一种新型复合微生物菌剂及其制备方法与流程

文档序号:11687316阅读:163来源:国知局

本发明涉及一种新型复合微生物菌剂及其制备方法,可用于公厕、垃圾中转站、垃圾填埋场、生活垃圾堆放点、污水、屠宰场、养殖场以及生物堆肥等的臭气处理。



背景技术:

随着人口的增长和经济的不断发展,人们日益认识到环境对人类可持续发展的重要性。目前,我国城市生活垃圾年生产量约为1.4亿吨,80%以上被运送到垃圾填埋场进行填埋处理,有机生活垃圾被微生物分解产生大量nh3、h2s等恶臭气体,对垃圾填埋场及周边的环境造成极大的污染,影响环卫工人和周边居民的身体健康,垃圾产生的恶臭污染已经成了一大公害。此外,在大中型城市人口密集区,如车站、旅游景点、菜市场等,公厕数量不断增多,已经成为城市文明建设的重要标志,而有其引起的恶臭问题也已成为环境保护的重要议题。

目前,市场上主要以植物除臭剂和化学除臭剂为主,其中,植物除臭剂提取工艺复杂,生产成本较高;化学除臭剂显效快,效率高,但可能会造成二次污染。而鉴于生物除臭法脱臭效率高、、可循环利用、无二次污染、设备简单等特点,已经成为环境治理方面的一个世界性趋势。但由于现有的复合微生物菌剂生产工艺复杂,效果参差不齐,生产成本高,因此,开发新型有效廉价且适用范围广的复合微生物菌剂已迫在眉睫。



技术实现要素:

本发明即针对目前复合微生物菌剂所存在的上述不足之处,并进一步优化原有产品的微生物群落结构,提供了一种新型的复合微生物菌剂,该复合微生物菌剂生产发酵工艺简单、除臭效率高、微生物菌群稳定、适用性强。

为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:一种新型复合微生物菌剂,它由活性种子液与生产培养基按体积配比2:100组成;所述活性种子液由贝莱斯芽孢杆菌、山茶花乳杆菌、库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌,按体积配比为(10~20):(3~9):(2~4):(1~5):(1~5):(1~3):(1~3)组成;所述生产培养基按如下配料配比组成:每10吨水中含有200~300kg西红柿、200~300kg豆芽、100~200kg麦麸、300~400kg红糖、250~350kg糖蜜、2~6kg蛋白胨、2~7kg酵母膏、3~9kg冰醋酸。

优选的,所述活性种子液由贝莱斯芽孢杆菌、山茶花乳杆菌、库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌,按体积配比为5:2:1:1:1:1:1组成。

优选的,所述生产培养基按如下配料配比组成:每10吨水中含有250kg西红柿、250kg豆芽、140kg麦麸、350kg红糖、300kg糖蜜、3kg蛋白胨、3.5kg酵母膏、5.5kg冰醋酸。

制备方法为:

步骤一、活化培养基制备:

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨9-11g,牛肉膏2-4g,氯化钠4-6g,琼脂20g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为7.0;在120-122℃下灭菌18-22min,制备成牛肉膏蛋白胨培养基;

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨9-11g,酵母粉3-5g,牛肉膏4-6g,葡萄糖19-21g,三水乙酸钠4-6g,柠檬酸三铵1-3g,吐温-800.5-1.5ml,磷酸氢二钾1-3g,七水硫酸镁0.1-0.3g,四水硫酸锰0.04-0.06g,琼脂19-21g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为6.2,在120-122℃下灭菌18-22min,制备成mrs培养基;

采用每100ml蒸馏水中加入葡萄糖1-3g,蛋白胨1-3g,酵母粉0.5-1.5g,琼脂1-3g;在120-122℃下灭菌18-22min,制备成ypd培养基;

步骤二、活性种子液制备:

将贝莱斯芽孢杆菌、巴氏醋杆菌分别放入牛肉膏蛋白胨培养基中培养;控制培养温度为36-38℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化的贝莱斯芽孢杆菌液和巴氏醋杆菌液;

将山茶花乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌分别放入mrs培养基中培养;控制培养温度为36-38℃,静置培养24h,形成活化的茶花乳杆菌液、植物乳杆菌液、干酪乳杆菌液;

将库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母分别放入ypd培养基中培养;控制培养温度为29-31℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化库德里阿兹威氏毕赤酵母菌液、酿酒酵母菌液;

将上述活化菌液按体积比配比后形成活性种子液;

步骤三、生产培养基制备:

将西红柿、豆芽粉碎后分别用40~80℃水浸泡30~50min;麦麸用40~80℃水浸泡30~50min;糖蜜和红糖分别用60~90℃水溶解;蛋白胨和酵母膏分别用90~100℃水溶解;采用冰醋酸调节ph为4.6-4.8,形成生产培养基;

步骤四、混合保存;

待步骤三中的生产培养基冷却到35~39℃时,加入所述活性种子液,所述活性种子液与生产培养基按体积配比2:100加入;静置发酵1-2天即形成成品,将成品在3-5℃温度下保存。

优选的,步骤三中,将西红柿、豆芽粉碎后分别用60℃水浸泡40min;麦麸用60℃水浸泡60min;糖蜜和红糖分别用80℃水溶解;蛋白胨和酵母膏分别用100℃水溶解。

优选的,待步骤三中的生产培养基冷却到35~39℃时,加入所述活性种子液混合均匀,所述活性种子液与生产培养基按体积配比2:100加入;每天8-9点、12-13点、16-18点时间段对混合后液体进行搅拌,搅拌速度为120r/min,,每次搅拌时间为15-20min;持续1-2天后形成成品,将成品在3-5℃温度下保存。

本发明中的复合微生物菌剂剂可用于公厕、垃圾中转站、垃圾填埋场、生活垃圾堆放点、污水、屠宰场、养殖场以及生物堆肥等的臭气处理。

本发明提供的复合微生物菌剂中各有益微生物之间存在一定的协同作用,能对公厕、垃圾填埋场、养殖场等场所的有机物质进行降解,有效对臭源点散发出的臭气(特别是氨气和硫化氢)进行吸收分解,同时部分有益菌还能抑制腐败细菌的生长,从根源上消除臭气的产生;芽孢杆菌能迅速消耗环境中的游离氧,促进乳杆菌(有益厌氧菌)及酵母菌(兼性厌氧菌)的生长,并产生乳酸等有机酸类,降低环境的ph值,间接抑制其它腐败菌的生长。特别的,贝莱斯芽孢杆菌对多种病源真菌有拮抗作用,减少了杂菌对酵母菌的影响;巴氏醋杆菌则能利用糖或酒精产生醋酸,对酵母菌的生长有促进作用;植物乳杆菌和干酪乳杆菌能产生特有的乳酸杆菌素(一种生物型防腐剂),能预防产品变质。通过菌株的自身代谢能创造一个持续的酸性环境,长期抑制腐败菌生长和苍蝇虫卵的孵化,从源头上减少臭气的产生,保障了更加高效的除臭灭蝇效果。

采用本发明中的生产培养基做成的成品经72h发酵后总酵母菌有效活菌数约0.12亿cfu/ml,总乳杆菌有效活菌数约43亿cfu/ml、贝莱斯芽孢杆菌有效活菌数约1.2亿cfu/ml、醋酸杆菌有效活菌数0.85亿cfu/ml。

通过检测机构检测,该微生物除臭复合剂对氨气的去除率能达到98%以上,硫化氢的去除率达到89%以上。通过在垃圾填埋场实践,能去除94%以上的氨气,93%以上的硫化氢,使垃圾填埋场的臭气浓度降低了89%以上,比现有市场产品的除臭效果提高了30%以上,且具有灭蝇效果,具有广阔的应用前景。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例一:

一种新型复合微生物菌剂,它由活性种子液与生产培养基按体积配比2:100组成;所述活性种子液由贝莱斯芽孢杆菌、山茶花乳杆菌、库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌,按体积配比为5:2:1:1:1:1:1组成;所述生产培养基按如下配料配比组成:每10吨水中含有250kg西红柿、250kg豆芽、140kg麦麸、350kg红糖、300kg糖蜜、3kg蛋白胨、3.5kg酵母膏、3-9kg冰醋酸。

制备方法为:

步骤一、活化培养基制备:

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨10g,牛肉膏3g,氯化钠5g,琼脂20g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为7.0;在121℃下灭菌20min,制备成牛肉膏蛋白胨培养基;

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨10g,酵母粉4g,牛肉膏5g,葡萄糖20g,三水乙酸钠5g,柠檬酸三铵2g,吐温-801ml,磷酸氢二钾2g,七水硫酸镁0.2g,四水硫酸锰0.05g,琼脂20g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为6.2,在121℃下灭菌20min,制备成mrs培养基;

采用每100ml蒸馏水中加入葡萄糖2g,蛋白胨2g,酵母粉1g,琼脂2g;在121℃下灭菌20min,制备成ypd培养基;

步骤二、活性种子液制备:

将贝莱斯芽孢杆菌、巴氏醋杆菌分别放入牛肉膏蛋白胨培养基中培养;控制培养温度为37℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化的贝莱斯芽孢杆菌液和巴氏醋杆菌液;

将山茶花乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌分别放入mrs培养基中培养;控制培养温度为37℃,静置培养24h,形成活化的茶花乳杆菌液、植物乳杆菌液、干酪乳杆菌液;

将库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母分别放入ypd培养基中培养;控制培养温度为30℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化库德里阿兹威氏毕赤酵母菌液、酿酒酵母菌液;

将上述活化菌液按体积比配比后形成活性种子液;

步骤三、生产培养基制备:

将西红柿、豆芽粉碎后分别用60℃水浸泡40min;麦麸用60℃水浸泡60min;糖蜜和红糖分别用80℃水溶解;蛋白胨和酵母膏分别用100℃水溶解;采用冰醋酸调节ph为4.6-4.8,形成生产培养基;

步骤四、混合保存;

待步骤三中的生产培养基冷却到37℃时,加入所述活性种子液混合均匀,所述活性种子液与生产培养基按体积配比2:100加入;每天8-9点、12-13点、16-18点时间段对混合后液体进行搅拌,搅拌速度为120r/min,,每次搅拌时间为15-20min;持续1-2天后形成成品,将成品在3-5℃温度下保存。

实施例二:

一种新型复合微生物菌剂,它由活性种子液与生产培养基按体积配比2:100组成;所述活性种子液由贝莱斯芽孢杆菌、山茶花乳杆菌、库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌,按体积配比为10:3:2:1:1:1:1组成;所述生产培养基按如下配料配比组成:每10吨水中含有200kg西红柿、200kg豆芽、100kg麦麸、300kg红糖、250kg糖蜜、2kg蛋白胨、2kg酵母膏、3-9kg冰醋酸。

制备方法为:

步骤一、活化培养基制备:

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨9g,牛肉膏2g,氯化钠4g,琼脂20g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为7.0;在120℃下灭菌18min,制备成牛肉膏蛋白胨培养基;

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨9g,酵母粉3g,牛肉膏4g,葡萄糖19g,三水乙酸钠4g,柠檬酸三铵1g,吐温-800.5ml,磷酸氢二钾1g,七水硫酸镁0.1g,四水硫酸锰0.04g,琼脂19g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为6.2,在120℃下灭菌18min,制备成mrs培养基;

采用每100ml蒸馏水中加入葡萄糖1g,蛋白胨1g,酵母粉0.5g,琼脂1g;在120℃下灭菌18min,制备成ypd培养基;

步骤二、活性种子液制备:

将贝莱斯芽孢杆菌、巴氏醋杆菌分别放入牛肉膏蛋白胨培养基中培养;控制培养温度为36℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化的贝莱斯芽孢杆菌液和巴氏醋杆菌液;

将山茶花乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌分别放入mrs培养基中培养;控制培养温度为36℃,静置培养24h,形成活化的茶花乳杆菌液、植物乳杆菌液、干酪乳杆菌液;

将库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母分别放入ypd培养基中培养;控制培养温度为29℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化库德里阿兹威氏毕赤酵母菌液、酿酒酵母菌液;

将上述活化菌液按体积比配比后形成活性种子液;

步骤三、生产培养基制备:

将西红柿、豆芽粉碎后分别用40℃水浸泡50min;麦麸用40℃水浸泡50min;糖蜜和红糖分别用60℃水溶解;蛋白胨和酵母膏分别用90℃水溶解;采用冰醋酸调节ph为4.6-4.8,形成生产培养基;

步骤四、混合保存;

待步骤三中的生产培养基冷却到35℃时,加入所述活性种子液混合均匀,所述活性种子液与生产培养基按体积配比2:100加入;每天8-9点、12-13点、16-18点时间段对混合后液体进行搅拌,搅拌速度为120r/min,,每次搅拌时间为15min;持续1-2天后形成成品,将成品在3-5℃温度下保存。

实施例三:

一种新型复合微生物菌剂,它由活性种子液与生产培养基按体积配比2:100组成;所述活性种子液由贝莱斯芽孢杆菌、山茶花乳杆菌、库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌,按体积配比为20:9:4:5:5:3:3组成;所述生产培养基按如下配料配比组成:每10吨水中含有300kg西红柿、300kg豆芽、200kg麦麸、400kg红糖、350kg糖蜜、6kg蛋白胨、7kg酵母膏、3-9kg冰醋酸。

制备方法为:

步骤一、活化培养基制备:

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨11g,牛肉膏4g,氯化钠6g,琼脂20g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为7.0;在122℃下灭菌22min,制备成牛肉膏蛋白胨培养基;

采用每1l蒸馏水中加入蛋白胨11g,酵母粉5g,牛肉膏6g,葡萄糖21g,三水乙酸钠6g,柠檬酸三铵3g,吐温-801.5ml,磷酸氢二钾3g,七水硫酸镁0.3g,四水硫酸锰0.06g,琼脂21g,混合均匀;采用盐酸和氢氧化钠调节ph为6.2,在122℃下灭菌22min,制备成mrs培养基;

采用每100ml蒸馏水中加入葡萄糖3g,蛋白胨3g,酵母粉1.5g,琼脂3g;在122℃下灭菌22min,制备成ypd培养基;

步骤二、活性种子液制备:

将贝莱斯芽孢杆菌、巴氏醋杆菌分别放入牛肉膏蛋白胨培养基中培养;控制培养温度为38℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化的贝莱斯芽孢杆菌液和巴氏醋杆菌液;

将山茶花乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌分别放入mrs培养基中培养;控制培养温度为38℃,静置培养24h,形成活化的茶花乳杆菌液、植物乳杆菌液、干酪乳杆菌液;

将库德里阿兹威氏毕赤酵母、酿酒酵母分别放入ypd培养基中培养;控制培养温度为31℃,转速为120r/min,培养24h,形成活化库德里阿兹威氏毕赤酵母菌液、酿酒酵母菌液;

将上述活化菌液按体积比配比后形成活性种子液;

步骤三、生产培养基制备:

将西红柿、豆芽粉碎后分别用80℃水浸泡30min;麦麸用80℃水浸泡30min;糖蜜和红糖分别用90℃水溶解;蛋白胨和酵母膏分别用100℃水溶解;采用冰醋酸调节ph为4.6-4.8,形成生产培养基;

步骤四、混合保存;

待步骤三中的生产培养基冷却到39℃时,加入所述活性种子液混合均匀,所述活性种子液与生产培养基按体积配比2:100加入;每天8-9点、12-13点、16-18点时间段对混合后液体进行搅拌,搅拌速度为120r/min,,每次搅拌时间为20min;持续1-2天后形成成品,将成品在3-5℃温度下保存。

本发明适用于用于公厕、垃圾中转站、垃圾填埋场、生活垃圾堆放点、污水、屠宰场、养殖场以及生物堆肥等的臭气处理。

以下菌株菌保藏与中国典型培养物保藏中心(以下简称cctcc):

贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis):cctcc保藏编号为m2016730,简称cctccm730。

山茶花乳杆菌(lactobacilluscamelliae):cctcc保藏编号为m2016729,简称cctccm729。

库德里阿兹威氏毕赤酵母(pichiakudriavzevii):cctcc保藏编号为m2016731,简称cctccm731。

酿酒酵母(saccharomycescerevisiae):cctcc保藏编号为m2016732,简称cctccm732。

巴氏醋杆菌(acetobacterpasteurianus):cctcc保藏编号为m2016735,简称cctccm735。

植物乳杆菌(lactobacillusplantarum):cctcc保藏编号为m2016734,简称cctccm734。

干酪乳杆菌(lactobacilluscasei):cctcc保藏编号为m2016733,简称cctccm733。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

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