专利名称：能降解动物排泄物的称作jsb98.0的混合微生物群的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合微生物群，用该混合微生物群经生物学降解动物排泄物的方法，尤其涉及一种生物学降解纯化方法，及经处理的污水作为植物的液态肥料的应用。
背景技术：
本发明涉及一种微生物的混合物，其能将家畜和家禽的污物，包括人的粪便分解为环境可接受的物质，并也从而消除与粪便物腐烂相关的气味，所述分解是通过将所述排泄物与所述微生物相接触而进行的，优选微生物是在水溶液中的。
世界上释放入水体系中的废弃物数量日益增加。随着人口的增加，依赖于大量使用肥料及农药的农业，快速发展的食品工业及其它工业加工都产生大量其内容物为非所需物的污水和污水。大多数有机废物可通过生物处理而降解。这种处理利用微生物将对环境有害物质降解为对环境无害的物质的功能。使用微生物处理废物是物理处理系统的经济替代途径，因为生物处理投资较少，能量要求较低，自保持操作，及最终可回收产物。此生物学加工可以各种需氧或厌氧方式达到。最广泛使用的有氧加工法是对家庭和工业污水进行活化淤泥加工法及其修改方法。此方法包括在颗粒化的有机水活化淤泥上絮状悬浮的微生物的存在下对污物进行充气并搅动，并从而根据污水的性质进行BOD或COD还原。在处理方法的需氧期，混合的微生物群将液态污水中的有机化合物的复合混合物降解为碳酸盐，硝酸盐，氨，磷酸盐和硫酸盐。对分解有机肥料和臭气物质的微生物的主要研究是通过活化淤泥法进行污物处理而进行。
近年来，动物工业成为专门化及大规模的工业。熟知的是存在大量家畜和家禽排泄物，这些污物不仅使河流污染上毒性化合物及病原微生物，还使空气散发臭气。处理排泄物面临一系列问题，但目前还没有有效解决。因此强烈需要一种对策以防止由排泄物所致的环境污染及恢复已由排泄物污染的环境。现有一种利用微生物的降解能力净化污染环境的方法，但目前还未知哪个细菌能充分满足实际需要并当用于微生物性排泄物降解时还能高效降解。
发明公开通过以上所述的现有技术，应清楚需要一种可靠的有降解排泄物能力，且与一般已知菌株相比有更多优势的微生物。换而言之，在不适当的污物处理情况下(尤其在耕地或田园中)，水被粪便和病原微生物污染，且将成为非常严重的社会问题。本发明揭示了一种混合微生物群，它们分离自猪圈并称为JSB98.0，由5个具有强分解粪便废物能力的活性菌株组成。所述混合的微生物群可作为强效制剂用于活化淤泥加工法以处理污物。
因此，本发明一个目的是提供一种称为JSB98.0的混合微生物群，其具有降解及除臭家畜和家禽污物包括人粪便的强效能力。
本发明另一目的是提供一种利用本发明的混合微生物群JSB98.0处理污物中的动物排泄物或污水的方法。
本发明另一目的是提供一种利用本发明的混合微生物群JSB98.0，除去含有排泄物的地点的臭气的方法。
本发明另一目的是提供分解及除臭了的适用作植物液态肥料的副产品。
通过本发明可达到以上所述各目的。
本发明第一方面是一种混合微生物群，称作JSB98.0(韩国生物科学和生物技术研究所(KRIBB)韩国典型培养物保藏中心(KCTC)保藏号KCTC0524BP)。
本发明第二方面是一种生物学处理被排泄物污染的基质的方法，包括通过将JSB98.0与被排泄物污染的基质相接触而降解排泄物的步骤。
本发明第三方面是使用经处理的废物作为植物的液肥。
通过以下阐述及所附权利要求，本领域技术人员将清楚本发明的其它方面及优点。
实施发明的最佳模式本发明的发明人筛选了能降解排泄物的微生物，并从被猪、马的排泄物污染的污水中获得了能降解高浓度排泄物的强效微生物群。因此，发现一种将这种混合的微生物群应用于含有排泄物的环境的方法。
如以下实施例如述，分离物的一个特点是即使在较低温度如大约15℃仍保持降解排泄物的相对高活性。一般地，待处理的污水温度在10-20℃，这比微生物的最佳生长温度低，也比本发明的微生物的最佳生长温度低，但本发明的微生物能在实际应用中保持降解排泄物的活性。另外，如后文所述，分离的微生物群在处理动物房或厕所时也能除去与排泄物腐败相关的臭气。
处理排泄物的方法包括将上述微生物混合物JSB98.0与在水性基质中的这些排泄物如污水相接触。微生物与水性基质中这些排泄物接触是通过在含有排泄物的水性基质中培养微生物，或以分批方式，半连续方式或连续方式将水性基质加入微生物的培养系统中而完成的。
尽管在气体导入技术中没有特别限制，但优选通过导入气体搅动培养基以加速通气。气体的导入和排出根据处理情况可连续进行，间歇性地或分批方式进行。这些条件通过根据剩余污染的浓度控制系统而优化。
根据本发明，用混合的微生物群JSB98.0处理动物的粪便或排泄物，以形成所需的液态肥料，排泄物可以是新鲜的或陈旧的得自动物尤其家畜和家禽，包括人产生的污物。例如，动物如牛、猪，马等的粪便可在液体中通过JSB98.0降解及除臭。
本发明的混合的微生物群JSB98.0，可用于生物降解净化加工和环境保护方法，用于净化被排泄物污染的污水。还可用于保护被排泄物污染的土壤。
在本发明的一个实施方案中，本发明的微生物JSB98.0用作除臭剂。
在本发明的另一个实施方案中，经处理的污水用作植物的液态肥料。由于经处理的污物基本上是无臭气味的，无空气污染的且是美学可接受的，它们适用作植物营养素和土壤粒结构促进剂的廉价源料，以生产花，草场，灌木丛，牧场等。
根据上述方面，本发明包括(a)从源料中分离微生物菌株，并鉴别能强力分解动物粪便的潜在菌株，(b)用所述分离株处理所述排泄物(或被排泄物污染的污水)，(c)评价经处理的污水，(d)用所述分离株控制及消除含有所述排泄物的地点的臭气，并(e)用所述经处理的污水作为植物的液态肥料。
本发明的微生物的分离，定性及利用方法在以下实施例中例证。以下实施例无限制之意。
实施例1分离及鉴定微生物微生物已自猪圈中分离出，在所有这些分离物中，5个有活性的且数量占优势的菌株分别鉴别为谷氨酸棒杆菌HO777，克氏微球菌HO778，脱氮副球菌HO779，谷氨酸棒杆菌HO780和蕈状芽孢杆菌HO781。基于微生物的鉴别研究结果，本发明人将此5个活性菌株的混合微生物群称为JSB98.0，其在1998年9月28日保藏在韩国典型培养物保藏中心(KCTC)，保藏号KCTC0524BP，KCTC设在韩国生物科学和生物技术研究所内(KRIBB)，地址为#52，Oun-dong，Yusong-ku，Taejon 305-333，韩国。
实验1测定细胞密度将1ml得自样品的接种物加入含有猪圈污水的计数细菌用琼脂计数平板及计数放线菌的腐殖酸平板中。在接种后，将平板在室温下放置48小时，并通过系列稀释方法测定细胞密度。发现细菌总数为1.12×108CFU/ml，放线菌的总数为7.1×105CFUml。
实验2分离及纯化培养优势菌株13个以上菌株在琼脂计数平板上形成菌落。测定平板上细菌细胞的总数，并选择占总微生物群10％数目的5个细菌菌株作进一步研究。选择的菌落如下菌株1具有乳状菌落的微菌落，20％菌株2白色粘性菌落，18％菌株3黄色菌落，14％菌株4平面褐色菌落，11％菌株5根状菌落，10％实验3细菌的鉴定根据Bergy’s手册和一般细菌学方法手册中所述标准步骤鉴别微生物。获得以下发现。
菌株1此细菌称为HO778菌株(1)形态学特点革兰氏染色阳性细胞形状和大小球状，直径0.5-1.1μm，大多数4个细胞成簇或不规则簇合。
菌落圆形，完整，凸状，光滑的，淡米色。
(2)生理学特点过氧化氢酶阳性氧化酶阳性同化测试L-阿拉伯糖，D-核糖，D-木糖，乙酸，丙酮酸甲酯，琥珀酸单甲酯，丙酸，腐胺(Biolog GP)(3)细胞膜中脂肪酸成分C150 反异58.35％C170 反异26.04％C160 异 13.08％C160 2.53％(4)鉴别以上细菌特点是与那些已知菌株相对比，参考Bergy’s系统细菌学手册，第2卷，1986而得的。结果基于以上特点，揭示此微生物是克氏微球菌菌种的微生物(确信水平98％)。
菌株2此细菌称为HO780菌株(1)形态学特点革兰氏染色阳性形状及细胞大小短棒状或椭圆形，0.7-1.0×1.0-3.0μm，在生长后期大多数为椭圆形，单一，成对或不规则簇集。
菌落圆形，完整的，白色至淡黄色，有轻度光泽不形成芽孢，无能动性，形成异染粒。
(2)生理学特点过氧化氢酶阳性脲酶产生阳性酪蛋白分解阴性明胶分解阴性硝酸盐还原同化测试D-核糖，D-木糖，乙酸，丙酸(Biolog GP).
(3)细胞膜中脂肪酸成分
C181w9c65.55％C160 26.61％C170 6.32％C180 1.52％主要维生素K2类MK-9(H2)(2)鉴别以上分类学发现参考“Bergy’s系统细菌学手册，第8版，第12卷”且已发现本菌株HO780与谷氨酸棒杆菌菌株具有相似分类学特点(确信水平85％)。
菌株3此细菌称为HO777菌株(1)形态学特点革兰氏染色阳性形状及细胞大小棒状或椭圆形，0.7-1.0×1.0-3.0μm，单一，成对或不规则簇集，在生长后期大多数是短椭圆形。
菌落圆形、完整的、光滑的，深黄色，表现轻度光泽不形成芽孢，无能动性，形成异染粒(2)生理学特点过氧化氢酶阳性脲酶阳性硝酸盐还原阳性酪蛋白分解阴性明胶分解阴性同化测试β-环糊精，纤维二糖，D-果糖，α-D-葡萄糖，麦芽三糖，D-甘露糖，3-甲基葡萄糖，palatinose，D-阿洛酮糖，D-核糖，蔗糖，松二糖，D-木糖，乙酸，L-苹果酸，L-天冬酰胺，L-谷氨酸，尿苷(Biolog GP)(3)细胞膜中脂肪酸成分
C181 w9c57.46％C160 38.01％C180 1.45％C150 1.06％主要维生素K2类 MK-9(H2)(4)鉴别此菌株鉴别为谷氨酸棒杆菌(确信水平99％)。
菌株4此细菌称为HO779菌株(1)形态学特点革兰氏染色阴性细胞形状及大小球形，直径0.5-0.9μm，或短棒状，长度0.9-1.2μm，单一，成对或簇集。
菌落大多数为圆形，完整的，光滑的，有光泽，白色至淡褐色。
无能动性(2)生理学特点过氧化氢酶阳性氧化酶阳性在无氧条件下硝酸还原阳性(氮氧化物或氮)明胶分解阴性淀粉水解阴性同化测试L-核糖，D-核糖，D-木糖，β-羟基丁酸，D-乳酸甲酯，L-乳酸，丙酮酸甲酯，琥珀酸单甲酯。
(3)细胞膜中脂肪酸成分C181w7/w9t/w12t 82.98％C1003OH 5.93％C161异I/C 140 3OH 3.29％
C180 2.50％C201w9t 1.65％C170 1.30％C190 1.27％(4)鉴别此菌株鉴别为脱氮副球菌(确认水平85％)。
菌株5此细菌称作HO781菌株(1)形态学特点革兰氏染色阳性细胞形态及大小成链的棒状菌落假根，表现结霜的玻璃状芽孢椭圆形，中心(2)生理特点过氧化氢酶阳性无氧生长阳性VP测试阴性酸形成D-葡萄糖(+)，L-阿拉伯糖(-)，D-木糖，D-甘露糖醇酪蛋白分解阳性淀粉水解阳性丙酸利用阴性柠檬酸利用阳性硝酸还原阳性吲哚形成阴性生长温度30℃(+)，37℃(+)，50℃(-)，55℃(-)生长pH值在营养肉汤中6.8，在SDA中5.7NaCl生长2％(+)，5％(+)，7％(-)，10％(-)
同化测试L-阿拉伯糖，D-阿拉伯醇，D-核糖，D-丙氨酸，腺苷，腺苷-5’-单磷酸(Biolog GP)(3)细胞膜中脂肪酸成分C150异 20.71％C150异2OH/C161 w7c14.98％C130异 11.25％C170异 8.64％0.120 异 6.24％C1406.02％异C171 w5c 5.16％(4)鉴别此菌株鉴别为蕈状芽孢杆菌(确信水平90％)实施例2处理原料污物将饲养的牛的饲养污物收集在普通污水处理池中，并接种JSB98.0以确定微生物活性的存在。通气时间保持18小时/天，且溶解的氧浓度保持在大约2ppm。此实施例在1998年6月28日至7月6日重复进行3次。结果示于表1。
表1处理的污水的评价
可以确认本发明的JSB98.0可高效降低BOD水平。
实施例3分析处理的污水进行如实施例2中相同步骤之后，分析经处理的污水的性质及无机成分的组成。结果示于表2和表3。
表2定量及定性分析经处理的污水
表3经处理的污水中无机成分的组成
可见，经处理的污水在化学方面可与饮用水相比，但细菌数目比标准饮用水多。因此，根据前述，本发明提供了一种处理家畜和家禽污物的方法，以助于减轻和处理由动物排泄物所导致的水污染。本文所述的JSB98.0的功效是使被排泄物污染的污水的化学性质得以明显改善。
实施例4经处理的污水的应用(1)使用的经处理的污水已经通过降解进行了粪便除臭化处理。将1升经处理的污水分别一天三次喷布于猪圈，牛圈和厕所。观测除臭化效应，并发现臭味明显减轻。即JSB 98.0具有极强的分解臭气源中产臭气物质的能力。
(2)为评价经处理的污水作为液态肥料的效用，将经处理的污水(用地下水稀释50-100倍)用喷雾冷却器分别喷布于菜园(红辣椒)和草坪(长满草皮的草坪)，一天三次。用地下水喷布作对照。结果示于表4和表5。
表4用经处理的污水对红辣椒的培养测试
表4中结果表明与对照组相比根据本发明处理的污水明显改善红辣椒的基质传导性，生长长度和总产物。
表5用经处理的污水对草坪的培养测试
发现经处理的污水与对照组相比明显改善光合作用率。
工业应用如上所述，本发明的新的能降解动物包括人粪便的，称作JSB98.0的混合微生物群，能利用其不同于那些常用的单一菌种的生长特性，生物降解这些物质，因此有效地生物降解含有这些物质的污水。
尽管已参考特殊的实施方案对本发明进行了阐述，应知本领域技术人员在不偏离本发明范围之内可对本发明加以各种修改。因此，所有修改及等价物均应在本发明权利要求的精神与范围内。
国际承认的用于专利程序的微生物保藏的布达佩斯条约国际表格原始保藏物受理通知书根据细则7.1签发致Lee，Sang WheeJin-joo mansion Apt.2-501#5-22 Moonrae-dong，Youngdeungpo-ku，Seoul 150-095韩国
权利要求
1.一种具有降解动物和人排泄物的能力以及以保藏号KCTC0524BP保藏的JSB 98.0的所有特性的混合微生物群，其中所述微生物群由谷氨酸棒杆菌HO777，克氏微球菌HO778，脱氮副球菌HO779，谷氨酸棒杆菌HO780和蕈状芽孢杆菌HO781组成。
2.一种生物学降解基质中所含动物和人排泄物的方法，其包括将所述的混合微生物群(JSB98.0)与基质接触，并分解基质中所含的所述物质。
3.权利要求2的方法，其中基质是水性基质。
4.一种生物学除臭或消除含有动物和人排泄物的地点内的臭气的方法，包括将所述的混合微生物群(JSB98.0)与所述物质接触，并通过生物学降解所述物质中产臭气物质而除臭。
全文摘要
本发明揭示了一种能有效降解动物排泄物的混合微生物群,称作JSB98.0(KCTC 0524BP)。另外,本发明揭示了一种利用JSB98.0净化被所述排泄物污染的污水,或消除与所述排泄物腐烂相关的臭气的方法。
文档编号C12N1/00GK1332795SQ99815176
公开日2002年1月23日 申请日期1999年10月30日 优先权日1998年10月30日
发明者郑熙千, 李相徽 申请人:郑熙千, 李相徽 被以下专利引用 (2),