一種用于水環境改良的復合菌生產方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于水環境改良的復合菌生產方法，復合菌由如下菌種組成：枯草芽孢桿菌30％-40％，地衣芽孢桿菌30％-40％，放線菌10％-20％，反硝化細菌10％-20％，光合細菌10％-20％。具體產品中各微生物組分之和為100％。
【專利說明】一種用于水環境改良的復合菌生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于應用生物【技術領域】，涉及一種水環境改良的微生物復合菌及其生產方法。
【背景技術】
[0002]水是生命之源，人類的生存活動都離不開水。水安全關系到人民群眾身體健康和經濟社會可持續發展，是環境保護工作的重中之重。世界衛生組織(WHO)調查表明，全世界80%的疾病和50%的兒童死亡都與飲用水水質不良有關。飲用水不良水質導致的疾病多達50多種。[0003]作為90%以上的飲用水源:湖泊、水庫和河流，主要表現在:1.水源地富營養化問題突出，總氮，總磷超標；2.水源自身動、植物新陳代謝產生大量殘骸，無法用傳統方法根除。3.水體中致病微生物增多。4.水體環境富營養化嚴重，導致藻類大量繁殖。而死亡的藻類殘體懸浮于水體中，通過傳統水處理方法很難根除，成為飲用水質有機物超標的重要因素。
[0004]河流型水源地由于人類生活，高濃度有機污水，工業廢水的流入，也極易發生突發性水污染事件，直接威脅水體環境安全。
[0005]近幾年微生物制劑在水環境改良方面已有所應用，但存在著很多問題，如一些微生物不能產生酶，只是單純的吸收水體的小分子營養物質，不能有效地促進水體環境的物質循環，效果比較慢。菌種單一，每一種微生物在水體物質循環的環節中的作用不同，經過實驗表明，復合菌效果和處理效率遠大于單一菌種。
【發明內容】
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[0006]本發明的目的是針對上述微生態制劑在水體環境改良上存在問題，提供一種含生物酶的，含多種微生物細菌的水環境改良微生物復合菌。
[0007]本發明的另一個目的是提供上述水環境微生物復合菌的生產方法。
[0008]本發明的目的是通過下列技術措施實現的:一種水環境改良微生物復合菌，該復合菌各組分微生物在微生物總質量中的質量百分比為:枯草芽孢菌30~40%，地衣芽孢桿菌30~40%，放線菌10~20%，反硝化細菌10~20%，光合細菌10~20%。具體產品中所述個微生物組分之和為100%。
[0009]所述的水環境微生物復合菌，每克或每ml該微生物復合菌中菌含量不低于
6.0X IO8CFU,蛋白酶活性不低于300U，淀粉酶含量不低于200U.[0010]所述的水環境微生物復合菌的制備方法，該方法是將各組分微生物分別培養再按一定比例混合制成微生物復合菌。
[0011]所述的水環境微生物復合菌的制備方法，包括下述步驟:
[0012]a.一級種子液的制備:分別將活化的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、反硝化產堿桿菌菌種接種到無菌的Ph7.0~7.5的營養肉湯中，放線菌接種在滅菌的淀粉液體培養基中，30~37°C，150~200rpm，過夜培養；光合細菌在光合細菌液體培養基中，30~37°C，光照培養4~7天，光照強度1000~2000LX，獲得各菌種的一級種子液；
[0013]b.二級種子液發酵:分別將步驟a所培養的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、反硝化產堿桿菌、放線菌一級種子液按發酵罐體積10~15%的接種量接入發酵罐，培養基同步驟a所用，30~37°C, 150~200rpm，通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣,通氣量為發酵罐體積0.5-1倍/min,壓力在0.1~IMPa,發酵12~18小時；
[0014]c.生產液發酵:分別將二級種子液打入發酵罐中，培養基同步a所用，接種量為發酵罐體積的8-12%，30~37°C，150~200rpm，通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣，通氣量為發酵罐體積0.8-1倍/min，壓力在0.5~1.0MPa,發酵24~36小時；光合細菌直接將一級種子液接種到透明的裝有光合細菌液體培養基的發酵罐中，接種量為發酵罐體積的8~12%，30~37°C，光照培養4-7天，光照強度1000-2000Lx ；
[0015]d.單獨發酵完成后將發酵液裝入貯液罐，按照各組分微生物在微生物總質量的質量百分比取枯草芽孢桿菌30 %~40 %，地衣芽孢桿菌30 %~40 %，放線菌10~20 %，反硝化細菌10~20%，光合細菌10~20%混合制成液體微生物修復劑；
[0016]或者將單獨發酵的發酵液通過離心或者加載體吸附，形成固體，按照各組分微生物在微生物總質量中的質量百分比取枯草芽孢桿菌30 %~40 %，地衣芽孢桿菌30 %~40%，放線菌10~20%，反硝化細菌10~20%，光合細菌10~20%混合制成固體微生物復合菌。
[0017]所述的水環境微生物復合菌的制備方法，步驟d中液體微生物復合菌劑的菌含量不低于6.0X108CFU/ml，蛋白酶活性不低于300U/ml，淀粉酶含量不低于200U/ml。
[0018]本發明有益效果:
[0019]采用本發明獲得的微生物水環境改良復合菌與傳統為生物水質改良劑相比有以下優點:
[0020]1)所使用的微生物能夠產生生物活性酶
[0021]通過現代微生物分離技術、分子生物學技術和酶工程技術篩選能過產生蛋白酶、淀粉酶的菌株作為水環境改良微生物復合菌的目的菌，這些菌能夠產生大量的蛋白酶、淀粉酶、蛋白酶的含量不低于300U/g或者300U/ml，淀粉酶不低于200U/g或者200U/ml.這些酶能夠有效的將水中的殘餌以及糞便中沒有被動物消化的蛋白質、淀粉降解成可利用的小分子物質，加速殘餌、糞便的降解。
[0022]2)所使用的微生物以水環境原籍菌為主
[0023]微生物像所有生物一樣有一定的環境適應性，傳統的水質改良劑所用的微生物大多數是陸生的，達到水體不能適應水環境，因此不能很快繁殖，形成優勢菌群，而原籍菌是從水環境中分離的，對水環境適應性強，人工投入以后能迅速形成優勢菌群。
[0024]3)所使用的微生物還能產生抗生素樣物質
[0025]所選用的微生物如芽孢桿菌、放線菌能產生抗生素樣物質，對致病菌有抑制作用，從而有效地
[0026]4)所選用的微生物為多種微生物的混合體，它們具有較強的針對性和組合能力，在載體中不互相排斥，在水體中相互協調，效果明顯提高。使用時不需要復雜的工程工藝，直接投放，使用方便[0027]本發明所選用的菌株特性及功能如下:
[0028]1)枯草芽孢桿菌，能產生蛋白酶、淀粉酶以及枯草桿菌素，同時又能分解有機質，激活水底污泥氮磷的營養物質釋放，有效地改良水底的微生物環境
[0029]2)地衣芽孢桿菌，能產生蛋白酶、桿菌肽等，
[0030]3)放線菌，能夠生長抗生素類物質，改良菌的增長，抑制其它致病菌的生長
[0031]4)反硝化產堿桿菌，能有效降解水體中的亞硝酸鹽，使硝酸鹽轉化為氮氣逸出除水體，降低水中的氮含量
[0032]5)光合細菌，能有效降解水體中的氨氮、硫化氫等有害物質，增加水體溶氧【具體實施方式】
[0033]以下通過實施例對本發明作進一步闡述。
[0034]一、活化培養基:
[0035]1、營養肉湯瓊脂培養基:每升培養基中蛋白胨IOg,牛肉浸膏3.0g,氯化鈉5.0g,瓊脂20g，pH7.0~7.5。滅菌。
[0036]2、淀粉瓊脂培養基:每升培養基含可溶性淀粉20克。硝酸鉀1.0g，磷酸氫二鉀
0.5g,硫酸鎂0.5g，硫酸亞鐵0.01g，瓊脂20g，pH7.2。滅菌。
[0037]二、液體培養基:配方同活化培養基，但不含瓊脂。
[0038]1、營養肉湯培養基:每升培養基中含蛋白胨IOg,牛肉浸膏3.0g,氯化鈉5.0g,Ph7.0 ~7.5。
[0039]2、淀粉培養基:每升培養基含可溶性淀粉20克，硝酸鉀1.0g，氯化鈉0.5g，磷酸氫二鉀0.5g，硫酸鎂0.5g，硫酸亞鐵0.01g, ρΗ7.2。滅菌。
[0040]3、光合細菌培養基:每升培養基含硫酸銨lg，七水硫酸鎂0.2g，碳酸氫鈉5g，磷酸
[0041]氫二鉀0.5g,蛋白胨 2g, ρΗ7.5。滅菌。
[0042]將凍干或4°C保存的菌種進行斜面活化，將保存的原始芽孢桿菌類細菌、反硝化產堿桿菌菌種接種到無菌的Ph7.0~7.5左右的營養肉湯瓊脂平板上，放線菌接種在滅菌的可溶性淀粉瓊脂培養基中；光合細菌在光合細菌固體培養基中，30~37°C，光照培養4~7天。
[0043]實施例1
[0044]I)將凍干菌種或4°C保存的菌種進行斜面活化。分別將枯草芽孢桿菌，地衣芽孢桿菌，反硝化產堿桿菌接種至營養肉湯瓊脂培養基進行斜面活化；放線菌接種至淀粉瓊脂培養基進行斜面活化；光合細菌接種至光合細菌固體培養基進行斜面活化。
[0045]2) 一級種子液的制備:從活化的瓊脂平板上挑取典型菌落，分別將枯草芽孢桿菌地衣芽孢桿菌反硝化產堿桿菌接種到無菌的PH7.0的營養肉湯中，放線菌接種在滅菌的淀粉液體培養基中，35°C，150rpm，過夜培養；光合細菌接種到光合細菌液體培養基中，35 °C，光照培養4天，光照強度1500LX:獲得各菌種的一級種子液。
[0046]3) 二級種子液發酵:分別將步驟2)所培養的枯草芽孢桿菌，地衣芽孢桿菌，反硝化產堿桿菌、放線菌一級種子液按發酵罐體積10%的接種量接入100L發酵罐，培養基步驟同I)所用，37°C，150rpm,通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣，通氣量為發酵罐體積0.5-1倍/min。壓力在0.1MPa,發酵12小時；[0047]4)生產液發酵:分別將二級種子液打入I噸發酵罐中，培養基同步驟2)所用，接種量為發酵罐體積的10%，37°C，150rpm,通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣，通氣量為發酵罐體積0.8-1倍/min，壓力在0.5_lMPa，發酵36小時。光合細菌直接將一級種子液接種到透明的裝有光合細菌液體培養基的容器中，接種量為發酵罐體積的10%，35°C，光照培養7天，光照強度2000Lx.[0048]5)單獨發酵完成后將發酵液裝入貯藏罐，按照各組分微生物在微生物總質量中的質量百分比取枯草芽孢桿菌40 %，地衣芽孢桿菌30 %，放線菌10 %，光合細菌10 %、反硝化產堿桿菌10%混合制成液體微生物修復劑。經測定，菌含量不低于5.0X 108CFU/ml，蛋白酶活性不低于1000U/ml，淀粉酶含量不低于100U/ml。
[0049]實施案列2
[0050]1.實施地點:成都市安德鎮安龍村農村家園，集中安置小區，二百戶，人口在650人。[0051]2.水處理量:平均處理污水在300d/T.處理水為人畜糞便，洗滌水，生活污水，含
有機質較聞。
[0052]3.使用方法和工藝:利用復合菌技術處理污水。
[0053]具體處理過程如下；污水經厭氧池發酵后，經過管道從一米落差流到擋板，然后濺入復合菌膜濾池，在污水落差和擋板碰撞的過程中充分與空氣接觸，增加污水中的溶氧。污水在經過有大量復合菌形成的生物膜時，水體中的營養物質被生物膜上的復合菌充分吸收，然后經過處理的水，經過濾池流出。
[0054]4.復合菌的添加量:初期濾膜上的復合菌還沒形成大量粘連以前，平均每噸水加入復合菌I公斤，復合菌吸附在濾膜上面，大概7天左右有大量復合菌沾粘膜形成后，就不再添加復合菌，在復合菌膜老化脫落后，又重新開始添加復合菌。
[0055]5.平均水處理費用不到0.3元，基本不需要專人維護
[0056]6.整個水處理工程投資省費用較大，按常規方法，處理每噸污水的工程投資在900元/d，300d/t的工程投入在在27萬以上，而建這樣一個污水處理系統總投入僅不到三萬元。
[0057]7.處理效果如下:
[0058]在實際運行期間，復合菌對污染物有較好的去處效果。復合菌濾池進水C0D.氨氮.總氮.總磷的平均濃度分別為:260.05mg/L.32.10mg/L.38.52mg/L.和4.65mg/L,出水平均濃度分別為:33.41mg/L.1.47mg/L.10.llmg/1和0.12mg/L，各污染物的去除率分別為87.2%.95.4%.73.8%.和97.4%。均滿滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002 一級A標準顯示復合菌在處理污水方面有良好的效果。
【權利要求】
1.一種水環境改良復合菌的生產方法，其特征在于該復合菌各組微生物在微生物總質量中的質量百分比為:枯草芽孢桿菌30 %~40 %，地衣芽孢桿菌30 %~40 %，放線菌.10%~20%，反硝化細菌10%~20%，光合細菌10%~20%。
2.根據權利要求1所述的水環境微生物復合菌，其特征在于每克或每ml該微生物復合菌中菌含量不低于8.0X IO8CFU,蛋白酶活性不低于300U，淀粉酶含量不低于150U。
3.如權利要求1或2所述的水環境改良復合菌的制備方法，其特征在于該方法是將各組微生物分別培養再按一定比例混合制成微生物復合菌。
4.根據權利要求3所述的水環境改良復合菌的制備方法，其特征在于它包含下述步驟: a.一級種子液的制備:分別將活化的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、反硝化產堿桿菌菌種接種到無菌的PH7.0~7.5的營養肉湯中，放線菌接種在滅菌的淀粉液體培養基中，.30~37°C，150~200rpm，過夜培養；光合細菌在光合細菌液體培養基中，30~37°C，光照培養4-7天，光照強度1000-2000LX ;獲得各菌種的一級種子液； b.二級種子液發酵:分別將步驟a所培養的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、反硝化產堿桿菌、放線菌一級種子液按發酵罐體積10~15%的接種量接入發酵罐，培養基同步驟a所用，30~37°C, 150~200rpm，通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣，通氣量為發酵罐體積的0.5-1倍min，壓力0.1~IMPa，發酵12~18小時； c.生產液發酵:分別將二級種子液打入發酵罐中，培養基同步驟所用，接種量為發酵罐體積的8-12%，30~37°C，150~200rpm，通入經0.45 μ m濾膜過濾的過濾空氣，通氣量為發酵罐體積的0.8-1倍min，壓力0.5~1.0MPa,發酵24~36小時；光合細菌直接將一級種子液接種到透明的裝有光合細菌液體培養基的發酵罐中，接種量為發酵罐體積的.8-12%,30~37°C，光照培養4-7天，光照強度1000_2000Lx ； d.單獨發酵完成后將發酵液裝入貯液罐，按照各組分微生物在微生物總質量中質量百分 d.單獨發酵完成后將發酵液裝入貯液罐，按照各組分微生物在微生物總質量中質量百分比取枯草芽孢桿菌30~40 %，地衣芽孢桿菌30~40 %，放線菌10~20 %，反硝化細菌.10~20%，光合細菌10~20%混合制成液微生物復合菌； 或者將單獨發酵的發酵液通過離心或者加載體吸附，形成固體，按照各組分微生物在微生物總質量中的質量百分比取枯草芽孢桿菌30~40%，地衣芽孢桿菌30~40%，放線菌10~20%，反硝化細菌10~20%，光合細菌10~20%混合制成固體微生物復合菌。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟d中液體微生物修復劑的菌含量不低于6.0X108CFU/ml，淀粉酶含量不低于200U/ml ;固體微生物復合菌的菌含量不低于. 6.0X 108CFU/g，蛋白酶活性不低于300U/g，蛋白酶含量不低于200U/g。
【文檔編號】C12R1/10GK103898002SQ201210587129
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】李朝均 申請人:都江堰惠農生物技術有限責任公司