专利名称：亚硝酸盐氧化菌微生物制剂的规模生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工艺，特别是一种高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌微生物制剂的规模生产工艺。产品主要用于消除水体中对人和动物有害的亚硝酸盐。对混浊水体也有澄清作用。
背景技术：
天然水环境中硝化杆菌科(硝化细菌)Nitrobacteraceae(nitrifyingbacteria)包括两类细菌一是把氨氧化成亚硝酸盐的氨氧化菌(ammoniaoxidizer)，又称为亚硝酸菌(nitritifiers)，二是把亚硝酸盐氧化成硝酸盐的亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizer)，又称为硝酸菌(nitratifiers)。硝化细菌是典型的化能自养细菌，它们都是严格的好氧菌，从氧化氨氮到硝酸盐过程中获得能量，一般以无机碳为碳源。
在自然界中氨氧化菌和亚硝酸氧化菌通常是共生的，因此最初把氨氧化成亚硝酸盐称为硝化过程，相应的细菌称为硝化细菌，其后才清楚实际硝化过程分为亚硝化过程和硝化过程二个过程，相应的细菌分为氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌。硝化细菌主要应用于2个方面，一是解除氨氮和亚硝酸盐对养殖动物和观赏动物的毒性效应；二是执行硝化作用(或硝化工艺)，利于下一步开展反硝化工艺，有效降低水体无机氮负荷。已有5个属的氨氧化菌和4个属的亚硝酸盐氧化菌被认识清楚。目前主要应用的硝化细菌主要是两种亚硝化单胞菌属和硝化杆菌属，它们能够高效率转化氨氮、亚硝酸盐到硝酸盐，所以受到广泛重视。但硝化细菌生长缓慢，时代时间长(10～14小时)；它们属于革兰氏阴性细菌，细胞壁中肽聚糖含量低、蛋白质和脂肪含量高，对环境变化敏感，不利于保存。已有的培养和保存技术仅仅停留在实验室和小规模试验水平。所以，硝化细菌的规模培养和保存技术一直没有得到攻克，它的产品化、商业化过程一直进展很慢。
随着认识的深入，发现水体中亚硝化过程和硝化过程亚非处于平衡，通常出现亚硝酸盐积累。事实上水体中亚硝酸盐积累已成为水产养殖急待解决的问题，因此市场需求高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌微生物制剂新产品，但亚硝酸盐氧化菌比氨氧化菌生长更缓慢，时代时间更长，因此它的产品化、商业化过程才起步。本发明涉及是亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizer)中的硝化杆菌属(Nitrobacter)的生产工艺。
发明目的本发明的目的在于提供一种可大量生产高活性、高稳定性的亚硝酸盐氧化菌，且培养条件简单，保存时间长，可实现产品化、商业化的高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌的规模生产工艺。
发明内容
本发明的目的可以通过以下措施来达到一种高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌微生物制剂的规模生产工艺，其特征在于主要包括以下步骤a、准备好氧培养器。好氧培养器底部均匀布置气管，由气泵供气，保证培养液中溶氧飽和度不低于80％，装入五分之四体积经杀菌的水。把软性纤维均匀布置于好氧培养器的水体中，直接泼洒亚硝酸盐氧化菌菌种于水体；b、采用亚硝酸盐培养基，促进亚硝酸盐氧化菌的附着生长；c、定期补充亚硝酸盐，定期洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌；d、检测达标后收集菌液；e、装入包装容器，密封避光条件保存。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到软性纤维材料为一种柔软、多孔致密的薄层化工纤维，可采用PVC纤维棉。培养基的成分为醋酸纳0.5～1kg/m3、亚硝酸钠0.1～1.0kg/m3、磷酸二氢钙0.5～1kg/m3、硫酸镁0.1～0.5kg/m3、氯化钾0.1～0.5kg/m3、氯化钠0.5～7.0kg/m3、硫酸亚铁0.1～0.5kg/m3，维生素微量、矿物元素微量，培养液的pH值为7.5。第一次收集时间为5～10天后，洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌，连续培养、收集，每三天补充一次亚硝酸盐，每三天从软性纤维上洗脱一次亚硝酸盐氧化菌。培养液的pH值低于7.0时，加入碳酸氢钠0.5kg/m3，使培养液的pH值达到7.0～7.8，碱度高于4mmol/l，培养液水温尽量高于25℃。亚硝酸盐氧化菌的稳定处理是用0.01M盐酸降低洗脱液的pH至6.5左右，密封存储。
本发明技术具有如下优点活菌生长旺盛、有效防止杂菌生长、连续收集量大，保存条件简单，保存时间长，可以实现亚硝酸盐氧化菌(液体)的产品化、商业化。实际使用该产品时，只需直接泼洒亚硝酸盐氧化菌于水体，一定时间后就可以生物修复养殖水环境和景观水环境。
具体实施例方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述具体操作工艺如下(1)准备好氧培养器。选用深度大约1米的大规格塑料池或塑料池，底部均匀布置气管，由气泵供气。气体经过空气过滤系统，减少空气中的细菌和杂质。保证培养液中溶氧飽和度不低于80％，装入4/5体积的灭菌水。
(2)软性纤维载体。材料为一种柔软、多孔、致密的薄层化工纤维(PVC-纤维棉)，均匀布置于培养器的水体中。载体的基本参数经测量为比重0.8±0.1kgm-3，比表面积≥93.3m2m-3，孔隙率69.8％。
(3)准备亚硝酸盐培养基。培养液的pH要求在7.5左右。培养基的成分为醋酸纳0.5～1kg/m3、亚硝酸钠0.1～1.0kg/m3、磷酸二氢钙0.5～1kg/m3、硫酸镁0.1～0.5kg/m3、氯化钾0.1～0.5kg/m3、氯化钠0.5～7.0kg/m3、硫酸亚铁0.1～0.5kg/m3，维生素微量、矿物元素微量。
(4)第一次收集时间。大约5～10天后，洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌。
(5)连续培养、收集。每3天补充亚硝酸钠0.5kg/m3。每3天从软性纤维上洗脱一次亚硝酸盐氧化菌。
(6)培养过程技术管理。如果培养液出现pH低于7.0时，加入碳酸氢钠使培养液的pH达到7.8左右、碱度高于4mmol/l。依据亚硝酸盐氧化菌产量情况，不定期补充培养基成分。培养液水温尽量高于25℃，低于此温度细菌产量将降低。
(7)亚硝酸盐氧化菌的稳定处理。用0.01M盐酸降低洗脱液的pH至6.5左右。然后密封存。这时硝化细菌已经处于自我抑制状态，可以较长时间存活。
(8)亚硝酸盐氧化菌(液体)产品检测指标主要是硝化杆菌数量、异养细菌数量、亚硝酸盐的消耗率和pH。。亚硝酸盐氧化菌(液体)稳定处理后装入塑料包装桶，使用前不要开启盖子，开启后尽快用完。
权利要求
1.一种高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌微生物制剂的规模生产工艺，其特征在于主要包括以下步骤a、准备好氧培养器。好氧培养器底部均匀布置气管，由气泵供气，保证培养液中溶氧飽和度不低于80％，装入五分之四体积经杀菌的水。把软性纤维均匀布置于好氧培养器的水体中，直接泼洒亚硝酸盐氧化菌菌种于水体；b、采用亚硝酸盐培养基，促进亚硝酸盐氧化菌的附着生长；c、定期补充亚硝酸盐，定期洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌；d、检测达标后收集菌液；e、装入包装容器，密封避光条件保存。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于软性纤维材料为一种柔软、多孔、致密的薄层化工纤维，可采用PVC纤维棉。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于培养基的成分为醋酸纳0.5～1kg/m3、亚硝酸钠0.1～1.0kg/m3、磷酸二氢钙0.5～1kg/m3、硫酸镁0.1～0.5kg/m3、氯化钾0.1～0.5kg/m3、氯化钠0.5～7.0kg/m3、硫酸亚铁0.1～0.5kg/m3，维生素微量、矿物元素微量，培养液的pH值为7.5。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于第一次收集时间为5～10天后，洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌，连续培养、收集，每三天补充一次亚硝酸盐，每三天从软性纤维上洗脱一次亚硝酸盐氧化菌。培养液的pH值低于7.0时，加入碳酸氢钠0.5kg/m3，使培养液的pH值达到7.0～7.8，碱度高于4mmol/l，培养液水温尽量高于25℃。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于亚硝酸盐氧化菌的稳定处理是用0.01M盐酸降低洗脱液的pH至6.5左右，密封存储。
全文摘要
一种高活性、高稳定性亚硝酸盐氧化菌微生物制剂的规模生产工艺，其特征在于主要包括以下步骤在好氧培养器中布置软性纤维采用含有亚硝酸钠的培养基，促进亚硝酸盐氧化菌的附着生长；定期补充亚硝酸钠，定期洗脱软性纤维上的亚硝酸盐氧化菌；用低pH值、密封条件保存收集液；检测后装入包装容皿。本发明活菌生长旺盛、有效防止杂菌生长、连续收集量大，保存条件简单，保存时间长，可以实现亚硝酸盐氧化菌(液体)的产品化、商业化。实际使用该产品时，只需直接泼洒亚硝酸盐氧化菌于水体，一定时间后就可以生物修复养殖水环境和景观水环境。
文档编号C12N1/20GK1718725SQ200510034470
公开日2006年1月11日 申请日期2005年5月10日 优先权日2005年5月10日
发明者韩舞鹰, 吴炼 申请人:韩舞鹰