一种用于修复黑臭水体的微生态菌群的规模化生产方法与流程

本发明属于微生物和污水处理领域，具体设计一种用于修复黑臭水体的微生态菌群的规模化生产方法。
背景技术：
：随着经济迅速发展，我国的环境污染问题越来越突出。其中，全国地表水污染严重，七大水系水质总体为中度污染，湖泊(水库)富营养化问题突出。微生物作为大自然的清洁工，在环境治理中显示了独特的优势和巨大的潜力，被越来越多地应用到污水处理领域。相对于传统的物理法、化学法等环境污染治理方法，微生物技术由于其效果好、运行稳定、无二次污染、安全可靠、维护成本低，市场前景极为广阔。根据用途不同，微生态菌群由不同类型的微生物组成，其生产方法也多种多样。专利cn201310245117.1公开了一种多菌种复合改善水质的em菌群制剂及其制备方法，其含有沼泽红假单胞菌、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母、放线曲霉、枯草芽孢杆菌，由菌种经过发酵、稀释后得到的。专利cn201210034445.2公开了一种em简易、快速繁殖的方法，具体包括液体培养基的优化配制、培养容器的选用、菌种的选择、em培养的方法及过程。其利用大米粉、红砂糖、玉米粉作为主要营养源。专利cn201810642664.6公开了一种生物菌种，是以水稻秸秆和谷壳为主要原料，以玉米粉和甲壳素为辅料，并制备成培养基；以豆浆和红糖为营养液，以em菌为菌源，并制备成菌液；然后用菌液将培养基发酵成为生物菌种。虽然其解决了水稻秸秆的再利用问题，但由于其主要成分是纤维素，所以还需要加入玉米粉、甲壳素、豆浆和红糖等营养成分。技术实现要素：本发明结合安徽一带的农业特点，选择农作物大豆和禾谷为原料，经预处理，用基础培养基溶解其有效成分，再与含菌种的培养基混合反应，制得液体微生态菌群。本发明不仅成本低廉，而且解决了大豆，谷物等农作物原料大量堆存问题，实现资源的再利用，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，同时具有较好的市场价值。一种用于修复黑臭水体的微生态菌群的规模化生产方法，其特征在于，包括如下步骤：选择大豆和禾谷，经预处理后混合，用基础培养基溶解其有效成分，再与含菌种的基础培养基混合反应，制得液体微生态菌群。进一步的，所述禾谷选自大米、小米、小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、高粱、黄米、荞麦中的一种或几种混合物。进一步的，所述步骤包括初筛所述大豆和禾谷；更进一步的，所述初筛包括测定所述大豆和禾谷的主要成分含量，包括但不限于蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和微量元素。更进一步的，所述测定方法为通常的测定方法，包括但不限于物理法、化学法、色谱法、酶法、发酵法和重量法，例如化学滴定法、紫外吸收法、原子吸收法、提取法、比色法、高效液相法、气相色谱法。更进一步的，所述大豆的蛋白质含量不低于40％，碳水化合物含量不低于35％，钾含量不低于1500ppm，镁含量不低于1200ppm。更进一步的，所述大豆的蛋白质含量不低于50％，碳水化合物含量不低于40％，钾含量不低于1700ppm，镁含量不低于1300ppm。更进一步的，所述禾谷的碳水化合物含量不低于70％；或不低于75％；或不低于80％；或不低于85％。进一步的，所述预处理包括清洗、沥水、粉碎和/或杀菌。所述清洗、沥水、粉碎和/或杀菌可以是本领域通常的任何方法。进一步的，所述大豆和禾谷的重量配比为(1.5～4.0)∶(0.5～2.8)；更进一步的，所述重量配比为(2.0～3.0)∶(1.0～2.0)；更进一步的，所述重量配比为2.5∶1.5。进一步的，所述基础培养基含有氯化钠0.2％～0.8％，溶剂为无菌水；更进一步的，所述基础培养基含有氯化钠0.3％～0.7％；更进一步的，所述基础培养基含有氯化钠0.4％～0.6％；更进一步的，所述基础培养基含有氯化钠0.5％。进一步的，所述基础培养基的ph为7.0～7.2。进一步的，所述基础培养基溶解时间为8～48h；更进一步的，所述溶解时间为12～36h；更进一步的，所述溶解时间为18～30h；更进一步的，所述溶解时间为24h。进一步的，所述菌种包括嗜酸乳杆菌、铜绿假单胞菌、放线菌、地衣芽孢杆菌、解磷钾菌、硝化菌、酵母菌和脱硫菌。更进一步的，所述嗜酸乳杆菌菌种含量为(8.0～10.0)×108cfu/ml；所述铜绿假单胞菌菌种含量为(4.0～8.0)×108cfu/ml；所述放线菌菌种含量为(2.0～4.0)×108cfu/ml；所述地衣芽孢杆菌菌种含量为(2.0～3.0)×108cfu/ml；所述解磷钾菌菌种含量为(1.0～2.0)×108cfu/ml；所述硝化菌菌种含量为(1.0～2.0)×108cfu/ml；所述酵母菌菌种含量为(0.8～1.6)×108cfu/ml；所述脱硫菌菌种含量为(0.5～1.0)×108cfu/ml。更进一步的，所述嗜酸乳杆菌菌种含量为9.0×108cfu/ml；所述铜绿假单胞菌菌种含量为6.0×108cfu/ml；所述放线菌菌种含量为3.0×108cfu/ml；所述地衣芽孢杆菌菌种含量为2.5×108cfu/ml；所述解磷钾菌菌种含量为1.6×108cfu/ml；所述硝化菌菌种含量为1.5×108cfu/ml；所述酵母菌菌种含量为1.2×108cfu/ml；所述脱硫菌菌种含量为0.7×108cfu/ml。进一步的，制备得到的液体微生态菌群中的总菌浓度大于50×108cfu/ml；或大于60×108cfu/ml；或大于70×108cfu/ml；或大于80×108cfu/ml；或大于100×108cfu/ml；或大于120×108cfu/ml。其中，硝化菌能祛除氨氮等含氮物质，去富营养化；异养生物菌能分解可溶性有机废物，除腥臭味；异养菌利用有机碳(固体颗粒废物)进行新陈代谢，转换生成二氧化碳，降解悬浮颗粒(ss)和底泥，保持水的良好透明度；磷作为微生物自身生长和新陈代谢营养，转化为细胞有机体物质而得以降解。本发明具有如下有益效果：1、本发明制得的液体微生态菌群可用于修复黑臭水体，应用范围广，从低温到高温(15～45℃)、从强酸性(ph3.5)到强碱性(ph10)，都可高效修复黑臭水体；2、本发明制得的液体微生态菌群具备多种属高净化能力微生物，可有效提高污染物的可生化性，提高cod、bod、硫化物、氨氮、总磷及有毒有害物质去除率，同时具有污泥量少、启动时间短、运行稳定性和耐冲击性高、安全无害及使用维护方便等优点，不仅能更加有效地用于城市污水、河涌、江河、湖泊污染及餐饮油烟等污染物的治理，而且能有效地用于一般普通(传统)微生物菌剂难以或无法处理的成分复杂多变的工业废水、废气及废渣的治理；在开放性、半开放性、封闭性水体治理，如连通水道、城市内河涌、公园湖泊等都有良好的应用前景；3、本发明制得的液体微生态菌群可有效改善水体水质，消除水体异味，提高水体透明度，促进水体生态平衡，维持水生态环境的自净能力，处理后水质可达《地表水环境质量标准》ⅳ类水标准。附图说明图1是某养殖场附近待修复的黑臭水体，浓稠、恶臭。图2是本发明液体微生态菌群修复后的黑臭水体，达到《地表水环境质量标准》ⅳ类水标准。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。实施例1采购安徽芜湖地区的大豆，测定其蛋白质含量为53％，碳水化合物含量不低于41％，钾含量不低于1750ppm，镁含量不低于1320ppm。采购河南郑州地区的小麦，测定其碳水化合物含量不低于78％。将上述大豆和小麦清洗、沥水、球磨机粉碎后、紫外杀菌，按重量比为2.4∶1.2混合，总重量为20.0kg。取无菌水配置的基础培养基，其含有氯化钠0.5％，加入上述大豆和小麦的混合物中，没过上表面即可，浸泡过夜。过滤取上清液，备用。准备含有菌种的基础培养基：菌种选自嗜酸乳杆菌9.0×108cfu/ml，铜绿假单胞菌5.0×108cfu/ml，放线菌3.5×108cfu/ml，地衣芽孢杆菌2.8×108cfu/ml，解磷钾菌1.6×108cfu/ml，硝化菌1.0×108cfu/ml，酵母菌1.0×108cfu/ml，脱硫菌0.8×108cfu/ml。在含有菌种的基础培养基中加入上述上清液，含有菌种的基础培养基与上清液的体积比为1∶30，密闭、常温25℃左右、湿度60％左右放置发酵30h，制得用于修复黑臭水体的微生态菌群，其总菌浓度为96×108cfu/ml。实施例2采购安徽芜湖地区的大豆，测定其蛋白质含量为53％，碳水化合物含量不低于41％，钾含量不低于1750ppm，镁含量不低于1320ppm。采购江苏淮安地区的大米，测定其碳水化合物含量不低于75％。将上述大豆和大米清洗、沥水、球磨机粉碎后、紫外杀菌，按重量比为2.5∶1.5混合，总重量为20.0kg。取无菌水配置的基础培养基，其含有氯化钠0.4％，加入上述大豆和大米的混合物中，没过上表面即可，浸泡24h。过滤取上清液，备用。准备含有菌种的基础培养基：菌种选自嗜酸乳杆菌8.8×108cfu/ml，铜绿假单胞菌6.0×108cfu/ml，放线菌3.2×108cfu/ml，地衣芽孢杆菌2.4×108cfu/ml，解磷钾菌1.5×108cfu/ml，硝化菌1.5×108cfu/ml，酵母菌1.2×108cfu/ml，脱硫菌0.7×108cfu/ml。在含有菌种的基础培养基中加入上述上清液，含有菌种的基础培养基与上清液的体积比为1∶30，密闭、常温25℃左右、湿度60％左右放置发酵32h，制得用于修复黑臭水体的微生态菌群，其总菌浓度为98×108cfu/ml。实施例3采购安徽芜湖地区的大豆，测定其蛋白质含量为53％，碳水化合物含量不低于41％，钾含量不低于1750ppm，镁含量不低于1320ppm。采购山西忻州地区的高粱，测定其碳水化合物含量不低于71％。将上述大豆和高粱清洗、沥水、球磨机粉碎后、紫外杀菌，按重量比为2.5∶1.5混合，总重量为20.0kg。取无菌水配置的基础培养基，其含有氯化钠0.5％，加入上述大豆和高粱的混合物中，没过上表面即可，浸泡24h。过滤取上清液，备用。准备含有菌种的基础培养基：菌种选自嗜酸乳杆菌9.0×108cfu/ml，铜绿假单胞菌6.0×108cfu/ml，放线菌3.0×108cfu/ml，地衣芽孢杆菌2.5×108cfu/ml，解磷钾菌1.6×108cfu/ml，硝化菌1.5×108cfu/ml，酵母菌1.2×108cfu/ml，脱硫菌0.7×108cfu/ml。在含有菌种的基础培养基中加入上述上清液，含有菌种的基础培养基与上清液的体积比为1∶30，密闭、常温25℃左右、湿度60％左右放置发酵30h，制得用于修复黑臭水体的微生态菌群，其总菌浓度为113×108cfu/ml。实施例4微生态菌群的使用方法和程序取实施例1-3制备的微生态菌群，按体积比1∶4000投放至某养殖场附近的黑臭水体中。分别于第一天、第十天和第二十五天各投放一次；并且在三个月后，可再次投放微生态菌群，从而维持修复效果。修复效果如下表1和附图1-2：表1实施例1-3微生态菌群修复黑臭水体的参数值对比参数处理前实施例1实施例2实施例3cod化学需氧量3300mg/l28mg/l29mg/l20mg/lbod生化需氧量1050mg/l6.0mg/l5.8mg/l4.1mg/l氨氮1200mg/l1.4mg/l1.5mg/l1.0mg/l总磷55mg/l0.3mg/l0.3mg/l0.2mg/l硫化物52mg/l0.4mg/l0.5mg/l0.2mg/l当前第1页12