一种用于污泥处理的复合微生物菌剂及其制备方法_2

文档序号:9245900阅读:来源:国知局
产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖 氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。
[0020] 本发明具有如下优点:
[0021] 1、经过大量的实验研宄,以玉米秸杆、木肩为添加剂对城市污水厂脱水污泥进行 堆肥,完全可以达到卫生化和稳定化的要求,污泥堆肥熟料中含有大量的经驯化的微生物, 以玉米秸杆、木肩作为堆肥添加剂,不仅可以使污泥中的有机物分解更加彻底,还可以提高 反应启动速度,缩短堆肥时间;
[0022] 2、由不同功能的大肠杆菌、芽孢杆菌以及黑曲霉菌组成的复合微生物菌剂作为外 源菌添加剂使用,简化了工艺流程,可大大降低运行成本,为污泥堆肥规模化应用提供技术 基础,对于解决我国大多数城市污水厂污泥问题具有重要意义;
[0023] 3、污泥与复合微生物制剂混合堆肥,有效降低重金属的活性成分含量,提高了有 机肥的安全性,同时混合堆肥有机质的N、P、K含量丰富,经后续加工后可以考虑作为园林 绿化的营养土、有机肥基质等。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明 进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于 限定本发明。
[0025] 值得说明的是,为更清楚的说明和解释本实施例,本实施例采用实验的方法进行 阐述,同时为了便于对比和说明,本实施例采用了四组实验进行介绍。
[0026] 实验中的主要试剂有:污泥、玉米秸杆、木肩、大肠杆菌样品、芽孢杆菌样品(枯 草)、黑曲霉菌样品、营养肉汤培养基、LB营养琼脂、伊红美蓝培养基、麦康凯培养基、牛肉 膏蛋白胨培养基。
[0027] 实验中的主要实验仪器有:立式压力蒸汽灭菌器、FORMA超净工作台、DHG-9241A 型电热恒温干燥箱、恒温摇床、电子天平、微量移液器、冰箱、智能生化培养箱、氮磷钙测定 仪、若干培养皿及实验室常用玻璃器材。
[0028] 本实验是前往兰州市西固污水处理厂采集剩余污泥,并进行好氧堆肥。实验中的 污泥主要组成为具有活性的微生物、微生物代谢产物和吸附在其表面而难以降解或未分解 的无机物、有机物,污泥中有丰富的营养元素N、P、K和微量元素等,主要成分如表1所示:
[0029]
[0030] 表1为本实验中采用的污泥的基本性质。
[0031] 在本实验中,选取玉米秸杆、木肩与上述采集到的污泥混合进行好氧发酵,该污泥 混合物是由污泥、玉米秸杆以及木肩按照重量比为6 :1 :1进行配置。堆肥容器为600_长、 直径、壁厚为550mmX2. 5mm发酵筒,外层用塑料膜包好,插在泡沫板层中;堆肥体积离筒口 50mm。具体地:第一步先量取一定质量的污泥加入发酵筒内;第二步加玉米秸杆,玉米秸杆 磨碎,按比例称取加入污泥,用搅拌器42r/min搅拌均匀;第三步加木肩,按比例称取加入 污泥,用搅拌器42r/min搅拌均匀。
[0032] 在本实验中,复合微生物菌剂由大肠杆菌(Escherichiacoli)、芽孢杆菌 (Bacillus)以及黑曲霉菌(Aspergillusniger)组成,共计3株。
[0033] 复合微生物菌剂的制备方法为:
[0034]a、大肠杆菌的培养:
[0035] 首先称取15g营养肉汤培养基于500ml蒸馏水中,经振荡搅拌后放入立式压力蒸 汽灭菌器内杀菌消毒,开启超净工作台后打开紫外线进行杀菌30min,待高压杀菌后,取出 培养基放置到超净工作台中,等培养基的温度降到50°C左右,在无菌的条件下,将大肠杆菌 接种到培养基中,接种好大肠杆菌后放入智能生化培养箱中并将培养箱温度调至37°C,培 养 12h〇
[0036] 大肠杆菌培养结束前制作固体培养基,取20gLB营养琼脂于500ml蒸馏水中和若 干培养基放入立式压力灭菌器杀菌消毒后,在超净工作台中将培养基倒入数个培养皿中, 待培养基凝固后,将培养好的大肠杆菌分三个浓度梯度10'10_ 2、10_3接种到固体培养基 中,再放入智能生化培养箱37°C条件下培养12h。
[0037] 然后进行大肠杆菌的分离鉴定:本实验采用革兰氏染色方法进行染色镜检。
[0038] 分离是在超净工作台中进行操作的,将培养好的3个浓度梯度的大肠杆菌依次划 线后接种,分别接种于伊红美蓝培养基和普通琼脂培养基上,在智能生化培养箱中37°C培 养12h;再从伊红美蓝培养基上挑取出可疑的菌落后,再次划线接种在麦康凯培养基平板 上,再放入智能生化培养箱中37°C培养12h;观察结果表现为,三个浓度梯度的大肠杆菌均 能再(在)普通琼脂培养基上表现为形凸出、潮湿、滑润、稍透明、白灰色菌体;三个浓度梯 度的大肠杆菌均能在伊红美蓝培养基上表现为紫黑色并且带有金属色泽的近圆形状菌体; 三个浓度梯度在麦康凯培养基上形成红色圆形菌落。
[0039] 染色镜检:挑取麦康凯培养基上的可疑菌落,按革兰氏染色方法,进行染色镜检; 对培养物进行涂片和染色,结果观察为镜检中发现前后两段近似圆形,大部分散在排列,革 兰氏阴性短杆菌。
[0040] 生化鉴定实验:通过超净工作台用接种针选出培养基上边的嫌疑菌体,挑选完毕 后再依次接种到几种实验室细菌喂料发酵管里,稍微倾斜发酵管再放置到智能生化培养箱 中,37°C培养12h至24h;三个浓度梯度大部分菌株能发酵木糖、乳糖、葡萄糖,产酸不产气、 产气不产酸;大多数的菌株在吲哚实验显现为阳性。
[0041] 菌落计数:将培养好之后的三个浓度梯度10'10'1(T3菌落数目结果分别为多不 可计、176、23 ;根据菌落计数原则,原培养基中的菌落总数可记为1.8X104/ml。
[0042] b、芽孢杆菌的培养:
[0043] 首先称取15g营养肉汤培养基于500ml蒸馏水中,经振荡搅拌后放入立式压力蒸 汽灭菌器内杀菌消毒,开启超净工作台后打开紫外线进行杀菌30min,待高压杀菌后,取出 培养基放置到超净工作台中,等培养基的温度降到50°C左右,在无菌的条件下,将芽孢杆菌 接种到培养基中,接种好芽孢杆菌后放入智能生化培养箱中并将培养箱温度调至37°C,培 养 12h〇
[0044] 芽孢杆菌培养结束前制作固体培养基,取20gLB营养琼脂于500ml蒸馏水中和若 干培养基放入立式压力灭菌器杀菌消毒后,在超净工作台中将培养基倒入数个培养皿中, 待培养基凝固后,将培养好的芽孢杆菌分三个浓度梯度1〇'1〇_ 2、1〇_3接种到固体培养基 中,再放入智能生化培养箱37°C条件下培养12h。
[0045] 然后进行芽孢杆菌的分离鉴定:分离是在超净工作台中操作的,将3个浓度梯度 的芽孢杆菌接种到制作好的牛肉汤蛋白胨培养基平板上,用涂布棒均匀涂布,在智能生化 培养箱中,37°C培养24h;从牛肉汤蛋白胨培养基平板里,依次挑取出2个单菌落中的一部 分,在平板上进行划线及纯化,再对菌体的特征进行镜检,结果为菌体为杆状,带有芽孢,宽 度均一,菌体的色泽、外形、质体、透光性全部接近一致,试验结果可以确定其为芽孢杆菌, 然后再从中挑取一株接种在牛肉膏蛋白胨斜面培养基,放置智能生化培养箱中37°C培养 24h备用。
[0046] 芽孢杆菌鉴定:本实验采用淀粉水解方法;绝大部分的芽孢杆菌可以自身分解产 生淀粉酶,产生的淀粉酶可以把培养基里含有的淀粉发生水解反应,产生无色的糊精等等 分子物质,或者接着进行水解反应,分解成葡萄糖少部分麦芽糖,产生的淀粉进行水解后产 生物,与碘反应不变为蓝色;接着在肉汤琼脂里加入〇. 2%可溶性的淀粉,再分别装在三角 瓶里面,在将三角瓶放于立式压力
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