳酸氫鈉、乙酸鈉、氯化鎂、氯化銨、氯化鈉、酵母粉、微量元素溶液、生長因子、琥珀酸鈉、蛋白胨和蒸餾水組成，其中，微量元素溶液包括四水氯化亞鐵、氯化鈷、氯化鎳、氯化銅、氯化錳、氯化鋅、硼酸、鉬酸鈉、亞硒酸鈉和蒸餾水，生長因子包括生物素、煙酸、鹽酸硫胺素、對氨基苯甲酸、鹽酸吡哆胺、泛酸鈣、維生素B12和蒸餾水；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基由氯化銨、醋酸鈉、氯化鎂、氯化鈣、磷酸二氫鈣、磷酸氫二鉀、酵母膏和蒸餾水組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 (3)ii中，原始工作菌種的培養(yǎng)步驟為采用葡萄糖、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、碳酸鈣和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量3 5%待分離的污水或污泥，在溫度23 33°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)辄S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得黃色菌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 (3)ii中，原始工作菌種的培養(yǎng)步驟為采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量5 10%待分離的污水或污泥，在溫度20 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天， 培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)3次，獲得淺黃色菌液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 (3)ii中，原始工作菌種的培養(yǎng)步驟為采用由磷粉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、蛋白胨、氯化鈉、有機(jī)磷和蒸餾水組成的培養(yǎng)基，先將培養(yǎng)基的PH調(diào)至6. 5 7. 5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量3 5%待分離的污水或底泥，在溫度25 30°C，放置于通風(fēng)黑暗處培養(yǎng)3 4天，培養(yǎng)液由無色變?yōu)榈S色，然后再轉(zhuǎn)接培養(yǎng)2次，獲得淺黃色菌液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于步驟 (3)ii中，所述的微生物培養(yǎng)基由氮源、碳源、無機(jī)離子、有機(jī)物、生長促進(jìn)因子和蒸餾水組成；步驟(3)iii中，所述的培養(yǎng)基由磷酸氫鈣、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、蛋白胨、酵母膏、 碳酸鈣、硫化鈉、硫酸銨和蒸餾水組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于所述的復(fù)合培養(yǎng)基由培養(yǎng)基原料和待處理污水或污泥按照重量比為1 20 50混合，經(jīng)發(fā)酵、 過濾而成，培養(yǎng)基原料由腐樹葉粉、鋸末、麥飯石粉、鐵銹粉、益生復(fù)合菌發(fā)酵的泔水渣和乳酸組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，其特征在于所獲得的馴化工作酶菌復(fù)合劑中，每毫升活菌數(shù)為IO7 IO9CfuAil。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理污水污泥的酶菌復(fù)合劑的制備方法，包括如下步驟(1)備料枯草芽孢桿菌粉劑；(2)制備光合細(xì)菌菌液；(3)通過采集、培養(yǎng)和富集培養(yǎng)，獲得土著菌；(4)工作菌的馴化培養(yǎng)按不同的淤泥負(fù)荷投加土著菌及復(fù)合培養(yǎng)基，同時加入占總重量0.1～0.4％的枯草芽孢桿菌酶粉劑，1～3％的光合細(xì)菌菌液，進(jìn)行不同負(fù)荷、不同有機(jī)物質(zhì)濃度的試驗(yàn)，確定最佳參數(shù)，重復(fù)3次；(5)工作酶菌復(fù)合劑的馴化擴(kuò)大培養(yǎng)，最終獲得馴化工作酶菌復(fù)合劑，每毫升活菌數(shù)cfu 107～109/ml。本發(fā)明制備的酶菌復(fù)合劑能高效、簡便地處理污水淤泥，在任何污水環(huán)境中適應(yīng)性極強(qiáng)，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的有益分解菌類具有引導(dǎo)和協(xié)同作用。
文檔編號C12N1/00GK102250768SQ20111014608
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者柴寶榮, 王冬, 趙鳳清 申請人:康源綠洲微生物技術(shù)(北京)有限公司, 康源綠洲生物科技(北京)有限公司