專利名稱:直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于微生物環(huán)保領(lǐng)域,特別涉及一種高效降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)的復(fù)合微生物制劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
直鏈燒基苯橫酸鈉(Linear Alkylbenzene Sulphonates, LAS)是為一類具有良好的去污、乳化、增溶和滲透能力的陰離子表面活性劑,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域和人民的生活使用量與日俱增,其嚴(yán)重污染的水體、土壤和對(duì)生物和環(huán)境造成嚴(yán)重的污染已經(jīng)收到人們的關(guān)注。目前市面上生產(chǎn)的合成洗滌劑多屬于陰離子表面活性劑,以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為主,其產(chǎn)量約占合成洗滌劑總產(chǎn)量的90%左右。LAS 一般通過(guò)生活污水,垃圾及工業(yè)廢水、廢渣等多種途徑進(jìn)入水體和土壤,造成不同程度的環(huán)境污染,其會(huì)聚集在水介質(zhì)和其他諸如空氣、油狀液體和微粒表面,使之產(chǎn)生泡沫、浮化和微粒懸浮等現(xiàn)象,隔絕水中氧氣與空氣中氧的交換,致使水體發(fā)臭,影響水生生物的生存,使水體自凈受阻。進(jìn)入水體中的·LAS不僅能夠殺死和抑制微生物,破會(huì)微生物對(duì)污水中的有毒物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)降解,增加污染物的溶濃度,造成處理污水難度,而且還能夠毒害水中的植物和水體動(dòng)物生長(zhǎng),破壞了生態(tài)平衡。LAS進(jìn)入土壤系統(tǒng)后,增加土壤對(duì)有毒有機(jī)物的吸附量,而對(duì)重金屬離子吸附無(wú)明顯影響,刺激土壤細(xì)菌生長(zhǎng),抑制真菌的活性,降低土壤呼吸能力,嚴(yán)重?fù)p害植物根際表面組織和細(xì)胞,造成植物衰老和死亡。LAS還能夠影響的人類的身體健康,研究表明,它能夠引起過(guò)敏反應(yīng),并能夠心血管系統(tǒng)、肝和腎的功能病變。因此LAS廢水處理技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)重要研究的課題,越來(lái)越受到政府部門和研究學(xué)者的關(guān)注。目前常用的LAS廢水處理方法主要化學(xué)方法、物理方法和生物方法,其中生物處理方法顯示理化方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),不存在二次污染和污泥的后續(xù)處理等等,是處理LAS最佳選擇。常用的生物處理方法主要有生物接觸氧化法、間歇式活性污泥法,生物流化床、土壤處理法、厭氧處理方法及生物處理與理化處理相結(jié)合的聯(lián)用技術(shù)等等。這些生物處理方法主要是在微生物的作用下,把LAS從對(duì)環(huán)境有害的表面活性劑分子轉(zhuǎn)化為微生物的代謝產(chǎn)物或細(xì)胞物質(zhì),并產(chǎn)生如CO2和H2O等對(duì)環(huán)境無(wú)害的小分子。完整LAS生物降解需要經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程,第一步為初級(jí)降解,直鏈烷基苯磺酸鈉LAS結(jié)構(gòu)改變,表面活性喪失。第二步為達(dá)到環(huán)境可以接受程度的生物降解,降解產(chǎn)物不再導(dǎo)致污染。第三步為最終降解,底物完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、甲烷及礦物鹽等。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,在大部分情況下只有混合菌株才能將LAS完全降解為CO2和H2O等物質(zhì),現(xiàn)有技術(shù)中的單一菌種對(duì)LAS降解不徹底,效率低下。這主要是由于LAS生物降解是個(gè)復(fù)雜的生物代謝過(guò)程,需要許多種類的酶的催化作用,因而在大部分情況下只有混合菌株才能將LAS完全降解為CO2和H2O等物質(zhì),而并非每一株菌都能完全產(chǎn)生這些降解酶。因此對(duì)于解決較高濃度的LAS洗滌廢水帶來(lái)的環(huán)境問題來(lái)說(shuō),研究能完全降解LAS且降解能力強(qiáng)的復(fù)合菌生物制劑,是取得LAS廢水處理良好效果的前提。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)現(xiàn)有的含有直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)廢水生物處理不能夠高效降解和降解不徹底而產(chǎn)生次生代謝物的缺陷,提供一種高效降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)的復(fù)合微生物制劑及其制備方法和應(yīng)用,該復(fù)合微生物制劑能夠迅速分解直鏈烷基苯磺酸鈉,并能夠把其徹底氧化成CO2和H2O,有效抑制有害微生物的生長(zhǎng),極大提高了對(duì)含LAS廢水生物處理效率,消除污水的臭味。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種直鏈燒基苯磺酸鈉(LAS)的復(fù)合微生物制劑,其含有枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、人蒼白桿菌(Ochrobactrum anthropi)和銅綠假單胞菌(pseudomonas aeruginosa)。在本發(fā)明中,所述的枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌都是現(xiàn)有的常規(guī)菌種,比如可以從中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)、中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)及遺傳資源保藏和利用中心(CCAM)購(gòu)買得 到。其中,所述的枯草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15% 35%,所述的人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40% 60%,所述的銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10% 30%ο其中,所述的枯草芽孢桿菌選自枯草芽孢桿菌CICC20682和CGMCC1. 385中的至少一種,所述的人蒼白桿菌選自人蒼白桿菌CCAM030159、CICC22020和CICC21952中的至少一種,所述的銅綠假單胞菌選自銅綠假單胞菌CICC20546和CGMCC1. 860中的至少一種。所述的枯草芽孢桿菌是屬于芽胞桿菌屬的細(xì)菌,枯草芽孢桿菌能有效分解各種碳水化合物、糖、淀粉及各種蛋白質(zhì)氨基酸,為其他有效微生物提供增殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)??莶菅挎邨U菌可分泌多種酶類,如纖維素酶、半纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、果膠酶和木質(zhì)酶
坐寸ο所述的人蒼白桿菌是屬于蒼白桿菌屬的細(xì)菌,人蒼白桿菌可以分泌多種酶類,如加氧酶、脫氫酶、蛋白酶、肽酶、脂肪酶等,可有效分解水中有機(jī)物可以有效的降解各種氨基酸、油脂和碳水化合物,消除異味。所述的銅綠假單胞菌是屬于假單胞菌屬的細(xì)菌,銅綠假單胞菌能夠產(chǎn)生加氧酶、氧化酶和脂肪酶,快速降解水中的脂肪酸和蛋白質(zhì)。其中,在本發(fā)明所述的復(fù)合微生物制劑中,微生物的總菌數(shù)不低于10億/克。本發(fā)明所述的復(fù)合微生物制劑中,可以以本領(lǐng)域常規(guī)的輔料作為載體,比如各種固體發(fā)酵所用的基質(zhì),包括米粉、米糠、麩皮,豆柏等的一種或多種等。較佳的配方是米粉9%、米糠71 %、麩皮10%,豆柏7%,磷酸二氫鉀2%,微量元素溶液I%,百分比是重量百分比;所述的微量元素溶液為硫酸鎂6 %,氯化鉀8 %,硫酸錳O. 5%,硫酸亞鐵I. 5%,水84%,百分比是重量百分比。本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑含有的微生物之間存在良好的協(xié)同作用。在該協(xié)同作用下,徹底分解污水中直鏈烷基苯磺酸鈉,抑制有害微生物生長(zhǎng),促使活性污泥快速生長(zhǎng),并消除臭味。其中,人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌能夠分泌加氧酶、脫氫酶降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為自身生長(zhǎng)提供能力,同時(shí)分泌蛋白酶、脂肪酶肽酶等多種酶類,可有效地分解各種大分子有機(jī)物,如纖維素,淀粉,蛋白質(zhì),油脂等,消除異味??莶菅挎邨U菌所產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物抗菌肽,能有效抑制有害腐敗細(xì)菌的繁殖,同時(shí)其所分泌的多種酶類,如纖維素酶、半纖維素酶、蔗糖糖酶、淀粉酶、果膠酶和木質(zhì)酶等,可以加快分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化的直鏈接烷基苯磺酸鈉(LAS)徹底降解,同時(shí)還能促使污水中其他有機(jī)質(zhì)的降解。本發(fā)明還涉及一種直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑為上述任意一種的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,該制備方法包括以下步驟分別將枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌進(jìn)行放大液體培養(yǎng),混合,固體發(fā)酵,干燥,粉碎成粉,即得。其中,具體操作可以按照如下操作方法進(jìn)行第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng) 將枯草芽孢桿菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 37°C,培養(yǎng)40 56小時(shí),制成枯草芽孢桿菌菌種液;將人蒼白桿菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 32°C,培養(yǎng)40 56小時(shí),制成人蒼白桿菌菌種液;將銅綠假單胞菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 32°C培養(yǎng)48 96小時(shí),制成銅綠假單胞菌菌種液;對(duì)枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌的菌種種子液進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),將菌液混合配制成復(fù)合微生物菌液;第二步把復(fù)配的復(fù)合微生物菌液接種到固體培養(yǎng)基上,在28 35°C溫度下,固體發(fā)酵48 72小時(shí),固體發(fā)酵物40 50°C烘干,粉碎至15 50目,過(guò)篩,包裝。其中,在第一步中,菌液混合所用的比例為草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15% 35%,人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40% 60%,銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10% 30%。其中,所述的枯草芽孢桿菌的液體培養(yǎng)基配方是大豆粉I. 5%,淀粉1%,酵母膏O. 2%,葡萄糖I %及其余量為水,pH為6. 5,百分比是重量百分比;所述的人蒼白桿菌采用液體培養(yǎng)基配方是葡萄糖 O. 02%, KH2PO4 O. 12%,NH4Cl O. 04%, MgCl2 · 6H20 O. 02%,檸檬酸鐵O. 01%及余量為水組成,pH為7. 0,百分比是重量百分比;所述的銅綠假單胞菌的液體培養(yǎng)基配方是牛肉膏1%,蛋白胨1%,葡萄糖1%,氯化鈉O. 5%及余量為水組成,pH為7. 0,百分比是重量百分比。其中,所述的固體培養(yǎng)基的固體發(fā)酵基質(zhì)的配方是米粉9%、米糠71 %、麩皮10 %,豆柏7 %,磷酸二氫鉀2%,微量元素溶液I %,百分比是重量百分比,所述的液體培養(yǎng)基的微量元素溶液為硫酸鎂6 %,氯化鉀8 %,硫酸錳O. 5%,硫酸亞鐵I. 5%,水84%,百分比
是重量百分比。本發(fā)明所述的復(fù)合微生物制劑主要用于現(xiàn)在含有直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)城市生活污水和工業(yè)廢水的洗滌污水處理工藝中。特別是在處理含有LAS陰離子的表面活性劑的城市生活廢水、生產(chǎn)洗滌劑、肥皂和化妝品的生產(chǎn)工業(yè)廢水及使用LAS作為乳化劑、潤(rùn)滑齊U、分散劑和防腐劑的企業(yè)生產(chǎn)廢水的應(yīng)用中,效果非常顯著。本發(fā)明所述的復(fù)合微生物制劑主要用于現(xiàn)在含有直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)城市生活污水和工業(yè)洗滌廢水的污水處理工藝中?,F(xiàn)有的含LAS的污水處理工藝主要是利用生物接觸氧化法和活性污泥法處理,可以將本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑定植在填料上的生物濾膜上,復(fù)合微生物制劑和處理含LAS廢水的投放比例(重量比)是,I 1000 I : 5000,可以根據(jù)LAS含量適當(dāng)調(diào)整該復(fù)合微生物制劑使用量。高效降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)復(fù)合微生物制劑的使用不僅能夠有效徹底降解廢水中的LAS,有效的抑制污水處理泡沫的產(chǎn)生,還能夠提高污水處理效率,降低剩余污泥排放量,還能夠消除污水臭味,改善出水水質(zhì)。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說(shuō)明之外,均市售可得。相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明提供了一種能夠徹底降解直鏈烷基苯磺鈉(LAS)復(fù)合型微生物制劑,避免現(xiàn)有技術(shù)單一菌種對(duì)LAS降解不徹底,效率低下缺陷。其可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的含LAS廢水處理工藝中,適合洗滌劑工業(yè)廢水,含LAS的生活污水處理廠使用。在使用中,可以投放在污水中的生物填料中,形成具有降解LAS高效菌種,在三種微生物的協(xié)同作用下,不僅能夠徹底降解直鏈烷基苯環(huán)酸鈉,提高含LAS廢水處理效率,還能夠減少剩余污泥生成量,消除污水臭味,達(dá)到減排和節(jié)能目標(biāo),有效解決了含LAS廢水難以徹底高效處理的問題,具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保意義。并且該復(fù)合菌種制備方便,成本低廉,使用后能夠徹底降解LAS廢水和降低污水處理成本,是處理直鏈烷基苯磺 鈉廢水的關(guān)鍵性突破。
圖I是本發(fā)明的直鏈烷基苯磺酸鈉復(fù)合微生物制劑處理含不同濃度LAS廢水的模擬結(jié)果不意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,其含有枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌、和銅綠假單胞菌。所述的枯草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15% 35%,所述的人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40% 60%,所述的銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10% 30%。所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑中,微生物的總菌數(shù)不低于10億/克。所述的枯草芽孢桿菌是屬于芽胞桿菌屬的細(xì)菌,所述的枯草芽孢桿菌選自枯草芽孢桿菌CICC20682和CGMCC1. 385中的至少一種??莶菅挎邨U菌能有效分解各種碳水化合物、糖、淀粉及各種蛋白質(zhì)氨基酸,為其他有效微生物提供增殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)??莶菅挎邨U菌可分泌多種酶類,如纖維素酶、半纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、果膠酶和木質(zhì)酶等。所述的人蒼白桿菌是屬于蒼白桿菌屬的細(xì)菌,所述的人蒼白桿菌選自人蒼白桿菌CCAM030159、CICC22020和CICC21952中的至少一種。人蒼白桿菌可以分泌多種酶類,如加氧酶、脫氫酶、蛋白酶、肽酶、脂肪酶等,可有效分解水中有機(jī)物可以有效的降解各種氨基酸、油脂和碳水化合物,消除異味。所述的銅綠假單胞菌是屬于假單胞菌屬的細(xì)菌,所述的銅綠假單胞菌選自銅綠假單胞菌CICC20546和CGMCC1. 860中的至少一種。銅綠假單胞菌能夠產(chǎn)生加氧酶、氧化酶和脂肪酶,快速降解水中的脂肪酸和蛋白質(zhì)。
本發(fā)明所述的復(fù)合微生物制劑中,可以以本領(lǐng)域常規(guī)的輔料作為載體,比如各種固體發(fā)酵所用的基質(zhì),包括米粉、米糠、麩皮,豆柏等的一種或多種等。較佳的配方是米粉9%、米糠71 %、麩皮10%,豆柏7%,磷酸二氫鉀2%,微量元素溶液I%,百分比是重量百分比;所述的微量元素溶液為硫酸鎂6 %,氯化鉀8 %,硫酸錳O. 5%,硫酸亞鐵I. 5%,水84%,百分比是重量百分比。本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑含有的微生物之間存在良好的協(xié)同作用。在該協(xié)同作用下,徹底分解污水中直鏈烷基苯磺酸鈉,抑制有害微生物生長(zhǎng),促使活性污泥快速生長(zhǎng),并消除臭味。其中,人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌能夠分泌加氧酶、脫氫酶降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為自身生長(zhǎng)提供能力,同時(shí)分泌蛋白酶、脂肪酶肽酶等多種酶類,可有效地分解各種大分子有機(jī)物,如纖維素,淀粉,蛋白質(zhì),油脂等,消除異味。枯草芽孢桿菌所產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物抗菌肽,能有效抑制有害腐敗細(xì)菌的繁殖,同時(shí)其所分泌的多種酶類,如纖維素酶、半纖維素酶、蔗糖糖酶、淀粉酶、果膠酶和木質(zhì)酶等,可以加快分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化的直鏈接烷基苯磺酸鈉(LAS)徹底降解,同時(shí)還能促使污水中其他有機(jī)質(zhì)的降解。接下去對(duì)本發(fā)明提供的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法做詳細(xì)·介紹,在下列實(shí)施例中,所用菌種全部從中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)、中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)及遺傳資源保藏和利用中心(CCAM)購(gòu)得。實(shí)施例I第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌CICC 20682經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方大豆粉I. 5 %,淀粉I %,酵母膏O. 2 %,葡萄糖I %及其余量為水,pH為
6.5o將人蒼白桿菌CCAM 030159經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方葡萄糖 O. 02%, KH2PO4 O. 12%,NH4Cl O. 04%, MgCl2 · 6H20 O. 02%,檸檬酸鐵O. 01%及余量為水組成,pH為7. O。將銅綠假單胞菌CICC 20546經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)72小時(shí),液體培養(yǎng)基配方牛肉膏1%,蛋白胨1%,葡萄糖1%,氯化鈉O. 5%及余量為水組成,pH為
7.O?;罹?jì)數(shù),檢測(cè)菌數(shù),按照下述各種菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比進(jìn)行混合枯草芽孢桿菌25 %,人蒼白桿菌55 %,銅綠假單胞菌20 %,活菌總數(shù)高于15億/毫升發(fā)酵液樣品。第二步固體發(fā)酵固體發(fā)酵罐中加入固體發(fā)酵基質(zhì)(米粉9%,米糠71%,麩皮10%,豆柏7%,磷酸二氫鉀2%,微量元素溶液I %,所述的微量元素溶液為硫酸鎂6 %,氯化鉀8 %,硫酸錳O. 5%,硫酸亞鐵I. 5%,水84%。),121°C滅菌30分鐘,待發(fā)酵罐溫度降至40°C以下,在發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)的情況下噴入混合菌液(按照I升發(fā)酵液加2公斤固體基礎(chǔ)料),28°C固體發(fā)酵72小時(shí),40°C烘干,粉碎,經(jīng)20目過(guò)篩,備用?;罹?jì)數(shù),總菌數(shù)達(dá)到10億/克以上,包裝裝袋。實(shí)施例2第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌CICC 20682,CGMCC I. 385經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,35°C培養(yǎng)50小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將人蒼白桿菌CCAM 030 159,CICC 22020,CICC 21952經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,32°C培養(yǎng)50小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將銅綠假單胞菌CICC 20546,CGMCC I. 860經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28°C培養(yǎng)96小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I?;罹?jì)數(shù),檢測(cè)菌數(shù),按照下述各種菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比進(jìn)行混合枯草芽孢桿菌30 %,人蒼白桿菌55 %,銅綠假單胞菌15 %,活菌總數(shù)高于15億/毫升發(fā)酵液樣品。第二步固體發(fā)酵固體發(fā)酵罐中加入固體發(fā)酵基質(zhì)(同實(shí)施例I),121°C滅菌30分鐘,待發(fā)酵罐溫度降至40°C以下,在發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)的情況下噴入混合菌液(按照I升發(fā)酵液加2公斤固體基礎(chǔ)料),30°C固體發(fā)酵48小時(shí),45°C烘干,粉碎,經(jīng)30目過(guò)篩,備用?;罹?jì)數(shù),總菌數(shù)達(dá)到·10億/克以上,包裝裝袋。實(shí)施例3第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌CGMCC I. 385經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,32°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將人蒼白桿菌CICC 22020和CICC 21952經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將銅綠假單胞菌CICC 20546經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)72小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I?;罹?jì)數(shù),檢測(cè)菌數(shù),按照下述各種菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比進(jìn)行混合枯草芽孢桿菌30 %,人蒼白桿菌50 %,銅綠假單胞菌20 %,活菌總數(shù)高于15億/毫升發(fā)酵液樣品。第二步固體發(fā)酵固體發(fā)酵罐中加入固體發(fā)酵基質(zhì)(同實(shí)施例I),121°C滅菌30分鐘,待發(fā)酵罐溫度降至40°C以下,在發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)的情況下噴入混合菌液(按照I升發(fā)酵液加2公斤固體基礎(chǔ)料),32°C固體發(fā)酵60小時(shí),50°C烘干,粉碎,經(jīng)35目過(guò)篩,備用。活菌計(jì)數(shù),總菌數(shù)達(dá)到10億/克以上,包裝裝袋。實(shí)施例4第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌CICC 20682,CGMCC I. 385經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,35 °C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將人蒼白桿菌CICC 22020,CICC 21952經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將銅綠假單胞菌CICC 20546經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)72小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。活菌計(jì)數(shù),檢測(cè)菌數(shù),按照下述各種菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比進(jìn)行混合枯草芽孢桿菌25 %,人蒼白桿菌60 %,銅綠假單胞菌15 %,活菌總數(shù)高于15億/毫升發(fā)酵液樣品。第二步固體發(fā)酵固體發(fā)酵罐中加入固體發(fā)酵基質(zhì)(同實(shí)施例I),121°C滅菌30分鐘,待發(fā)酵罐溫度降至40°C以下,在發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)的情況下噴入混合菌液(按照I升發(fā)酵液加2公斤固體基礎(chǔ)料),35°C固體發(fā)酵48小時(shí),45°C烘干,粉碎,經(jīng)20目過(guò)篩,備用。活菌計(jì)數(shù),總菌數(shù)達(dá)到10億/克以上,包裝裝袋。實(shí)施例5第一步分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌CICC 20682經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將人蒼白桿菌CCAM 030159經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,30°C培養(yǎng)48小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I。將銅綠假單胞菌CICC 20546,CGMCC I. 860經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中, 28°C培養(yǎng)96小時(shí),液體培養(yǎng)基配方同實(shí)施例I?;罹?jì)數(shù),檢測(cè)菌數(shù),按照下述各種菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比進(jìn)行混合枯草芽孢桿菌30 %,人蒼白桿菌45 %,銅綠假單胞菌25 %,活菌總數(shù)高于15億/毫升發(fā)酵液樣品。第二步固體發(fā)酵固體發(fā)酵罐中加入固體發(fā)酵基質(zhì)(同實(shí)施例I),121°C滅菌30分鐘,待發(fā)酵罐溫度降至40°C以下,在發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)的情況下噴入混合菌液(按照I升發(fā)酵液加2公斤固體基礎(chǔ)料),35°C固體發(fā)酵48小時(shí),40°C烘干,粉碎,經(jīng)20目過(guò)篩,備用。活菌計(jì)數(shù),總菌數(shù)達(dá)到10億/克以上,包裝裝袋。下面通過(guò)效果實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果。效果實(shí)施例I高效降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)復(fù)合微生物制劑處理含LAS廢水的模擬實(shí)驗(yàn)為了檢測(cè)直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)復(fù)合微生物制劑處理含LAS廢水的實(shí)際情況,我們使用自來(lái)水配制了 LAS無(wú)機(jī)鹽模擬廢水培養(yǎng)基,以LAS為唯一碳源,以NH4NO3和(NH4)2SO4為氮源,以KH2HPO4和NaH2PO4為磷源,同時(shí)加入微量元素錳、鐵、鎂等。通過(guò)曝氣泵提供溶氧量,曝氣量為100ml/min,培養(yǎng)溫度控制28_30°C,每間隔8小時(shí)取樣測(cè)定LAS濃度,測(cè)定結(jié)果見附圖I。由上圖I可以看出,高效降解直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)復(fù)合微生物制劑(實(shí)施例4制備)對(duì)含LAS的人工制造廢水處理效果表現(xiàn)不同效果,在實(shí)驗(yàn)開始的8個(gè)小時(shí),廢水起泡劇烈,隨著有效微生物菌群的生長(zhǎng),泡沫逐漸減弱。在很大程度解決廢水起泡對(duì)污水處理難度。復(fù)合微生物制劑表現(xiàn)三種微生物很強(qiáng)的協(xié)作效應(yīng),對(duì)于含LAS的25mg/L和50mg/L人工廢水降解,在第48小時(shí)對(duì)LAS的降解率達(dá)到95%以上,在第3天對(duì)LAS的降解率達(dá)到100%,表現(xiàn)出良好降解性能。隨著LAS的含量的降解不斷增加,對(duì)LAS降解率出現(xiàn)不斷下降,同時(shí)初期高濃度的LAS,抑制有效微生物的生長(zhǎng)。在含LAS200mg/L的高濃度人工廢水降解率達(dá)到72. 45%,與單一細(xì)菌制定微生物制劑相比,表現(xiàn)出對(duì)LAS降解徹底,效率高的優(yōu)勢(shì)。效果實(shí)施例2醫(yī)療洗滌中心洗滌廢水(水解酸化出水),生物接觸氧化池有效容積為520L,溫度20 32°C,投入復(fù)合微生物活菌制劑200. 00克(粉)(實(shí)施例I制備);對(duì)照組采用單一菌劑人蒼白桿菌制劑(每克細(xì)菌數(shù)為10億,粉劑),其投入量為200. 00克;采用的活性污泥為未加任何菌劑處理洗滌廢水的回流的活性污泥。廢水經(jīng)過(guò)上一步水解酸化后,進(jìn)水指標(biāo)CODcr 為 450 600mg/L, B0D5 為 220 270mg/L, LAS 為 30 50mg/L, SS 為 120 150 mg/L,pH7. 72,曝氣量控制在12 15mg/L。在生物接觸氧化池中停留48h后,結(jié)果見表I。表I醫(yī)療洗滌廢水污水處理生物接觸氧化池中的對(duì)照結(jié)果
pH CODcr BOD5 LASSS
生物接觸工藝異味
值(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
添加復(fù)合微生物制劑 6.86 24.4 10.25 1.06__35 異味輕 人蒼白桿菌制劑 6.86 45.56 16.45 1.45__52 異味濃
異味較
活性污泥6.89 30.6 12.35 2 8443
___L___ 濃效果實(shí)施例3某合成洗滌劑廠產(chǎn)生的工業(yè)廢水(經(jīng)絮凝沉淀和水解酸化處理后),生物接觸氧化池有效容積為1000L,溫度18 28°C,投入復(fù)合微生物活菌制劑700. 00克(粉)(實(shí)施例2制備),對(duì)照組采用單一菌劑人蒼白桿菌制劑(每克細(xì)菌數(shù)為10億,粉劑);其投入量為700. 00克;采用的活性污泥為未加任何菌劑處理洗滌廢水的回流的活性污泥。洗滌廢水經(jīng)過(guò)上一步水解酸化后,進(jìn)水指標(biāo)C0Dcr為650 1200mg/L,B0D5為250 470mg/L,LAS為80 300mg/L,SS為120-250 mg/L,pH7. 65,曝氣量控制在12 15mg/L。在生物接觸氧化池中停留48h后,結(jié)果見表2。表2合成洗滌劑廠工業(yè)廢水處理生物接觸氧化池中的對(duì)照結(jié)果
CODcr BOD5 LAS SS
生物接觸工藝pH值異味
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
添加復(fù)合微生物制劑 6.56 45.86 18.65 1.56 55 異味輕
人蒼白桿菌制劑 6.58 75.42 28.46 2.23 70 異味濃
、異味較
活性污泥6.62 65.25 20.46 4.63 62
______ 濃可見,對(duì)洗滌劑工業(yè)廢水,本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑處理效果明顯高于對(duì)照組,殘留LAS含量較低,且無(wú)臭味,提高生物接觸氧化對(duì)有機(jī)質(zhì)處理效率,與單一細(xì)菌制定微生物制劑相比,表現(xiàn)出對(duì)LAS降解徹底,處理效率高的優(yōu)勢(shì)。綜上所述,本發(fā)明提供了一種能夠徹底降解直鏈烷基苯磺鈉(LAS)復(fù)合型微生物制劑,避免現(xiàn)有技術(shù)單一菌種對(duì)LAS降解不徹底,效率低下缺陷。其可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的含LAS廢水處理工藝中,適合洗滌劑工業(yè)廢水,含LAS的生活污水處理廠使用。在使用中,可以投放在污水中的生物填料中,形成具有降解LAS高效菌種,在三種微生物的協(xié)同作用下,不僅能夠徹底降解直鏈烷基苯環(huán)酸鈉,提高含LAS廢水處理效率,還能夠減少剩余污泥生成量,消除污水臭味,達(dá)到減排和節(jié)能目標(biāo),有效解決了含LAS廢水難以徹底聞效處理的問題,具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保意義。并且該復(fù)合菌種制備方便,成本低廉,使用后能夠徹底降解LAS廢水和降低污水處理成本,是處理直鏈烷基苯磺鈉廢水的關(guān)鍵性突破。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,其特征在于,其含有枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌、和銅綠假單胞菌。
2.如權(quán)利要求I所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,其特征在于所述的枯草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15% 35%,所述的人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40% 60%,所述的銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10% 30%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,其特征在于,所述的枯草芽孢桿菌選自枯草芽孢桿菌CICC20682和CGMCC1. 385中的至少一種,所述的人蒼白桿菌選自人蒼白桿菌CCAM030159、CICC22020和CICC21952中的至少一種,所述的銅綠假單胞菌選自銅綠假單胞菌CICC20546和CGMCC1. 860中的至少一種。
4.如權(quán)利要求I或2所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑,其特征在于,所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑中,微生物的總菌數(shù)不低于10億/克。
5.—種如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的直鏈燒基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,該制備方法包括以下步驟分別將枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌進(jìn)行放大液體培養(yǎng),混合,固體發(fā)酵,干燥,粉碎成粉,即得。
6.如權(quán)利要求5所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,其特征在于,該制備方法還包括以下步驟 第一步,分別進(jìn)行放大培養(yǎng)將枯草芽孢桿菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 37°C,培養(yǎng)40 56小時(shí),制成枯草芽孢桿菌菌種液; 將人蒼白桿菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 32°C,培養(yǎng)40 56小時(shí),制成人蒼白桿菌菌種液; 將銅綠假單胞菌經(jīng)斜面活化后,接種于液體培養(yǎng)基中,28 32°C培養(yǎng)48 96小時(shí);制成銅綠假單胞菌菌種液; 對(duì)枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌和銅綠假單胞菌的菌種液進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),將菌液混合配制成復(fù)合微生物菌液; 第二步把復(fù)配的復(fù)合微生物菌液接種到固體培養(yǎng)基上,在28 35°C溫度下,固體發(fā)酵48 72小時(shí),固體發(fā)酵物40 50°C烘干,粉碎至15 50目,過(guò)篩,包裝。
7.如權(quán)利要求6所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,其特征在于,在第一步中,菌液混合所用的比例為枯草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15% 35%,人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40% 60%,銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10% 30%ο
8.如權(quán)利要求6所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,其特征在于,所述的枯草芽孢桿菌的液體培養(yǎng)基配方是大豆粉I. 5%,淀粉1%,酵母膏O. 2%,葡萄糖1%及其余量為水,PH為6. 5,百分比是重量百分比;所述的人蒼白桿菌采用液體培養(yǎng)基配方是:葡萄糖 O. 02%, KH2PO4 O. 12%,NH4Cl O. 04%, MgCl2 · 6H20 O. 02%,檸檬酸鐵 O. 01%及余量為水組成,PH為7.0,百分比是重量百分比;所述的銅綠假單胞菌的液體培養(yǎng)基配方是牛肉膏1%,蛋白胨1%,葡萄糖1%,氯化鈉O. 5%及余量為水組成,pH為7. 0,百分比是重量百分比。
9.如權(quán)利要求8所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑的制備方法,其特征在于,所述的固體培養(yǎng)基的固體發(fā)酵基質(zhì)的配方是米粉9%、米糠71%、麩皮10%,豆柏7%,磷酸二氫鉀2%,微量元素溶液1%,百分比是重量百分比,所述的液體培養(yǎng)基的微量元素溶液為硫酸鎂6 %,氯化鉀8 %,硫酸錳O. 5%,硫酸亞鐵I. 5%,水84%,百分比是重量百分比。
10.一種如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的直鏈燒基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑在處理含有LAS陰離子的表面活性劑的城市生活廢水、生產(chǎn)洗滌劑、肥皂和化妝品的生產(chǎn)工業(yè)廢水及使用LAS作為乳化劑、潤(rùn)滑劑、分散劑和防腐劑的企業(yè)生產(chǎn)廢水中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑及其制備方法和應(yīng)用,所述的直鏈烷基苯磺酸鈉的復(fù)合微生物制劑含有枯草芽孢桿菌、人蒼白桿菌、和銅綠假單胞菌。所述的枯草芽孢桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為15%~35%,所述的人蒼白桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為40%~60%,所述的銅綠假單胞菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10%~30%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠迅速分解直鏈烷基苯磺酸鈉,并能夠把其徹底氧化成CO2和H2O,有效抑制有害微生物的生長(zhǎng),極大提高了對(duì)含LAS廢水生物處理效率,消除污水的臭味。
文檔編號(hào)C12N1/20GK102899278SQ201210449310
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者趙海泉, 李南華, 曾蘇, 胡子全, 李春燕, 沈超 申請(qǐng)人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 江蘇碧程環(huán)保設(shè)備有限公司