本发明属于微生物应用
技术领域：
，具体涉及一种微生物复合菌制剂及其制备方法。
背景技术：
：随着城市化进程的不断推进和工业经济的日益发展，城市范围内的生活污水、垃圾渗滤液废水、餐厨及厨余垃圾废水、工业废水、河道黑臭水体等越来越多，污水成分日趋复杂和污染日趋严重，且大量的生活和工业污水不断流入河流和渗入地下水中。其中，城市污水中不仅含有诸如蛋白质、糖类和废弃油脂的有机污染物，还含有大量的有机物和无机物、氮和磷污染等，这些污染对人体健康和社会的可持续发展都造成极大的负面影响。因此，污水的有效处理和利用成为人们普遍关注的问题。目前，人们努力采用各种物理的、化的学或生物学的方式来处理污水，减少城市水体中的各种污染物含量，从而提高水体的水质，进而也能够缓解不断严峻的淡水资源供给现状。例如，cn105214359b公开了一种污水处理系统，其中污水处理罐内设有过滤膜支架和过滤膜自清洁装置，所述过滤膜自清洁装置可使防止过滤膜板结，降低了污水处理罐的清洗频率和维护成本，进而提高了污水处理效率；cn103043873b公开了一种膜生物反应器/微生物燃料电池的污水处理装置，其通过在膜生物反应器上增加了微生物燃料电池的结构，使得污水处理后的总氮含量大大降低；cn101381151b公开了一种包埋法固定化微生物颗粒流化床污水处理方法，其通过在污水处理装置中填装包埋有微生物菌群的球形填料颗粒，在微生物产生的酶作用下实现了污水中的有机物的转化降解；cn208700644u公开了一种用于污水处理的微生物过滤膜，其中通过微生物培养层紧贴微生物层，使得微生物膜上的微生物能够吸收和分解污水中的有害组分，从而实现了良好的过滤效果；cn112079474a公开了一种污泥减量化的污水处理方法，所述方法采用过滤、絮凝和cod去除剂等多种方式来减少污泥含量及产生污泥的因素，从而提高污水处理的效果；cn105884137b一种固定化微生物的污水处理方法，其通过使用氧化石墨烯对海藻酸钠改性制得固定化微生物并将其应用于污水处理设备中，改善了固定化微生物的稳定性，并提高了污水处理设备在不同类型的污水中的适应性；cn103570132b一种富营养化水体的生态修复方法，其通过将水生植物置于厌氧微生物群中进行培养，使水生植物上形成一层微生物膜，然后将培养好的水生植物置于经过预处理的河道水域中净化水质。与传统的物理、化学处理方式相比，采用生物处理方式、特别是通过微生物自身的新陈代谢来处理污水中的各种有害物质是一种环境友好型且不易引起二次污染的处理方式。常规的微生物处理方法是利用微生物的活性来消耗或分解污水中的污染物质以达到分解或降低净化水体的目的。然而，由于当前城市污染水的复杂状况复杂，污染物多样化，单一的微生物菌株处理污水难以实现有效的净化效果。因此，针对当前成分复杂的污水现状，如何利用微生物活性，构建一种合理且高效的污水处理方式是需要迫切解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种用于污水处理的微生物复合菌制剂，所述微生物复合菌制剂源自土壤中的多种土壤菌及活性污泥的多种活性污泥菌，通过将多种菌合理配伍，从而有效地去除污水中的过量氮磷、有机物、无机物和重金属等其他污染物，实现污水的净化。本发明的目的通过包括以下的技术方案来实现：根据本发明的一个方面，提供了一种微生物复合菌制剂，其活性成分包括以下属的微生物菌群：芽孢杆菌属(bacillus)细菌、假单胞菌属(pseudomonas)细菌、乳杆菌属(lactobacillus)细菌、球拟酵母属(torulopsis)真菌、曲霉属(aspergillus)真菌、根霉属(rhizopus)真菌、青霉属(penicillium)真菌、毛霉属(mucor)真菌、木霉属(trichoderma)真菌、荚硫菌属(thiocapsa)细菌、固氮菌属(azotobacter)细菌和亚硝化单胞菌属(nitrosmonas)细菌。其中，按重量份计，所述微生物复合菌制剂包括芽孢杆菌属细菌65-85份、假单胞菌属细菌2-10份、乳杆菌属细菌0.1-2.5份、球拟酵母属真菌0.1-2.5份、曲霉属真菌0.1-2.5份、根霉属真菌0.1-2.5份、青霉属真菌1-5份、毛霉属真菌0.1-2.5份、木霉属真菌1-5份、荚硫菌属细菌0.1-2.5份、固氮菌属细菌1-5份和亚硝化单胞菌属细菌1-5份。优选地，按重量份计，所述微生物复合菌制剂包括芽孢杆菌属细菌70-80份、假单胞菌属细菌3-8份、乳杆菌属细菌0.5-2份、球拟酵母属真菌0.5-2份、曲霉属真菌0.5-2份、根霉属真菌0.5-2份、青霉属真菌2-4份、毛霉属真菌0.5-2份、木霉属真菌2-4份、荚硫菌属细菌0.3-2份、固氮菌属细菌2-4份和亚硝化单胞菌属细菌2-4份。其中，所述微生物复合菌制剂还包括以下属的微生物菌群：假囊酵母属(eremothecium)真菌、链霉菌属(streptmyces)细菌、脉孢霉属(neurospora)真菌和醋杆菌属(acetobacter)细菌。其中，按重量份计，所述微生物复合菌制剂还包括：假囊酵母属真菌0.1-2.5份、链霉菌属细菌0.1-2.5份、脉孢霉属真菌0.1-2.5份和醋杆菌属细菌0.2-3份。优选地，按重量份计，所述微生物复合菌制剂还包括：假囊酵母属真菌0.2-2份、链霉菌属细菌0.2-2份、脉孢霉属真菌0.2-2份和醋杆菌属细菌0.5-2份。其中，按重量份计，在所述复合菌制剂剂中，所述真菌与细菌的重量份数比为1：(6-15)；优选地，所述真菌与细菌的重量份数比为1：(7-12)。其中，所述微生物复合菌制剂还包括填料。其中，所述填料为包含糖物质的缓释颗粒。其中，所述糖物质选自葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、半乳糖、乳糖、甘露糖和纤维二糖中的一种或多种。其中，按重量份计，所述微生物复合菌制剂的原料还包括：填料30-50份。其中，所述芽孢杆菌属细菌包括但不限于短小芽孢杆菌(bacilluspumilus)、枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(bacilluslicheniformis)、巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)、苏云金芽胞杆菌(bacillusthuringiensis)、解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)、蜡样芽孢杆菌(bacilluscereus)、多粘芽孢杆菌(bacilluspolymyxa)和纳豆芽孢杆菌(bacillusnatto)。其中，所述青霉属真菌包括但不限于产黄青霉菌(penicilliumchrysogenum)、沙门柏干酪青霉菌(penicilliumcamemberti)和淡黄青霉(penicilliumluteum)。根据本发明的另一方面，提供了一种微生物复合菌制剂的制备方法，包括以下步骤：1)分别将芽孢杆菌属细菌、假单胞菌属细菌、乳杆菌属细菌、球拟酵母属真菌、曲霉属真菌、根霉属真菌、青霉属真菌、毛霉属真菌、木霉属真菌、荚硫菌属细菌、固氮菌属细菌和亚硝化单胞菌属细菌菌种进行活化和扩大培养，得到扩大培养物；2)将芽孢杆菌属细菌、假单胞菌属细菌、乳杆菌属细菌、荚硫菌属细菌、固氮菌属细菌和亚硝化单胞菌属细菌的扩大培养物进行混合培养，直至各个菌在液体发酵液中的活菌浓度不少于1×109cfu/ml，得到混合培养物1；3)将球拟酵母属真菌、曲霉属真菌、根霉属真菌、青霉属真菌、毛霉属真菌、木霉属真菌的扩大培养物进行混合培养，直至各个菌在培养液中的活菌浓度不少于1×109cfu/ml，得到混合培养物2；4)将混合培养物1和混合培养物2混合，干燥得到微生物复合菌制剂。任选地，在步骤1)中，加入假囊酵母属真菌、链霉菌属细菌、脉孢霉属真菌和醋杆菌属细菌进行液体发酵培养。任选地，在步骤4)后还有步骤(5)：在所得微生物复合菌制剂包含糖物质的缓释颗粒。所述包含糖物质的缓释颗粒是糖类物质、硬脂酸、琼脂粉、聚乙二醇的混合液投入到二甲基硅油中得到。所述包含糖物质的缓释颗粒的制备方法包括如下步骤：向去离子水中加入终浓度为50-80g/l的糖物质、10-30g/l的硬脂酸、10-20g/l的琼脂粉及10-30g/l的聚乙二醇(peg5000-7000)，配制成混合液；100-120℃灭菌20-40min，无菌条件下将混合液滴入无菌的冰浴二甲基硅油中，制成粒径约2-4mm左右的颗粒，用无菌纸吸去颗粒表面的二甲基硅油，即获得所述包含糖物质的缓释颗粒。根据本发明的又一方面，提供了上述微生物复合菌制剂或者通过根据权利要求8所述的制备方法制备的微生物复合菌制剂在污水、废水处理中的用途。特别地，所述污水或废水富含n和p。特别地，提供了上述微生物复合菌制剂在市政污水、垃圾渗滤液废水、餐厨及厨余垃圾废水、河道黑臭水体或工业废水等处理中的用途。本发明的技术方案具有如下的优点或有益效果：本发明的微生物复合菌制剂中的各种活性菌相互协同发挥作用，在微生物分泌的各种活性酶或有机酸的作用下，有效地分解污水中的n、p、有机污染物等成分。包含糖物质的缓释颗粒，在微生物生长旺盛时期，特别是在碳源不足的情况下作为碳底物确保了污水处理微生物更好地生长和繁殖。与现有技术相比，本发明的微生物复合菌制剂含有多种活性菌，通过多种真菌和细菌的合理配伍，显著降低了污水中的有机物、n、p以及有重金属等组分的含量，从而实现了市政污水、垃圾渗滤液废水、餐厨及厨余垃圾废水、河道黑臭水体或工业废水污水的高效净化。具体实施方式下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是出于举例的目的，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员将更好地理解和掌握本发明所要求保护的技术方案及其实现的技术效果。以下实施例中的各个菌种均可购自绿科生物。本发明实施例所用生物转盘采购自日本关根产业株式会社，其材质主要是聚偏氯乙烯，主要工作参数如下：一台生物转盘设备具有可转动的生物转盘盘片28个，盘片直径2m，间距50mm，连续运行进行污水处理，污水来自城镇污水厂进水，处理水量2800m3/台d。(一)葡萄糖缓释颗粒的制备向去离子水中加入终浓度为60g/l的葡萄糖、20g/l的硬脂酸、15g/l的琼脂粉及20g/l的聚乙二醇6000(含量≥99％)，配制成混合液；110℃灭菌30min，无菌条件下将混合液滴入无菌的冰浴二甲基硅油中，搅拌混合均匀，制成粒径约2mm左右的颗粒，用无菌纸吸去除去颗粒表面的二甲基硅油，即获得包含葡萄糖的缓释颗粒。称取50克的葡萄糖缓释颗粒，置于1l去离子水中，在室温下每隔24小时取出，烘干称重，通过其重量减少量来观察其释放趋势。结果表明，如下表1所示，本发明制备的缓释颗粒在一开始释放较慢，随着时间延长释放速率逐渐加大，且在2周以后以基本上平稳的趋势缓慢释放出葡萄糖。表1时间(d)葡萄糖浓度(g/l)10.1220.2730.4840.7651.1161.5972.2482.9993.87104.87159.882015.372520.87(二)复合菌制剂的制备实施例11)分别将巨大芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、铜绿假单胞菌(pseudomonasaeruginosa)、嗜酸乳杆菌(lactobacillusacidophilus)、溶组织球拟酵母(torulopsishistolytica)、黑曲霉菌(aspergillusniger)、黑根霉(rhizopusnigricans)、沙门柏干酪青霉菌(penicilliumcamemberti)、淡黄青霉(penicilliumluteum)、总状毛霉(mucorracemosusfres)真菌、绿色木霉(trichodermaviride)、桃红荚硫菌(thiocapsaroseopersicina)、圆褐固氮菌(azotobacterchrococcum)和欧洲亚硝化单胞菌(nitrosomonaseuropaea)在包括酵母提取物5g/l、胰蛋白胨10g/l和氯化钠5g/l的培养基中活化和扩大培养，得到扩大培养物；2)按培养物的重量份计，将巨大芽孢杆菌75份、纳豆芽孢杆菌1份、铜绿假单胞菌5份、嗜酸乳杆菌1份、桃红荚硫菌0.5份、圆褐固氮菌3份和欧洲亚硝化单胞菌2.5份的扩大培养物按照预设的重量比例接入液体培养基1(配方如下：蛋白胨3g/l、nacl5g/l、k2hpo40.3g/l和葡萄糖10g/l和余量水，ph7.5)中，在28℃混合培养，直至各个菌在液体发酵液中的活菌浓度不少于1×109cfu/ml，得到混合培养物1；3)将溶组织球拟酵母1份、黑曲霉菌1份、黑根霉1份、沙门柏干酪青霉菌1份、淡黄青霉1份、总状毛霉1份、绿色木霉3份的扩大培养物接入混合培养基2(配方如下：蔗糖30g/l、nano32g/l、k2hpo41g/l、mgso4·7h2o0.5g/l、kcl0.5g/l、feso4·7h2o0.2g/l和余量水，ph7.0)中，在28℃混合培养，直至各个菌在培养液中的活菌浓度不少于1×109cfu/ml，得到混合培养物2；4)将混合培养物1和混合培养物2均匀混合，离心分离干燥得到微生物复合菌制剂。实施例2按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中按照下列比例混合各个菌培养物得到。巨大芽孢杆菌65份、纳豆芽孢杆菌2份、铜绿假单胞菌9份、嗜酸乳杆菌0.2份、桃红荚硫菌2.5份、圆褐固氮菌1份、欧洲亚硝化单胞菌4份、溶组织球拟酵母0.2份、黑曲霉菌2份、黑根霉0.1份、沙门柏干酪青霉菌2份、淡黄青霉2份、总状毛霉2份、绿色木霉5份。实施例3按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中按照下列比例混合各个菌培养物得到。巨大芽孢杆菌78份、纳豆芽孢杆菌1份、铜绿假单胞菌2份、嗜酸乳杆菌2.3份、桃红荚硫菌0.2份、圆褐固氮菌5份、欧洲亚硝化单胞菌1份、溶组织球拟酵母0.5份、黑曲霉菌0.3份、黑根霉2.5份、沙门柏干酪青霉菌1.5份、淡黄青霉0.5份、总状毛霉0.2份、绿色木霉2份。实施例4按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中按照下列比例混合各个菌培养物得到。巨大芽孢杆菌85份、铜绿假单胞菌2份、嗜酸乳杆菌0.1份、桃红荚硫菌0.1份、圆褐固氮菌1份、欧洲亚硝化单胞菌1份、溶组织球拟酵母2份、黑曲霉菌0.3份、黑根霉0.5份、沙门柏干酪青霉菌1份、淡黄青霉2份、总状毛霉0.5份、绿色木霉1.5份。实施例5按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中，进一步添加下列比例的真菌和细菌。阿氏假囊酵母0.5份、红面包霉0.5份、橄榄色链霉菌0.5份和醋酸醋杆菌1.5份。其中，橄榄色链霉菌和醋酸醋杆菌在步骤2)的混合培养基1进行混合培养；阿氏假囊酵母和红面包霉在步骤3)的混合培养基2中进行混合培养。实施例6按照实施例5相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中，在步骤4)添加上述制备的葡萄糖缓释颗粒40份。实施例7按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中，在步骤4)添加上述制备的葡萄糖缓释颗粒40份。实施例8按照实施例1相同的原料和步骤制备微生物复合菌制剂，其中，淡黄青霉用产黄青霉菌替代；嗜酸乳杆菌用植物乳杆菌替代；绿色木霉用康氏木霉替代。比较例1除了仅包含巨大芽孢杆菌75份、纳豆芽孢杆菌1份、铜绿假单胞菌5份、嗜酸乳杆菌1份、桃红荚硫菌0.5份、圆褐固氮菌3份和欧洲亚硝化单胞菌2.5份外，不包含真菌，其余的原料和步骤与实施例1相同。比较例2除了仅包含溶组织球拟酵母1份、黑曲霉菌1份、黑根霉1份、沙门柏干酪青霉菌1份、淡黄青霉1份、总状毛霉1份、绿色木霉3份外，不包含细菌，其余的原料和步骤与实施例1相同。应用例1市政生活污水处理第一步：将市政生活污水(原水：codcr＝317mg/l，bod5＝153mg/l，tn＝43mg/l，tp＝4.6mg/l，nh3-n＝33mg/l)依次经过粗格栅井、细格栅井和沉砂池去除污水中的悬浮物和杂质，并且使水中的沉淀物沉淀；第二步：使沉砂池出水进入流至用于混合和调节水质水量的中间水池中，中间水池的出水自流至设有一台生物转盘设备的生物转盘池中，水力停留时间约为30分钟；第三步：为了充分利用原水中的碳源，生物转盘池出水依流经一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中，其中一级硝化池和二级硝化池设置微孔曝气盘，一级硝化池设置内回流泵使硝化液回流至一级反硝化池，内回流量为1q。其中在一级硝化池内，相对于所述生物池进水的总体积，以60g/m3的量将上述制备的微生物复合菌制剂投加到所述一级硝化池中，然后按照使用说明书以进水cod负荷的0.5％将微生物营养剂(碧莱清,上海碧莱清生物科技有限公司)投加到所述一级硝化池中，来保证微生物复合菌的菌群优势；第四步：二级硝化池的出水流入二次沉淀池，二次沉淀池将曝气后的混合液进行固液分离，沉淀的污泥部分经外回流泵池内设置的外回流泵送至中间水池，回流量为0.5q；第五步：二次沉淀池的出水流经消毒系统后排出。分别对处理后污水的bod5(生物需氧量)、codcr(化学需氧量)、tn、tp、nh3-n(氨氮)采用行业或国家标准进行了测量。其中，codcr的测定采用重铬酸钾法(gbt11914-89)、bod5的测定采用稀释与接种法(hj505-2009)、tn的测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(gb11894-89)、tp的测定采用钼酸铵分光光度法(gb11893-89)、nh3-n的测定采用气相分子吸收光谱法(hj/t195-2005)。市政污水的测定结果如下表2所示：表2应用例2和垃圾渗滤液处理另外，对垃圾渗滤液(初始：codcr＝12515mg/l，bod5＝6511mg/l，tn＝2243mg/l，nh3-n＝1983mg/l)进行处理，处理水量60m3/台d。第一步：次经过调节池和气浮池去除污水中的悬浮物和油脂，采用本发明的复合菌剂进行处理，排出液的codcr值低于70mg/l，tn值低于25mg/l且nh3-n值低于10mg/l，第二步：使气浮池出水自留至混合池，混合池的出水自流至设有一台生物转盘设备的生物转盘池中，水力停留时间约为1小时；第三步，为了充分利用原水中的碳源，生物转盘池出水依流经一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中，其中一级硝化池和二级硝化池设置射流曝气器，一级硝化池设置内回流泵使硝化液回流至一级反硝化池，内回流量为7q。第四步：二级硝化池的出水流入二次沉淀池，二次沉淀池将曝气后的混合液进行固液分离，沉淀的污泥大部分经外回流泵池内设置的外回流泵送至中间水池，回流量为3q；第五步：二次沉淀池的出水再进入后续深度处理单元处理后排出。其中采用实施例5-6的复合菌制剂处理的codcr、tn和nh3-n去除效率最佳(codcr＝41mg/l、tn＝28mg/l和nh3-n＝6mg/l。相比之下，采用对比例1-2的复合菌制剂处理后的排出液不能达到gb16889-2008《生活垃圾填埋场污染物控制标准》。从以上可以看出，与不含有真菌或细菌的复合菌制剂相比，含有真菌和细菌两者的复合菌处理的bod5、codcr、tn和nh3-n的去除效果更好，这充分说明本发明复配的微生物复合菌制剂中，细菌和真菌的共同存在有利于污水中过量n、p成分以及悬浮物的去除。另外，从实施例5和6可以看出，含有阿氏假囊酵母、红面包霉、橄榄色链霉菌和醋酸醋杆菌的组合的复合菌剂对bod5、codcr、tn、和nh3-n的去除效果更佳，其原因可能在于这些菌之间存在一定的协同增效作用，这些菌分泌的某些有机酸或活性酶物质之间相互作用，促进复合菌剂中的各种菌、特别是芽孢杆菌的快速生长和增殖，从而更好地促进污水污染物质的分解和去除。另外，尽管在污水或垃圾渗滤液处理正常运行的初期阶段，即加入微生物复合菌剂后的大约1周(如上表2所示)，葡萄糖缓释颗粒的存在对bod5、codcr、tn、和nh3-n的去除没有明显影响。但是，随着处理运行时间的进一步延长，含有葡萄糖缓释颗粒的复合菌剂处理的污水净化效果则显著优于不含有葡萄糖缓释颗粒的复合菌剂。具体地，对于应用例1的污水处理中，采用实施例7的微生物复合菌制剂，在加入含有葡萄糖缓释颗粒的微生物复合菌剂后第25天，污水处理效果仍然令人满意，具体是tn去除率仍在77％以上、nh3-n去除率在91％以上、bod5去除率大于92％且codcr去除率大于87％；而实施例1的微生物复合菌制剂在污水处理的第25天，处理效率有所下降，具体是tn去除率仍在67％、nh3-n去除率在85％、bod5去除率86％，codcr去除率80％，这表明随着污水处理时间的延长，含有葡萄糖缓释颗粒的复合菌剂更有利于污水净化，其原因可能在于，污水处理初期，污水中碳源充足，而随着时间的延长碳源逐渐消耗，污水处理微生物、特别是优势菌群生长所需的正常c/n比被打破，严重影响优势菌群进一步生长和增殖，而葡萄糖缓释颗粒则能够不断释放葡萄糖作为碳源底物，满足优势菌群的后期养分需求从而维持器正常代谢活动和高活性，因而保持高的污水净化效率。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在不偏离本发明要求保护的精神和实质的前提下，可以对本发明的各个技术特征进行替代、修改和组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。当前第1页12