本发明涉及一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法，属于环境保护技术领域。
背景技术：
据申请人了解，蓝藻cyanobacteria是水体中常见的一种藻类，个体繁殖能力极强，具漂浮性，有藻臭味。近年来，由于水体富营养化程度的加重，蓝藻已在我国大面积暴发，尤其是当水温超过20℃以上时，蓝藻可在水域的沿岸和水体的表层大量悬浮和堆积，大量滋生的蓝藻不但会造成水体缺氧和鱼类的大量死亡，而且蓝藻死亡后散发的恶臭所引起的生态恶化对人们生活用水、工农业生产和旅游业影响较大，所造成的经济损失也较大。目前蓝藻除臭的方法主要有化学氧化除臭法、物理吸附除臭法、物理掩避除臭法和生物除臭法，其原理分别为：（1）化学氧化除臭法是通过化学氧化剂把臭气中的有机硫和有机胺类等物质氧化成臭味较轻或无臭味的化合物；（2）物理吸附除臭法是通过具有优异吸附能力的吸附剂利用分子间的范德华力将恶臭分子吸附于多孔性物质中的除臭方法；(3)物理掩避除臭法是利用天然芳香油、香料等物质来掩蔽恶臭，以减轻人们的恶臭感；（4）生物除臭法是用微生物把溶解在水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。
然而，化学氧化除臭法不具有专一性，如过氧化氢、次氯酸钠、重铬酸钾、臭氧、过硫酸钾等强氧化剂，对反应体系中包括臭味物质在内的所有有机物都具有氧化分解的效果，反应体系中如果有机物含量过高将不适用；物理吸附除臭法没有转化臭味物质，只是吸附减少空气或水体中的恶臭浓度以达到除臭的目的，臭味物质仍保留在吸附剂上，且依靠吸附剂对高浓度臭味物质去除成本过高；物理掩避除臭法也没有转化臭味物质，并且物理掩避除臭法也不适用于高浓度臭味物质的环境；生物除臭法是通过微生物的代谢活动使臭味物质降解，但是像垃圾、污水厂剩余污泥、畜禽粪便、蓝藻等不同的臭味滋生源，除臭微生物的使用不可能完全通用，需要根据不同的臭味滋生基质筛选相应的除臭微生物。
另外，由于化学氧化除臭法对有机物的氧化是没有选择性的，蓝藻富含的大量大分子有机物质也会被氧化分解，这样既削弱了臭味物质去除的效果，又使得蓝藻大分子有机物质受到破坏，不利于后续蓝藻基生物塑料的高价值资源化利用。同时，由于物理吸附除臭法和物理掩避除臭法并没有对臭味物质进行转化，臭味物质仍然存在那里，在蓝藻资源化过程中，环境物理、化学条件（如ph值、温度）发生改变后，一旦臭味物质从吸附剂上解吸附出来或者掩避剂无法再减轻人们的恶臭感时，恶臭呈持续释放并被感知的状态。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提出一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法，该方法针对蓝藻这种特殊的臭味滋生源，通过筛选能够在蓝藻源上生长的专性微性物，基因比对获得已市场化销售的高度同源性菌株，解决蓝藻恶臭固形物在高价值资源化利用前的除臭工艺，充分利用微生物优先利用小分子有机物合成自身大分子物质的特性，既满足了臭味物质被转化成无臭物质的需要，也满足了蓝藻固形物生产高价值的蓝藻基生物塑料时对保持大分子有机物的需要。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法，包括以下步骤：
第一步、从蓝藻共生菌中筛选出若干种能够在蓝藻源上生长并且能够选择性转化蓝藻臭味物质的细菌；
第二步、对除臭细菌采用常规细菌培养基进行纯种扩大培养得到菌剂，好氧培养，其生长温度为25～35℃；
第三步、对藻源恶臭固形物进行预处理；
第四步、将菌剂添加到预处理后的藻源恶臭固形物中，使活菌总浓度≥105个/ml，然后在温度为18～40℃条件下处理7～15天，处理过程中搅拌以保持溶氧浓度>0.5mg/l。
本发明进一步细化的技术方案如下：
第一步中，从蓝藻共生菌中筛选出七种细菌，分别为节杆菌arthrobacter、根瘤菌rhizobium、申氏杆菌shinella、假单胞菌pseudomonas、短波单胞菌brevundimonas、鞘氨醇杆菌sphingobacterium、红假单胞菌rhodopseudomonas。上述七种菌株经基因测序鉴定分别与市售的arthrobacterhistidinolovoransatcc11442、rhizobiumrosettiformansmtcc9454、shinellagranulikctc12237、pseudomonasstutzeriatcc17588、brevundimonasdiminutaatcc19146、sphingobacteriummizutaiiatcc33299、rhodopseudomonaspalustrisatcc17001菌株相同。
第二步中，常规细菌培养基为牛肉膏蛋白胨培养基、lb培养基或光合细菌培养基，常规细菌培养基使用前需经过高压灭菌处理，高压灭菌处理条件为121℃,时间为20min。菌剂为母液或菌粉；当除臭细菌为节杆菌arthrobacter、根瘤菌rhizobium、申氏杆菌shinella、假单胞菌pseudomonas、短波单胞菌brevundimonas或鞘氨醇杆菌sphingobacterium时，除臭细菌采用无菌接种到常规细菌培养基上后，培养2～3天得到培养好的菌液，培养好的菌液直接作为母液添加使用，或者向培养好的菌液中添加重量百分比为2%的保护剂后采用冷冻喷雾干燥成菌粉添加使用；当除臭细菌为红假单胞菌rhodopseudomonas时，除臭细菌采用无菌接种到常规细菌培养基上后，培养7～14天得到培养好的菌液，培养好的菌液直接作为母液添加使用，或者向培养好的菌液中添加重量百分比为2%的保护剂后采用冷冻喷雾干燥成菌粉添加使用。
优选地，所述保护剂为蔗糖或甘油。
第三步中，采用自然河湖水稀释藻源恶臭固形物至其干物质浓度＜10%。将稀释后的藻源恶臭固形物放置于密封容器中，需要对其进行间歇曝气，以保持稀释后藻源恶臭固形物的溶氧浓度>0.5mg/l；将稀释后的藻源恶臭固形物放置于敞开环境中，需要对其进行搅拌，以保持稀释后藻源恶臭固形物的溶氧浓度>0.5mg/l。
优选地，所述溶氧浓度最优为＞2mg/l。
第四步中，将七种除臭细菌单独或以任意组合方式添加到稀释后的藻源恶臭固形物中，当菌剂为母液时，其总添加量为15～200ml/m3；当菌剂为菌粉时，其总添加量为2～34g/m3。
本发明针对10%干物质含量的蓝藻恶臭固形物，将七种菌单独使用或任意组合使用，都能够有效地去除蓝藻的主要恶臭物质：甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和甲基吲哚。通过实验发现组合使用七种菌去除效率更高。
本发明的优点是适用于去除藻源恶臭固形物中的臭味物质，方便应用于目前应急打捞的藻浆、藻泥的处理，有利于保持藻源中的大分子有机物，从而满足蓝藻固形物后续高价值利用（例如生物塑料）的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
本发明所用到的化学试剂及材料均为市购。
实施例1
本实施例藻源恶臭固形物的生物除臭方法，包括以下步骤：
第一步、从蓝藻共生菌中筛选出七种除臭细菌，分别为节杆菌arthrobacter（arthrobacterhistidinolovoransatcc11442，购自北京北纳创联生物技术研究院）、根瘤菌rhizobium（rhizobiumrosettiformansmtcc9454，购自普如汀生物技术（北京）有限公司）、申氏杆菌shinella（shinellagranulikctc12237，购自普如汀生物技术（北京）有限公司）、假单胞菌pseudomonas（pseudomonasstutzeriatcc17588，购自北京北纳创联生物技术研究院）、短波单胞菌brevundimonas（brevundimonasdiminutaatcc19146，购自北京北纳创联生物技术研究院）、鞘氨醇杆菌sphingobacterium（sphingobacteriummizutaiiatcc33299，购自普如汀生物技术（北京）有限公司）、红假单胞菌rhodopseudomonas（rhodopseudomonaspalustrisatcc17001，购自北京北纳创联生物技术研究院）。
第二步、对除臭细菌进行富集扩大培养
节杆菌arthrobacter、根瘤菌rhizobium、申氏杆菌shinella、假单胞菌pseudomonas、短波单胞菌brevundimonas、鞘氨醇杆菌sphingobacterium分别可采用常规的细菌培养基进行富集扩大培养，其最适生长温度为25～35℃，好氧培养。常规的细菌培养基包括牛肉膏蛋白胨培养基、lb培养基等，细菌培养基使用前需经过高压灭菌处理（温度121℃,时间20min），除臭细菌采用无菌接种后培养2-3天即可得到菌液。培养好的菌液可以直接作为母液添加，母液可在4℃条件下保存14天；也可以向培养好的菌液中添加重量百分比为2%的蔗糖或甘油等保护剂，然后采用冷冻喷雾干燥成菌粉添加，菌粉便于长期保存。
红假单胞菌rhodopseudomonas是一种光合细菌，既可好氧黑暗培养，也可厌氧光照培养，考虑成本因素，本实施例采用好氧黑暗培养富集。好氧黑暗培养采用常规的光合细菌培养基进行富集扩大培养，光合细菌培养基在使用前需经过高压灭菌处理（温度121℃,时间20min），最适生长温度为25～35℃，红假单胞菌采用无菌接种后培养7～14天即可得到菌液。培养好的菌液可以直接作为母液添加，母液可在4℃条件下保存21天；也可以向培养好的菌液中添加重量百分比为2%的蔗糖或甘油等保护剂，然后采用冷冻喷雾干燥成菌粉添加，菌粉便于长期保存。
第三步、藻源恶臭固形物的预处理
藻源恶臭固形物包括人工打捞的河湖表层蓝藻藻浆、藻水分离站经絮凝剂处理后制备的蓝藻藻泥、蓝藻曝晒或风干后的干化物。
稀释藻源恶臭固形物至干物质浓度<10%，考虑成本，可以采用自然河湖水来稀释。稀释搅拌均匀后，若对稀释后的藻源恶臭固形物采用密闭容器处理，需要间歇曝气，保持溶氧浓度>0.5mg/l（最优>2mg/l）；若采用敞开环境处理，可通过搅拌保持溶氧浓度>0.5mg/l（最优>2mg/l）。
第四步、菌剂添加
将七种除臭细菌单独使用或任意组合使用，都能够有效地去除蓝藻的主要恶臭物质甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和甲基吲哚。
在七种除臭细菌单独使用或任意组合使用时，需满足母液总添加量15～200ml/m3或菌粉总添加量2～34g/m3，使活菌总浓度≥105个/ml。七种除臭细菌任意组合使用是指从节杆菌arthrobacter、根瘤菌rhizobium、申氏杆菌shinella、假单胞菌pseudomonas、短波单胞菌brevundimonas、鞘氨醇杆菌sphingobacterium、红假单胞菌rhodopseudomonas中选择两种以上组合使用。
菌剂处理的条件如下：向预处理的藻源恶臭固形物中添加菌剂后，保持温度在18～40℃之间，并通过搅拌保持溶氧浓度>0.5mg/l（最优>2mg/l），处理7～15天。
第五步、去除效率检验
处理7天后，将处理结果与相同条件下的空白对照进行对比，发现菌剂最优处理的甲硫醇去除率达到61.43%，甲硫醚去除率达到96.74%，二甲基二硫醚去除率达到98.93%，二甲基三硫醚去除率达到100%，甲基吲哚去除率达到45.88%。
另外发现，七种除臭细菌单独使用时，在相同活菌剂量条件下，短波单胞菌brevundimonas对蓝藻的主要恶臭物质甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和甲基吲哚的去除效果最优，其次是根瘤菌rhizobium，其余五种除臭细菌去除恶臭物质的效果差不多（即差异不显著）。将七种除臭细菌以任意组合混合使用时，以短波单胞菌brevundimonas：根瘤菌rhizobium：节杆菌arthrobacter=6：3：1时效果最优。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。