一种处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法

专利名称：一种处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种处理污水污泥(淤泥)的酶菌复合剂的制备方法，该酶菌复合剂可用于处理城市生活污水、畜禽养殖废水、沼液以及河湾、湖泊、池塘、沼泽、景观等在水流不流动或水流非常缓慢的封闭或半封闭水域中的污水淤泥，属于环境保护技术领域。
背景技术：
水环境是地球生态环境中重要的组成部分，随着经济的发展，水污染也是一个不可忽视的问题。我国的城市由于工商业集中、人口密集，生活污水的产生量大，污染物的种类多且负荷高。城市污水的80%为生活污水且以粪便、腐烂物等污水为主，水体的污染属于典型的有机污染类型。这些含量极高的有机污染物，在有害微生物的控制下，对其进行氧化腐败分解，并产生大量的NH3、H2S、沼气等有害气体，使水体变质、发黑，产生浓郁恶臭味， 造成生态环境恶化，影响城市居民正常生产生活，对社会和经济的发展都带来一系列的问题。水污染对环境造成严重的危害，因此城市生活污水的净化处理是环境保护的一个重要内容，也是提高城市居民健康质量的一个重要方面。此外，随着我国氮肥施用量的迅猛增加，大量的氮、磷营养元素在湖泊、水库、池塘、沼泽等封闭或半封闭水体和一些河流水体内 “富集”，在过剩的营养条件下，造成水质恶化，水生物大量死亡，河床淤泥迅速增加的恶果， 使水资源逐渐枯竭。水体富营养化问题已成了解决水污染问题和环境保护问题的关键。目前许多城市都建设各种污水处理厂，但所见的生活污水处理大多采用化学方法或物理方法，这些方法不仅工作量大，运行成本高，处理十分困难，还存在使水体受到第二次污染的问题。经长期科学实践发现，自然界存在着大量的微生物菌株资源，其中良性循环的微生物生态系统中由各种益生菌群组成的“菌团”承担着物质循环与净化环境的主要责任。在污水处理方面，微生物对污染物的降解和转化潜力巨大，微生物“吃掉” 了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工添加益生菌强化，使污水净化的效果更好。主要有以下一些优点1.微生物个体微小，代谢速率快，易采集。2.微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样。3.微生物能合成各种即具有专一性又具有诱导性的降解酶，可通过其灵活的代谢调控机制将环境中的污染物进行降解转化。4.微生物繁殖快，易变异，适应性强。5.共同代谢作用对于难降解污染物的彻底分解有重要作用。近百年以来，发达国家利用微生物如细菌、藻类来治理污水的商业实例很多，例如活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)于1912 年发明。1914年，第一座活性污泥法污水处理厂在英国曼彻斯特建立。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。德国在微生物载体存在下，将废水和活性污泥混合，使污水被微生物氧化， 从而达到净化污水的目的。但以上方法普遍存在微生物驯化培养条件苛刻，雨季污水负荷超大时效果不明显，应用不够广泛等问题，以及占地面积大，设备成本高等不足之处，不能广泛应用于大面积的污水淤泥的处理工程。研究认为导致效果不佳的最主要原因是将有分解能力的益生菌加入需处理的污水淤泥后，其水环境中氮、磷等高浓度的有机物、脂类、重金属等物质造成部分微生物的功能丧失及死亡；水环境中存在的一些与益生菌相克的有害微生物，普通益生菌的适应能力及协同作用不强，在与环境相磨合的过程中损耗过大，使其不能高效、优质地发挥，从而无法彻底处理污水中的有害物质，造成治理失败。

发明内容
本发明的目的是提供一种能高效、简便地处理污水淤泥，在任何污水环境中适应性极强，对当地环境中的有益分解菌类具有引导和协同作用的酶菌复合剂(酶菌合剂)的制备方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，包括如下步骤(1)备料枯草芽孢杆菌粉剂；(2)制备光合细菌菌液首先将沼泽红假单胞菌种进行种子培养，接种量为3%， 温度为26 30°C之间，培养7 10天，得到种光合细菌液；然后，进行发酵培养，把发酵培养基和总重量的5 10%的待分离的污水或污泥混合，将pH值调至6. 5 7. 5，然后在 121°C下高温灭菌20分钟，待冷却后，接入种光合细菌液，接种量为1 5%，在温度28 30°C，厌氧光照下培养7 10天，培养液由无色变为红色，获得深红色的光合细菌菌液；(3) 土著菌的采集和培养i. 土著菌的采集从待处理的污水或污泥中取样，置于无菌器皿中；ii. 土著菌的培养待处理的污水或污泥与微生物培养基的重量比为97 3 9 1，在23 33°C，pH为6. 5 7. 5下培养7 10天；iii. 土著菌的富集培养按10%的接种量在培养基中加入ii所得的土著菌，在 PH值为6. 5 7. 5，温度为23 33°C的条件下培养5 10天，获得土著菌群；(4)工作菌的驯化培养用逐渐增加培养液中污水或污泥浓度的方法进行驯化， 按不同的淤泥负荷投加土著菌及复合培养基，同时加入占总重量0. 1 0.4%的枯草芽孢杆菌酶粉剂，1 3%的光合细菌菌液，进行不同负荷、不同有机物质浓度的试验，根据微生物生长情况确定驯化的最佳参数，重复3次得驯化工作酶菌复合剂；(5)工作酶菌复合剂的驯化扩大培养根据驯化培养最佳参数，加入驯化工作菌及复合培养基后，同时加入占总重量0. 1 0. 4 %的枯草芽孢杆菌酶粉剂，1 3 %的光合细菌菌液，在温度23 32°C下培养5 7天，获得驯化工作酶菌复合剂。获得的驯化工作酶菌复合剂中，每毫升活菌数为IO7 109CfU/ml。步骤(1)中，所述的枯草芽孢杆菌粉剂可以购买或按照以下方法制备。枯草芽孢杆菌粉剂的制备方法，包括以下步骤①种子培养在种子罐中装入种子培养基，取斜面菌种制成的枯草芽孢杆菌细胞悬液按1 % (体积比)接种量接入种子罐，300C，通风量1:1.2体积比，350rpm，培养8小时；步骤①中，所述的种子培养基由蛋白胨、牛肉浸取物、NaCl、琼脂和蒸馏水组成，121°C灭菌20分钟，即得。种子培养基的具体组成为蛋白胨lO.Og、牛肉浸取物3.0g、NaCl 5. Og, 琼脂15. Og和蒸馏水1. 0L。②发酵培养在发酵罐中装入发酵培养基，将种子罐中的菌种培养液流加接种，流加持续511^11，接种量10%，301，300印111，通风量1 0. 4体积比，培养8小时；然后提高通风量为1 0.6体积比，培养12小时；最后改变通风量为1 0.8体积比，流加5%体积的发酵补料液，持续20min，补料发酵，再培养12 16小时；步骤②中，所述的发酵培养基由豆粕粉、玉米粉、麸皮、Na2HPO4, KH2PO4和蒸馏水组成，121°C灭菌20分钟，即得。按照重量比，发酵培养基的组成为豆粕粉1 3%，玉米粉3 5%，麸皮4 6%，Na2HPO4O. 4%, KH2PO4O. 03%，余量为蒸馏水。所述的发酵补料液由蚕蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在1.0X105pa蒸汽压力下加热水解1小时，制成蚕蛹水解液，作为发酵补料液。③将发酵后的菌液加入占总重量18 25 %的改性淀粉、2 5 %的斜发沸石粉，搅拌混勻，采用高速离心喷雾干燥机进行喷雾干燥，制成枯草芽孢杆菌酶粉剂。步骤O)中，所述的种子培养采用种子培养基，其组成为磷酸二氢钾、氯化钙、碳酸氢钠、乙酸钠、氯化镁、氯化铵、氯化钠、酵母粉、微量元素溶液、生长因子、琥珀酸钠、蛋白胨和蒸馏水。所述的种子培养基的组成为
磷酸二氢钾l.Og 氯化镁0.5g 微量元素溶液1.0ml 蒸馏水1.0L
碳酸氢钠3.0 氯化钠l.Og 琥珀酸钠l.Og
乙酸钠1.0 酵母粉0.5g 蛋白胨0.5g
氯化钙0. Ig 氯化铵 l.Og 生长因子1.0ml pH6.80其中，微量元素溶液包括四水氯化亚铁、氯化钴、氯化镍、氯化铜、氯化锰、氯化锌、 硼酸、钼酸钠、亚硒酸钠和蒸馏水。微量元素溶液配方
四水氯化亚铁Fea2*4H20I-Sg氯化钴 CoC12*6H200.25g氯化镍 NiCl2*6H20O.Olg氯化铜CuCl2GH2OO.Olg氯化锰Μηα2·4Η200.70g氯化锌Zna2o.ig硼酸H3BO30.5g钼酸钠 Na2MoO4GH2O0.03g亚硒酸钠Na2Se03.5H20O.Olg蒸馏水l.OLo生长因子包括生物素、烟酸、盐酸硫胺素、对氨基苯甲酸、盐酸吡哆胺、泛酸钙、维生素B12和蒸馏水。生长因子配方生物素0. Ig 烟酸0. 35g盐酸硫胺素0. 3g对氨基苯甲酸0. 2g盐酸吡哆胺0. Ig泛酸钙0. Ig维生素B12O. 05g蒸馏水1. 0L。
步骤O)中，所述的发酵培养基由氯化铵、醋酸钠、氯化镁、氯化钙、磷酸二氢钙、 磷酸氢二钾、酵母膏和蒸馏水组成，按照重量比其组成为氯化铵0. 1 0. 2%、醋酸钠 0. 2 0. 3%、氯化镁0. 02 0. 03%、氯化钙0. 02 0. 03%、磷酸二氢钙0. 05 0. 06%, 磷酸氢二钾0. 05 0. 06%、酵母膏0. 05 0. 07%、余量为蒸馏水。步骤(3)ii中，土著菌的培养步骤为采用葡萄糖、硫酸镁、磷酸二氢钾、碳酸钙和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量3 5%待分离的污水或污泥，在温度23 33°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为黄色，然后再转接培养3次，获得黄色菌液。按照重量百分比，培养基的具体组成为葡萄糖0. 5 1 %、硫酸镁0. 01 0. 02%、磷酸二氢钾0. 01 0. 02%、碳酸钙0. 2 0. 5%、作量为蒸馏水。此方法在污水或污泥中富集硝化菌时适用。步骤(3)ii中，土著菌的培养步骤还可以为采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化钠和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量5 10%待分离的污水或污泥，在温度20 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养3次，获得浅黄色菌液。按照重量百分比，培养基的具体组成为牛肉膏0. 3%、蛋白胨0. 5%、氯化钠0. 5%、余量为蒸馏水。 此方法在污水或污泥中富集需氧菌时适用。步骤(3)ii中，土著菌的培养步骤还可以为采用由磷粉、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、蛋白胨、氯化钠、有机磷和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量3 5%待分离的污水或底泥，在温度 25 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养 2次，获得浅黄色菌液。按照重量百分比，培养基的具体组成为磷粉0.02 0.05%、磷酸二氢钾0. 01 0. 02%、磷酸氢二钾0. 01 0. 02%、蛋白胨0. 3 0. 5%、氯化钠0. . 3 0. 5%、有机磷0. 1 0. 2%、余量为蒸馏水。此方法在污水或污泥中富集解磷菌时适用。步骤(3)ii中，所述的微生物培养基包括氮源、碳源、无机离子、有机物、生长促进因子和蒸馏水。微生物培养基中，氮源含量为1 12wt%，碳源为2 18wt%，无机离子 0. 05 Iwt %，有机物25 5wt%，生长促进因子为0. 01 0. 5wt%、余量为蒸馏水。步骤(3)iii中，所述的培养基由磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、蛋白胨、 酵母膏、碳酸钙、硫化钠、硫酸铵和蒸馏水组成。按照重量比，培养基的组成为磷酸氢钙 0. 01 0. 02%、磷酸二氢钾0. 02 0. 05%、磷酸氢二钾0. 01 0. 02 %、蛋白胨0. 1 0. 2 %、酵母膏0. 2 0. 5 %、碳酸钙0. 01 0. 02 %、硫化钠0. 005 0. 01 %、硫酸铵 0. 005 0. 01%、余量为蒸馏水，充分混合溶解，121°C高温灭菌20分钟，制得培养基。步骤(4)和(5)中，所述的复合培养基由培养基原料和待处理污水或污泥按照重量比为1 20 50混合，经发酵、过滤而成，培养基原料包括腐树叶粉、锯末、麦饭石粉、铁锈粉、益生复合菌发酵的泔水渣和乳酸。按照质量百分比，复合培养基的具体组成为腐树叶粉55 65 % 锯末10 25 % 麦饭石粉2 3 % 铁锈粉2 3 %益生复合菌发酵的泔水渣6 20% 乳酸5 10%。微生物菌种是菌和酶的复合配方，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应 (Enzyme catalysis)，指的是由酶作为催化剂催化进行的化学反应。在废水处理当中，微生物吸收降解有机物同样也是酶促反应，而传统的接种污泥培菌法，所投加的污泥需要逐步适应水质，然后分泌出相应的酶，才能进行下一步的反应，然而这个过程通常都是缓慢以及容易受到阻碍的。而我们复配的诱导酶解决了这个问题，同类产品中大部分使用的是副产酶，或者是单一的菌配方，都难以达到快速的效果。研究报道许多污染严重的区域存在着一些比正常环境中净化能力更强的微生物， 这种净化能力是任何化学和物理方法都无法相比的，这主要是微生物为了适应环境而在长期的进货过程中逐渐形成的。益生菌种及酶的选择是微生物治理污水成功的根本，而能否较快适应所需处理的环境并发挥作用是治理成功的关键。本发明的高效、高适应性酶、菌合剂处理污水淤泥的机理在于微生物生长和代谢机制。任何微生物进入一个新环境都有一个逐渐适应的过程，在细胞数和细胞重量不变的前提下，重新调整其小分子和大分子的组成以及酶和细胞结构成份，此时细胞数和细胞重量不变，该阶段微生物对外界理化因子的抵抗力减弱，如果外界环境不利于该微生物生长， 其生长繁殖将受到限制，从而影响效力的发挥。本发明从微生物生长和代谢机制出发，经过多年实践，找到了一种高效、高适应性处理各种污水淤泥，特别是富营养环境中污水淤泥的酶菌复合剂制备方法。因此，本发明制备的酶菌复合剂能高效、简便地处理污水淤泥，在任何污水环境中适应性极强，对当地环境中的有益分解菌类具有引导和协同作用。
具体实施例方式通过以下实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是以下实施例只用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容对本发明做出一些非本质的调整。本发明的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，可分为以下步骤(一)枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis1、种子培养10L自动种子发酵罐装发酵培养基6L，取斜面菌种制成的枯草芽孢杆菌细胞悬液(约109cfu/ml)按接种量接入种子罐，30°C，通风量1 1.2体积比， !350rpm，培养8小时。种子培养基营养肉汁琼脂培养基蛋白胨10. Og 牛肉浸取物3. Og NaCl 5. Og 琼脂15. Og蒸馏水1. OL pH 7. 0自然pH值，121°C灭菌20分钟。2、发酵培养100L全自动搅拌发酵罐装发酵培养基60L，由种子罐流加接种，流加持续511^11，接种量10%，301，300印111，通风量1 0. 4体积比，培养8小时；再提高通风量为1 0.6体积比，培养12小时；最后改变通风量为1 0.8体积比，流加5%体积的发酵补料液(蚕蛹水解液)补料发酵，再培养12 16小时。发酵培养基豆栢粉1 3%，玉米粉3 5%，麸皮4 6 %，Na2HPO4O. 4%, KH2PO4O. 03%,自然pH值，121灭菌20分钟。发酵补料液由蚕蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在 LOXlO5Pa蒸汽压力下加热水解1小时，制成蚕蛹水解液，作为发酵补料液。
3、将发酵后的菌液搅拌加入占总重量(体积比)18 25%的改性淀粉、2 5% 的斜发沸石粉，搅拌混勻，采用高速离心喷雾干燥机进行喷雾干燥，制成枯草芽孢杆菌酶粉剂。( 二)光合细菌培养沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris1、种子培养在种子罐中装入种子培养基，取沼泽红假单胞菌种按3% (体积比) 接种量接入种子罐，培养温度为26 30°C之间，密闭培养7 10天。种子培养基的组成为
氯化钙0. Ig 氯化铵 l.og 生长因子1.0ml pH6.80
磷酸二氢钾l.Og 氯化镁0.5g 微量元素溶液1.0ml 蒸馏水1.0L其中，微量元素溶液配方
四水氯化亚铁FeCl2*4H20 1.8g
氯化镍 NiCl2*6H200.0 Ig
氯化锰 Μηα2·4Η200.70g
硼酸 H3BO30.5g
亚硒酸钠 Na2Se03.5H20O.Olg
碳酸氢钠3.0 氯化钠l.Og 琥珀酸钠l.Og
乙酸钠1.0 酵母粉0.5g 蛋白胨0.5g
氯化钴 CoC12.6H20 0.25g 氯化铜 CuCl2GH2O O.Olg 氯化锌Zna2O.lg
钼酸钠 Na2MoO4GH2O 0.03g _ 蒸馏水1.0L。
生长因子配方生物素O.lg烟酸0. 35g盐酸硫胺素0. 3g对氨基苯甲酸0. 2g盐酸吡哆胺0. Ig泛酸钙0. Ig维生素B12O. 05g蒸馏水1. 0L。2、发酵培养基氯化铵0. 1 0. 2、醋酸钠0. 2 0. 3、氯化镁0. 02、 0. 03氯化钙0. 02 0. 03、磷酸二氢钙0. 05 0. 06、磷酸氢二钾0. 05 0. 06、酵母膏0. 05 0. 07、 蒸馏水加至100。3、培养方法为把培养基及5 10%待分离的污水或淤泥的pH值调至为6. 5 7. 5，再用121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，接入种光合细菌1 5%，在温度28 30°C， 厌氧光照下培养5 7天，培养液由无色变为红色，获得深红色的液体为光合细菌菌液。液态保存备用。个别单一的微生物菌种无法提供完整的污水处理，因此优选使用二种或多种以天然微生物为主的混合物，首选条件是不含对人体有害的微生物，且菌群中的混合菌种能保持微生物彼此间的生态平衡。(三)土著菌从不同类型污水排放口滞水及淤泥中采集原始菌种，例如处理生活污水，则从各城市的下水道排放口等滞水及淤泥中取样为佳，为了加速微生物的繁殖量，可在培养基中加入适量的培养基，例如碳源、氮源、生长促进因子等，再通过生化及镜检分离，优化富集培养，得到原始工作菌种，可在常温下保存6个月，或可放至2 4°C的冷藏室保存。1、采集土著菌本发明的工作菌是从不同的污水或淤泥中采集得到的，最好能在需处理环境中采集。淤泥的采集是从新鲜的淤泥中收集10 100克样品，置于无菌器皿中； 污水样的采集采用广口无菌瓶中静水层收集水样，所有样品都应在对小时内检测，或4°C 密封保存。2、土著菌培养根据微生物生长的基本原则，微生物培养基的氮源含量为1 12%，碳源为2 18%，无机离子0. 05 1%，有机物25 5 %，生长促进因子如维生素、 微量元素为0.01 0.5%、余量为蒸馏水。在23 33°C，pH为6. 5 7. 5下培养5 10天。当待处理的污水或污泥中富含硝化菌时，原始工作菌种培养采用以下分离富集方法(1)培养基配方葡萄糖0. 5 1、硫酸镁0. 01 0. 02、磷酸二氢钾0. 01 0. 02、碳酸钙0.2 0.5、蒸馏水加至100。(2)分离富集方法为把培养基的pH调至6. 5 7. 5，再用 121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入3 5%待分离的污水或底泥，在温度23 33°C， 放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为黄色，然后再转接培养3次，获得黄色硝化菌菌液。当待处理的污水或污泥中富含需氧菌时，原始工作菌种培养采用以下分离富集方法(1)培养基配方(重量百分比)牛肉膏0.3、蛋白胨0.5、氯化钠0.5、蒸馏水加至100。 (2)分离富集方法为把培养基的pH调至6. 5 7. 5，再用121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入5 10%待分离的底泥或污水，在温度20 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4 天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养3次，获得浅黄色需氧菌菌液。当待处理的污水或污泥中富含解磷菌时，原始工作菌种培养采用以下分离富集方法⑴培养基配方磷粉0. 02 0. 05、磷酸二氢钾0.01 0. 02、磷酸氢二钾0.01 0. 02、 蛋白胨0. 3 0. 5、氯化钠0. . 3 0. 5、有机磷0. 1 0. 2、蒸馏水加至100。(2)分离富集方法为把培养基的PH调至6. 5 7. 5，再用121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入3 5%待分离的污水或底泥，在温度25 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养2次，获得浅黄色需氧菌菌液。3、土著菌的富集混合培养(1)培养基配方磷酸氢钙0. 01 0. 02、磷酸二氢钾 0. 02 0. 05、磷酸氢二钾0. 01 0. 02、蛋白胨0. 1 0. 2、酵母膏0. 2 0. 5、碳酸钙0. ΟΙΟ. 02、硫化钠0. 005 0. 01、硫酸铵0. 005 0. 01，蒸馏水加至100。(2)培养方法把培养基的PH调至6. 5 7. 5，再用121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入土著菌，在温度23 330C，下培养5 7天，获得土著菌工作菌群。(四)工作菌的驯化培养用逐渐增加培养液中污水或淤泥浓度的方法进行驯化。 取一塑料容器，按不同的淤泥负荷投加工作菌及复合培养基，同时加入枯草芽孢杆菌酶粉 0. 1 0.4%，光合菌液1 3%，平等地进行不同负荷、不同有机物质浓度的试验，根据微生物生长情况确定驯化的最佳参数，重复3次得驯化工作菌群。例如，将需要处理的污水淤泥按 65%的不同负荷投加到培养基中，按照一定的运转参数进行，视驯化工作菌生长量及活力的不同情况，对驯化条件进行调整，培养 7 21天，得到驯化菌群。(五)工作菌的驯化扩大培养按照驯化培养条件进行大规模酶促增菌培养。根据驯化培养参数，如培养基的碳、氮比、PH值，需氧量，温度等参数，确定培养基成份，加入驯化工作菌及复合培养基后，同时加入枯草芽孢杆菌酶粉0. 1 0. 4%，光合菌液1 3%，在温度23 32°C下培养5 7天，获得驯化工作菌剂，每毫升活菌数cfu IO7 109/ml。上述步骤(四)和(五)中使用的复合培养基，由以下原料并加入污水经混合发酵过滤而成原料配方腐树叶粉55 65 % 锯末10 25 % 麦饭石粉2 3 % 铁锈粉2 3 %益生复合菌发酵的泔水渣6 20% 乳酸5 10%所用培养基原料总重量与污水的重量比为1 20 50。根据本发明制备的益生菌群包括厌氧菌、需氧菌、兼性菌及其混合物，优选为芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌及其混合物。本发明将工作菌的适应阶段通过人工驯化，诱导工作菌本土化，使外加微生物适应生态环境，与本土菌群共同发挥作用，使其进入指数期(细胞数以几何级数增长)，使高效工作菌和本土菌群的自净和处理能力同时得到最大限度的发挥。这些微生物依靠相互间协同作用，形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的微生物群落。当酶促增殖驯化后的菌群投放到污水或淤泥中后，就无需再经历一个较长的适应与磨合阶段，迅速同需处理环境及其中原本具备分解能力的菌群融为一体，通过不断酶促增殖，分解、消耗环境中大量的有机物，达到治污的效果。本发明中，酶、菌复合剂的加入量可以根据需要而改变，这取决于生活污水量及污染程度、所希望的处理速度等。微生物的量为每毫升废水含有几百万，达到最佳处理效果， 要求并不是很严格，视水体具体情况而确定用量。若需快速处理污水，则可加入较多的微生物或在微生物中加入促使其生长的营养物质使其分解能力加强。将本发明制备的酶菌复合制剂用于污水或污泥处理，取得了较好的效果。实验例1、深圳市新洲河水体发黑发臭，采用酶菌复合制剂，直接净化应急措施。五洲宾馆前采样点的河水污染物浓度显著降低，与对照相比，平均去除率COD为59. 3%，B0D5 为 51. 1%，SS 为 72. 9%，TP 为 52. 3%，NH3 N 为 47. 8%。实验例2、深圳甘坑、石岩地区的黑臭污水进行处理，消除了整个湿地系统的臭味， 湿地出水水质达到II类水质标准，还改善了人工湿地上的作物生长状况，延长了人工湿地的运行周期。消解酸化池前处理结果分析表(单位mg/L)
日期8月23日8月24日8月25日指标CODSSCODSSCODSS进水124461454813444出水88.32897.23282.930去除率％28.839.132.933.338.131.8实验例3、深圳滨河中学化粪池出水不黑不臭，削减污泥量68. 8%，COD平均下降 75%以上，水质清澈透明。实验例4、北京某地生活垃圾渗滤液进行了 15天的实验研究，获得实验结果表明，去污效果显著，去除率为BOD 91. 6%, COD 91. 6%, SS 97. 8%，总氮94. 8%，总磷98. 1 %，
氨氮96.8%。实验所用益生菌还呈现出优异的除臭能力和一定重金属去除能力。
权利要求
1. 一种处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，包括如下步骤(1)备料枯草芽孢杆菌粉剂；(2)制备光合细菌菌液首先将沼泽红假单胞菌种进行种子培养，接种量为3%，温度为26 30°C之间，培养7 10天，得到种光合细菌液；然后，进行发酵培养，把发酵培养基和占总重量的5 10%的待分离的污水或污泥混合，将pH值调至6. 5 7. 5，然后在121°C 下高温灭菌20分钟，待冷却后，接入种光合细菌液，接种量为1 5%，在温度28 30°C， 厌氧光照下培养5 7天，培养液由无色变为红色，获得深红色的光合细菌菌液；(3)土著菌的采集和培养1.土著菌的采集从待处理的污水或污泥中取样，置于无菌器皿中；ii.土著菌的培养待处理的污水或污泥与微生物培养基的重量比为97 3 9 1， 在23 33°C，pH为6. 5 7. 5下培养5 10天；iii.土著菌的富集培养按10%的接种量在培养基中加入ii所得的土著菌，在pH值为6. 5 7. 5，温度为23 33°C的条件下培养5 10天，获得土著菌；(4)工作菌的驯化培养用逐渐增加培养液中污水或污泥浓度的方法进行驯化，按不同的淤泥负荷投加土著菌及复合培养基，同时加入占总重量0. 1 0. 4%的枯草芽孢杆菌酶粉剂，1 3%的光合细菌菌液，进行不同负荷、不同有机物质浓度的试验，根据微生物生长情况确定驯化的最佳参数，重复3次得驯化工作酶菌复合剂；(5)工作酶菌复合剂的驯化扩大培养根据驯化培养最佳参数，加入驯化工作菌及复合培养基后，同时加入占总重量0. 1 0. 4%的枯草芽孢杆菌酶粉剂，1 3%的光合细菌菌液，在温度23 32°C下培养5 7天，获得驯化工作酶菌复合剂。
2.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 (1)中，所述的枯草芽孢杆菌粉剂的制备方法，包括以下步骤①种子培养在种子罐中装入种子培养基，取斜面菌种制成的枯草芽孢杆菌细胞悬液按接种量接入种子罐，30°C，通风量1 1.2体积比，350rpm，培养8小时；②发酵培养在发酵罐中装入发酵培养基，将种子罐中的菌种培养液流加接种，流加持续511^11，接种量10%，301，300印111，通风量1 0. 4体积比，培养8小时；然后提高通风量为1 0.6体积比，培养12小时；最后改变通风量为1 0.8体积比，流加5%体积的发酵补料液，持续20min，补料发酵，再培养12 16小时；③将发酵后的菌液加入占总重量18 25%的改性淀粉、2 5%的斜发沸石粉，搅拌混勻，采用高速离心喷雾干燥机进行喷雾干燥，制成枯草芽孢杆菌酶粉剂。
3.根据权利要求2所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 ①中，所述的种子培养基由蛋白胨、牛肉浸取物、NaCl、琼脂和蒸馏水组成；步骤②中，所述的发酵培养基由豆栢粉、玉米粉、麸皮、Na2HPO4, KH2PO4和蒸馏水组成，所述的发酵补料液由蚕蛹、石灰和水按100 6 600的重量比例，混合均勻，在1.0X IO5pa蒸汽压力下加热水解1小时，制成。
4.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤O)中，所述的种子培养采用种子培养基，其组成为磷酸二氢钾、氯化钙、碳酸氢钠、乙酸钠、氯化镁、氯化铵、氯化钠、酵母粉、微量元素溶液、生长因子、琥珀酸钠、蛋白胨和蒸馏水组成，其中，微量元素溶液包括四水氯化亚铁、氯化钴、氯化镍、氯化铜、氯化锰、氯化锌、硼酸、钼酸钠、亚硒酸钠和蒸馏水，生长因子包括生物素、烟酸、盐酸硫胺素、对氨基苯甲酸、盐酸吡哆胺、泛酸钙、维生素B12和蒸馏水；所述的发酵培养基由氯化铵、醋酸钠、氯化镁、氯化钙、磷酸二氢钙、磷酸氢二钾、酵母膏和蒸馏水组成。
5.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 (3)ii中，原始工作菌种的培养步骤为采用葡萄糖、硫酸镁、磷酸二氢钾、碳酸钙和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量3 5%待分离的污水或污泥，在温度23 33°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为黄色，然后再转接培养3次，获得黄色菌液。
6.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 (3)ii中，原始工作菌种的培养步骤为采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化钠和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量5 10%待分离的污水或污泥，在温度20 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4天， 培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养3次，获得浅黄色菌液。
7.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 (3)ii中，原始工作菌种的培养步骤为采用由磷粉、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、蛋白胨、氯化钠、有机磷和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的PH调至6. 5 7. 5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量3 5%待分离的污水或底泥，在温度25 30°C，放置于通风黑暗处培养3 4天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养2次，获得浅黄色菌液。
8.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于步骤 (3)ii中，所述的微生物培养基由氮源、碳源、无机离子、有机物、生长促进因子和蒸馏水组成；步骤(3)iii中，所述的培养基由磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、蛋白胨、酵母膏、 碳酸钙、硫化钠、硫酸铵和蒸馏水组成。
9.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于所述的复合培养基由培养基原料和待处理污水或污泥按照重量比为1 20 50混合，经发酵、 过滤而成，培养基原料由腐树叶粉、锯末、麦饭石粉、铁锈粉、益生复合菌发酵的泔水渣和乳酸组成。
10.根据权利要求1所述的处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，其特征在于所获得的驯化工作酶菌复合剂中，每毫升活菌数为IO7 IO9CfuAil。
全文摘要
本发明涉及一种处理污水污泥的酶菌复合剂的制备方法，包括如下步骤(1)备料枯草芽孢杆菌粉剂；(2)制备光合细菌菌液；(3)通过采集、培养和富集培养，获得土著菌；(4)工作菌的驯化培养按不同的淤泥负荷投加土著菌及复合培养基，同时加入占总重量0.1～0.4％的枯草芽孢杆菌酶粉剂，1～3％的光合细菌菌液，进行不同负荷、不同有机物质浓度的试验，确定最佳参数，重复3次；(5)工作酶菌复合剂的驯化扩大培养，最终获得驯化工作酶菌复合剂，每毫升活菌数cfu 107～109/ml。本发明制备的酶菌复合剂能高效、简便地处理污水淤泥，在任何污水环境中适应性极强，对当地环境中的有益分解菌类具有引导和协同作用。
文档编号C12N1/00GK102250768SQ20111014608
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者柴宝荣, 王冬, 赵凤清 申请人:康源绿洲微生物技术(北京)有限公司, 康源绿洲生物科技(北京)有限公司