一种应用于高温好氧堆肥的排硫硫杆菌的驯化培养方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物菌种培养技术领域，尤其涉及一种应用于高温好氧堆肥的排硫 硫杆菌驯化培养方法。
【背景技术】
[0002] 高温好氧堆肥技术是实现固体有机废弃物无害化、减量化和资源化利用的主要途 径。然而，在堆肥中始终存在着氮素损失和臭气释放的问题。
[0003] 氮的损失主要是堆肥工程中的高温、高pH使铵态氮转化为氨气挥发。氨气是堆肥 工程中所排臭气的主要成分，而且氨气溶于水后对堆肥设备具有一定的腐蚀性。此外，堆肥 工程中臭气物质还主要包括硫化氢、含硫有机物等物质。这些气体物质不但对大气环境造 成二次污染，而且影响周围居民的生活质量，危害工作人员的身体健康。因此，臭气问题解 决的好坏，是整个堆肥工艺成败的关键之一。控制堆肥工程中臭气释放对于畜禽养殖业废 弃物处理，提高堆肥品质，减少大气污染都具有重要的社会经济意义。
[0004] 排硫硫杆菌（TXioAaciWiA? 作为一种硫氧化细菌可将硫化物、单质硫 和硫代硫酸盐等氧化为硫酸盐等，减少了硫化物的挥发。同时，硫酸根可以和铵离子结合， 减少氨气释放。专利CN200910091091. 3, 一种堆肥过程中减少氮素损失的方法中有用到硫 磺、硫酸亚铁、排硫硫杆菌来减少氨气和硫化氢的挥发。发明人在实现本发明的过程中发 现，现有技术提供的方案存在一定的局限性。排硫硫杆菌是一种化能自养菌，最适培养温度 为30°C。堆肥的环境复杂，还有持续的高温期，不利于排硫硫杆菌的生长。因此，影响其作 用的发挥。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种应用于高温好氧堆肥的排硫硫杆菌的驯化培养方法。
[0006] 本发明所采取的技术方案是： 一种排硫硫杆菌的驯化培养方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 富集培养 将排硫硫杆菌接种到基础培养基进行活化培养，获得活化后的初始排硫硫杆菌菌液； 将活化后的初始排硫硫杆菌菌液接种于富集培养基进行富集培养； 2) 温度驯化 中温驯化：将富集培养后的排硫硫杆菌菌液接种到新的富集培养基，在28~31°C、 150~200r/min条件下驯化培养至菌液浓度为IX10sCFU/mL以上；将驯化温度调高4~ 6°C继续培养1~2天，然后将菌液接种到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌 液浓度为1X10sCFU/mL以上；再将驯化温度调高4~6°C继续培养1~2天，然后再将菌液 接种到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌液浓度为IX10sCFU/mL以上；再将 驯化培养温度上调4~6°C进行培养，如此重复，当驯化培养温度升高至44~46°C，且菌液 浓度达IX10sCFU/mL以上，完成中温驯化； 高温驯化：将上述44~46°C培养的菌液在47~49°C、150~200r/min条件下驯化培 养2~3天，然后将菌液接种到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌液浓度为 1X10sCFU/mL以上；再将驯化温度调高2. 5~3. 5°C继续培养1~2天，然后再将菌液接种 到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌液浓度为IX10sCFU/mL以上；再将驯化 培养温度上调2. 5~3. 5°C进行培养，如此重复，当驯化培养温度达到59. 5~60. 5°C，且菌 液浓度达1X107CFU/mL以上，完成高温驯化； 3)环境驯化 将经温度驯化后的排硫硫杆菌菌液接种到堆肥原液培养基I，于28~31°C、120~ 180r/min条件下，培养至菌液浓度达到lX109CFU/mL以上；然后将菌液接种到堆肥原液培 养基II中，于39~41°C、150~200r/min条件下，培养至菌液浓度达到lX10sCFU/mL以 上；将菌液接种到堆肥原液培养基UI中，于49~51°C、180~220r/min条件下培养至菌液 浓度达到1X10sCFU/mL以上，结束驯化； 所述基础培养基配方为：每升基础培养基配中含有Na2HP04 1.0-1. 5g，KH2P04 1.5-2. 0g，MgS04 ? 7H20 0? 1-0. 3g，（NH4)2S04 0? 1-0. 3g，CaCl2 0? 03-0. 05g，FeCl3 0? 01-0. 03g， MnS04 0? 01-0. 03g，Na2S203 10. 0-15. 0g，余量为水； 所述富集培养基配方为：每升富集培养基配中含有Na2HP04 1.0-1. 5g，KH2P04 1.5-2.0g，MgS04 ? 7H20 0? 1-0. 3g，（NH4)2S04 0? 1-0. 3g，CaCl2 0? 03-0. 05g，FeCl3 0? 01-0. 03g， MnS04 0? 01-0. 03g，Na2S203 10. 0-15. 0g，盐酸吡哆醇 0? 01-0. 03mg，核黄素 0? 01-0. 03 mg，余量为水； 所述堆肥原液培养基I为：将每180~220g好氧堆肥初始物料加入1L水振荡25~ 40min，过滤，滤液中加入0. 8~1. 2%硫磺，灭菌，即得堆肥原液培养基I; 所述的堆肥原液培养基II:将每180~220g好氧堆肥升温至30°C-45°C的物料加入 1L水振荡25~40min，过滤，滤液中加入0. 8~1. 2%硫磺，灭菌，即得堆肥原液培养基II; 所述堆肥原液培养基HI:将每180~220g50°C以上高温阶段的好氧堆肥的物料加入 1L水振荡25~40min，过滤，滤液中加入0.8~1.2%硫磺，灭菌，即得堆肥原液培养基III。
[0007]进一步的，上述排硫硫杆菌为TXioAaciWiA? Beijerinck1904,保藏 于LeibnizInstitutDSMZ-DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturen GmbH;CuratorsoftheDSMZ;编号DSM5368〇
[0008] 进一步的，步骤1)中所述的活化培养具体操作为：将排硫硫杆菌接种到基础培养 基中，在28°C~30°C、120~150r/min条件下活化培养3~5天。
[0009] 进一步的，步骤1)中所述的富集培养具体操作为：将初始排硫硫杆菌菌液以4~ 6%v/v的接种量接种于富集培养基，在29~3rC、150-200r/min条件下培养至菌液浓度为 lX10sCFU/mL以上。
[0010] 进一步的，步骤2)和3)中所有所述接种时的菌液量为8~12%v/v。
[0011] 上述所述方法驯化所得的排硫硫杆菌在高温好氧堆肥中的应用。
[0012] 本发明的有益效果是： 1)本发明采用温度梯度驯化，符合堆肥升温规律，增强了排硫硫杆菌对高温的耐受能 力，有利于其在堆肥中定殖。解决了排硫硫杆菌在好氧堆肥不耐受高温，生长速度慢的问 题。
[0013] 2)本发明在驯化过程中使用特定的富集培养基，可加快排硫硫杆菌的代谢、养分 利用，在有利于排硫硫杆菌的高温驯化的同时，实现了排硫硫杆菌的高密度培养，快速富 集，并适应堆肥的升温过程。
[0014] 3)本发明培养方法包括排硫硫杆菌富集培养，温度驯化，环境循环几个步骤实现 了排硫硫杆菌的高密度培养，并适应堆肥的升温过程，可以耐受高温，并在堆肥的复杂环境 中大量生长。
[0015] 4)本发明根据堆肥环境变化，分别采用不同时期的堆肥原料浸提液作为培养基进 行排硫硫杆菌的培养，这样更有利于排硫硫杆菌适应堆肥的复杂环境，在堆肥的复杂环境 中大量生长，缩短排硫硫杆菌在堆肥环境的适应期，有利于他的定殖和增殖，从而有利于其 作用的发挥。
【附图说明】
[0016] 图1为排硫硫杆囷在基础培养基中的生长曲线； 图2为排硫硫杆菌在富集培养基中的生长曲线； 图3为排硫硫杆菌在堆肥原液培养基中的生长曲线。
【具体实施方式】
[0017] -种排硫硫杆菌的驯化培养方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 富集培养 将排硫硫杆菌接种到基础培养基进行活化培养，获得活化后的初始排硫硫杆菌菌液； 将活化后的初始排硫硫杆菌菌液接种于富集培养基进行富集培养； 2) 温度驯化 中温驯化：将富集培养后的排硫硫杆菌菌液接种到新的富集培养基，在28~31°C、 150~200r/min条件下驯化培养至菌液浓度为IX10sCFU/mL以上；将驯化温度调高4~ 6°C继续培养1~2天，然后将菌液接种到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌 液浓度为1X10sCFU/mL以上；再将驯化温度调高4~6°C继续培养1~2天，然后再将菌液 接种到新的富集培养基中，在相同温度下驯化培养至菌液浓度为IX10sCFU/mL以上；再将 驯化培养温度上调4~6°C进行培养，如此