一种用于水环境改良的复合菌生产方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于水环境改良的复合菌生产方法，复合菌由如下菌种组成：枯草芽孢杆菌30％-40％，地衣芽孢杆菌30％-40％，放线菌10％-20％，反硝化细菌10％-20％，光合细菌10％-20％。具体产品中各微生物组分之和为100％。
【专利说明】一种用于水环境改良的复合菌生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于应用生物【技术领域】，涉及一种水环境改良的微生物复合菌及其生产方法。
【背景技术】
[0002]水是生命之源，人类的生存活动都离不开水。水安全关系到人民群众身体健康和经济社会可持续发展，是环境保护工作的重中之重。世界卫生组织(WHO)调查表明，全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与饮用水水质不良有关。饮用水不良水质导致的疾病多达50多种。[0003]作为90%以上的饮用水源:湖泊、水库和河流，主要表现在:1.水源地富营养化问题突出，总氮，总磷超标；2.水源自身动、植物新陈代谢产生大量残骸，无法用传统方法根除。3.水体中致病微生物增多。4.水体环境富营养化严重，导致藻类大量繁殖。而死亡的藻类残体悬浮于水体中，通过传统水处理方法很难根除，成为饮用水质有机物超标的重要因素。
[0004]河流型水源地由于人类生活，高浓度有机污水，工业废水的流入，也极易发生突发性水污染事件，直接威胁水体环境安全。
[0005]近几年微生物制剂在水环境改良方面已有所应用，但存在着很多问题，如一些微生物不能产生酶，只是单纯的吸收水体的小分子营养物质，不能有效地促进水体环境的物质循环，效果比较慢。菌种单一，每一种微生物在水体物质循环的环节中的作用不同，经过实验表明，复合菌效果和处理效率远大于单一菌种。
【发明内容】
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[0006]本发明的目的是针对上述微生态制剂在水体环境改良上存在问题，提供一种含生物酶的，含多种微生物细菌的水环境改良微生物复合菌。
[0007]本发明的另一个目的是提供上述水环境微生物复合菌的生产方法。
[0008]本发明的目的是通过下列技术措施实现的:一种水环境改良微生物复合菌，该复合菌各组分微生物在微生物总质量中的质量百分比为:枯草芽孢菌30~40%，地衣芽孢杆菌30~40%，放线菌10~20%，反硝化细菌10~20%，光合细菌10~20%。具体产品中所述个微生物组分之和为100%。
[0009]所述的水环境微生物复合菌，每克或每ml该微生物复合菌中菌含量不低于
6.0X IO8CFU,蛋白酶活性不低于300U，淀粉酶含量不低于200U.[0010]所述的水环境微生物复合菌的制备方法，该方法是将各组分微生物分别培养再按一定比例混合制成微生物复合菌。
[0011]所述的水环境微生物复合菌的制备方法，包括下述步骤:
[0012]a.一级种子液的制备:分别将活化的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、反硝化产碱杆菌菌种接种到无菌的Ph7.0~7.5的营养肉汤中，放线菌接种在灭菌的淀粉液体培养基中，30~37°C，150~200rpm，过夜培养；光合细菌在光合细菌液体培养基中，30~37°C，光照培养4~7天，光照强度1000~2000LX，获得各菌种的一级种子液；
[0013]b.二级种子液发酵:分别将步骤a所培养的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、反硝化产碱杆菌、放线菌一级种子液按发酵罐体积10~15%的接种量接入发酵罐，培养基同步骤a所用，30~37°C, 150~200rpm，通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气,通气量为发酵罐体积0.5-1倍/min,压力在0.1~IMPa,发酵12~18小时；
[0014]c.生产液发酵:分别将二级种子液打入发酵罐中，培养基同步a所用，接种量为发酵罐体积的8-12%，30~37°C，150~200rpm，通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气，通气量为发酵罐体积0.8-1倍/min，压力在0.5~1.0MPa,发酵24~36小时；光合细菌直接将一级种子液接种到透明的装有光合细菌液体培养基的发酵罐中，接种量为发酵罐体积的8~12%，30~37°C，光照培养4-7天，光照强度1000-2000Lx ；
[0015]d.单独发酵完成后将发酵液装入贮液罐，按照各组分微生物在微生物总质量的质量百分比取枯草芽孢杆菌30 %~40 %，地衣芽孢杆菌30 %~40 %，放线菌10~20 %，反硝化细菌10~20%，光合细菌10~20%混合制成液体微生物修复剂；
[0016]或者将单独发酵的发酵液通过离心或者加载体吸附，形成固体，按照各组分微生物在微生物总质量中的质量百分比取枯草芽孢杆菌30 %~40 %，地衣芽孢杆菌30 %~40%，放线菌10~20%，反硝化细菌10~20%，光合细菌10~20%混合制成固体微生物复合菌。
[0017]所述的水环境微生物复合菌的制备方法，步骤d中液体微生物复合菌剂的菌含量不低于6.0X108CFU/ml，蛋白酶活性不低于300U/ml，淀粉酶含量不低于200U/ml。
[0018]本发明有益效果:
[0019]采用本发明获得的微生物水环境改良复合菌与传统为生物水质改良剂相比有以下优点:
[0020]1)所使用的微生物能够产生生物活性酶
[0021]通过现代微生物分离技术、分子生物学技术和酶工程技术筛选能过产生蛋白酶、淀粉酶的菌株作为水环境改良微生物复合菌的目的菌，这些菌能够产生大量的蛋白酶、淀粉酶、蛋白酶的含量不低于300U/g或者300U/ml，淀粉酶不低于200U/g或者200U/ml.这些酶能够有效的将水中的残饵以及粪便中没有被动物消化的蛋白质、淀粉降解成可利用的小分子物质，加速残饵、粪便的降解。
[0022]2)所使用的微生物以水环境原籍菌为主
[0023]微生物像所有生物一样有一定的环境适应性，传统的水质改良剂所用的微生物大多数是陆生的，达到水体不能适应水环境，因此不能很快繁殖，形成优势菌群，而原籍菌是从水环境中分离的，对水环境适应性强，人工投入以后能迅速形成优势菌群。
[0024]3)所使用的微生物还能产生抗生素样物质
[0025]所选用的微生物如芽孢杆菌、放线菌能产生抗生素样物质，对致病菌有抑制作用，从而有效地
[0026]4)所选用的微生物为多种微生物的混合体，它们具有较强的针对性和组合能力，在载体中不互相排斥，在水体中相互协调，效果明显提高。使用时不需要复杂的工程工艺，直接投放，使用方便[0027]本发明所选用的菌株特性及功能如下:
[0028]1)枯草芽孢杆菌，能产生蛋白酶、淀粉酶以及枯草杆菌素，同时又能分解有机质，激活水底污泥氮磷的营养物质释放，有效地改良水底的微生物环境
[0029]2)地衣芽孢杆菌，能产生蛋白酶、杆菌肽等，
[0030]3)放线菌，能够生长抗生素类物质，改良菌的增长，抑制其它致病菌的生长
[0031]4)反硝化产碱杆菌，能有效降解水体中的亚硝酸盐，使硝酸盐转化为氮气逸出除水体，降低水中的氮含量
[0032]5)光合细菌，能有效降解水体中的氨氮、硫化氢等有害物质，增加水体溶氧【具体实施方式】
[0033]以下通过实施例对本发明作进一步阐述。
[0034]一、活化培养基:
[0035]1、营养肉汤琼脂培养基:每升培养基中蛋白胨IOg,牛肉浸膏3.0g,氯化钠5.0g,琼脂20g，pH7.0~7.5。灭菌。
[0036]2、淀粉琼脂培养基:每升培养基含可溶性淀粉20克。硝酸钾1.0g，磷酸氢二钾
0.5g,硫酸镁0.5g，硫酸亚铁0.01g，琼脂20g，pH7.2。灭菌。
[0037]二、液体培养基:配方同活化培养基，但不含琼脂。
[0038]1、营养肉汤培养基:每升培养基中含蛋白胨IOg,牛肉浸膏3.0g,氯化钠5.0g,Ph7.0 ~7.5。
[0039]2、淀粉培养基:每升培养基含可溶性淀粉20克，硝酸钾1.0g，氯化钠0.5g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸镁0.5g，硫酸亚铁0.01g, ρΗ7.2。灭菌。
[0040]3、光合细菌培养基:每升培养基含硫酸铵lg，七水硫酸镁0.2g，碳酸氢钠5g，磷酸
[0041]氢二钾0.5g,蛋白胨 2g, ρΗ7.5。灭菌。
[0042]将冻干或4°C保存的菌种进行斜面活化，将保存的原始芽孢杆菌类细菌、反硝化产碱杆菌菌种接种到无菌的Ph7.0~7.5左右的营养肉汤琼脂平板上，放线菌接种在灭菌的可溶性淀粉琼脂培养基中；光合细菌在光合细菌固体培养基中，30~37°C，光照培养4~7天。
[0043]实施例1
[0044]I)将冻干菌种或4°C保存的菌种进行斜面活化。分别将枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，反硝化产碱杆菌接种至营养肉汤琼脂培养基进行斜面活化；放线菌接种至淀粉琼脂培养基进行斜面活化；光合细菌接种至光合细菌固体培养基进行斜面活化。
[0045]2) 一级种子液的制备:从活化的琼脂平板上挑取典型菌落，分别将枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌反硝化产碱杆菌接种到无菌的PH7.0的营养肉汤中，放线菌接种在灭菌的淀粉液体培养基中，35°C，150rpm，过夜培养；光合细菌接种到光合细菌液体培养基中，35 °C，光照培养4天，光照强度1500LX:获得各菌种的一级种子液。
[0046]3) 二级种子液发酵:分别将步骤2)所培养的枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，反硝化产碱杆菌、放线菌一级种子液按发酵罐体积10%的接种量接入100L发酵罐，培养基步骤同I)所用，37°C，150rpm,通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气，通气量为发酵罐体积0.5-1倍/min。压力在0.1MPa,发酵12小时；[0047]4)生产液发酵:分别将二级种子液打入I吨发酵罐中，培养基同步骤2)所用，接种量为发酵罐体积的10%，37°C，150rpm,通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气，通气量为发酵罐体积0.8-1倍/min，压力在0.5_lMPa，发酵36小时。光合细菌直接将一级种子液接种到透明的装有光合细菌液体培养基的容器中，接种量为发酵罐体积的10%，35°C，光照培养7天，光照强度2000Lx.[0048]5)单独发酵完成后将发酵液装入贮藏罐，按照各组分微生物在微生物总质量中的质量百分比取枯草芽孢杆菌40 %，地衣芽孢杆菌30 %，放线菌10 %，光合细菌10 %、反硝化产碱杆菌10%混合制成液体微生物修复剂。经测定，菌含量不低于5.0X 108CFU/ml，蛋白酶活性不低于1000U/ml，淀粉酶含量不低于100U/ml。
[0049]实施案列2
[0050]1.实施地点:成都市安德镇安龙村农村家园，集中安置小区，二百户，人口在650人。[0051]2.水处理量:平均处理污水在300d/T.处理水为人畜粪便，洗涤水，生活污水，含
有机质较闻。
[0052]3.使用方法和工艺:利用复合菌技术处理污水。
[0053]具体处理过程如下；污水经厌氧池发酵后，经过管道从一米落差流到挡板，然后溅入复合菌膜滤池，在污水落差和挡板碰撞的过程中充分与空气接触，增加污水中的溶氧。污水在经过有大量复合菌形成的生物膜时，水体中的营养物质被生物膜上的复合菌充分吸收，然后经过处理的水，经过滤池流出。
[0054]4.复合菌的添加量:初期滤膜上的复合菌还没形成大量粘连以前，平均每吨水加入复合菌I公斤，复合菌吸附在滤膜上面，大概7天左右有大量复合菌沾粘膜形成后，就不再添加复合菌，在复合菌膜老化脱落后，又重新开始添加复合菌。
[0055]5.平均水处理费用不到0.3元，基本不需要专人维护
[0056]6.整个水处理工程投资省费用较大，按常规方法，处理每吨污水的工程投资在900元/d，300d/t的工程投入在在27万以上，而建这样一个污水处理系统总投入仅不到三万元。
[0057]7.处理效果如下:
[0058]在实际运行期间，复合菌对污染物有较好的去处效果。复合菌滤池进水C0D.氨氮.总氮.总磷的平均浓度分别为:260.05mg/L.32.10mg/L.38.52mg/L.和4.65mg/L,出水平均浓度分别为:33.41mg/L.1.47mg/L.10.llmg/1和0.12mg/L，各污染物的去除率分别为87.2%.95.4%.73.8%.和97.4%。均满满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 一级A标准显示复合菌在处理污水方面有良好的效果。
【权利要求】
1.一种水环境改良复合菌的生产方法，其特征在于该复合菌各组微生物在微生物总质量中的质量百分比为:枯草芽孢杆菌30 %~40 %，地衣芽孢杆菌30 %~40 %，放线菌.10%~20%，反硝化细菌10%~20%，光合细菌10%~20%。
2.根据权利要求1所述的水环境微生物复合菌，其特征在于每克或每ml该微生物复合菌中菌含量不低于8.0X IO8CFU,蛋白酶活性不低于300U，淀粉酶含量不低于150U。
3.如权利要求1或2所述的水环境改良复合菌的制备方法，其特征在于该方法是将各组微生物分别培养再按一定比例混合制成微生物复合菌。
4.根据权利要求3所述的水环境改良复合菌的制备方法，其特征在于它包含下述步骤: a.一级种子液的制备:分别将活化的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、反硝化产碱杆菌菌种接种到无菌的PH7.0~7.5的营养肉汤中，放线菌接种在灭菌的淀粉液体培养基中，.30~37°C，150~200rpm，过夜培养；光合细菌在光合细菌液体培养基中，30~37°C，光照培养4-7天，光照强度1000-2000LX ;获得各菌种的一级种子液； b.二级种子液发酵:分别将步骤a所培养的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、反硝化产碱杆菌、放线菌一级种子液按发酵罐体积10~15%的接种量接入发酵罐，培养基同步骤a所用，30~37°C, 150~200rpm，通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气，通气量为发酵罐体积的0.5-1倍min，压力0.1~IMPa，发酵12~18小时； c.生产液发酵:分别将二级种子液打入发酵罐中，培养基同步骤所用，接种量为发酵罐体积的8-12%，30~37°C，150~200rpm，通入经0.45 μ m滤膜过滤的过滤空气，通气量为发酵罐体积的0.8-1倍min，压力0.5~1.0MPa,发酵24~36小时；光合细菌直接将一级种子液接种到透明的装有光合细菌液体培养基的发酵罐中，接种量为发酵罐体积的.8-12%,30~37°C，光照培养4-7天，光照强度1000_2000Lx ； d.单独发酵完成后将发酵液装入贮液罐，按照各组分微生物在微生物总质量中质量百分 d.单独发酵完成后将发酵液装入贮液罐，按照各组分微生物在微生物总质量中质量百分比取枯草芽孢杆菌30~40 %，地衣芽孢杆菌30~40 %，放线菌10~20 %，反硝化细菌.10~20%，光合细菌10~20%混合制成液微生物复合菌； 或者将单独发酵的发酵液通过离心或者加载体吸附，形成固体，按照各组分微生物在微生物总质量中的质量百分比取枯草芽孢杆菌30~40%，地衣芽孢杆菌30~40%，放线菌10~20%，反硝化细菌10~20%，光合细菌10~20%混合制成固体微生物复合菌。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤d中液体微生物修复剂的菌含量不低于6.0X108CFU/ml，淀粉酶含量不低于200U/ml ;固体微生物复合菌的菌含量不低于. 6.0X 108CFU/g，蛋白酶活性不低于300U/g，蛋白酶含量不低于200U/g。
【文档编号】C12R1/10GK103898002SQ201210587129
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】李朝均 申请人:都江堰惠农生物技术有限责任公司