一種應用于高溫好氧堆肥的排硫硫桿菌的馴化培養方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微生物菌種培養技術領域，尤其涉及一種應用于高溫好氧堆肥的排硫 硫桿菌馴化培養方法。
【背景技術】
[0002] 高溫好氧堆肥技術是實現固體有機廢棄物無害化、減量化和資源化利用的主要途 徑。然而，在堆肥中始終存在著氮素損失和臭氣釋放的問題。
[0003] 氮的損失主要是堆肥工程中的高溫、高pH使銨態氮轉化為氨氣揮發。氨氣是堆肥 工程中所排臭氣的主要成分，而且氨氣溶于水后對堆肥設備具有一定的腐蝕性。此外，堆肥 工程中臭氣物質還主要包括硫化氫、含硫有機物等物質。這些氣體物質不但對大氣環境造 成二次污染，而且影響周圍居民的生活質量，危害工作人員的身體健康。因此，臭氣問題解 決的好壞，是整個堆肥工藝成敗的關鍵之一。控制堆肥工程中臭氣釋放對于畜禽養殖業廢 棄物處理，提高堆肥品質，減少大氣污染都具有重要的社會經濟意義。
[0004] 排硫硫桿菌（TXioAaciWiA? 作為一種硫氧化細菌可將硫化物、單質硫 和硫代硫酸鹽等氧化為硫酸鹽等，減少了硫化物的揮發。同時，硫酸根可以和銨離子結合， 減少氨氣釋放。專利CN200910091091. 3, 一種堆肥過程中減少氮素損失的方法中有用到硫 磺、硫酸亞鐵、排硫硫桿菌來減少氨氣和硫化氫的揮發。發明人在實現本發明的過程中發 現，現有技術提供的方案存在一定的局限性。排硫硫桿菌是一種化能自養菌，最適培養溫度 為30°C。堆肥的環境復雜，還有持續的高溫期，不利于排硫硫桿菌的生長。因此，影響其作 用的發揮。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種應用于高溫好氧堆肥的排硫硫桿菌的馴化培養方法。
[0006] 本發明所采取的技術方案是： 一種排硫硫桿菌的馴化培養方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 富集培養 將排硫硫桿菌接種到基礎培養基進行活化培養，獲得活化后的初始排硫硫桿菌菌液； 將活化后的初始排硫硫桿菌菌液接種于富集培養基進行富集培養； 2) 溫度馴化 中溫馴化：將富集培養后的排硫硫桿菌菌液接種到新的富集培養基，在28~31°C、 150~200r/min條件下馴化培養至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；將馴化溫度調高4~ 6°C繼續培養1~2天，然后將菌液接種到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌 液濃度為1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調高4~6°C繼續培養1~2天，然后再將菌液 接種到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將 馴化培養溫度上調4~6°C進行培養，如此重復，當馴化培養溫度升高至44~46°C，且菌液 濃度達IX10sCFU/mL以上，完成中溫馴化； 高溫馴化：將上述44~46°C培養的菌液在47~49°C、150~200r/min條件下馴化培 養2~3天，然后將菌液接種到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌液濃度為 1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調高2. 5~3. 5°C繼續培養1~2天，然后再將菌液接種 到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將馴化 培養溫度上調2. 5~3. 5°C進行培養，如此重復，當馴化培養溫度達到59. 5~60. 5°C，且菌 液濃度達1X107CFU/mL以上，完成高溫馴化； 3)環境馴化 將經溫度馴化后的排硫硫桿菌菌液接種到堆肥原液培養基I，于28~31°C、120~ 180r/min條件下，培養至菌液濃度達到lX109CFU/mL以上；然后將菌液接種到堆肥原液培 養基II中，于39~41°C、150~200r/min條件下，培養至菌液濃度達到lX10sCFU/mL以 上；將菌液接種到堆肥原液培養基UI中，于49~51°C、180~220r/min條件下培養至菌液 濃度達到1X10sCFU/mL以上，結束馴化； 所述基礎培養基配方為：每升基礎培養基配中含有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，余量為水； 所述富集培養基配方為：每升富集培養基配中含有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，鹽酸吡哆醇 0? 01-0. 03mg，核黃素 0? 01-0. 03 mg，余量為水； 所述堆肥原液培養基I為：將每180~220g好氧堆肥初始物料加入1L水振蕩25~ 40min，過濾，濾液中加入0. 8~1. 2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養基I; 所述的堆肥原液培養基II:將每180~220g好氧堆肥升溫至30°C-45°C的物料加入 1L水振蕩25~40min，過濾，濾液中加入0. 8~1. 2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養基II; 所述堆肥原液培養基HI:將每180~220g50°C以上高溫階段的好氧堆肥的物料加入 1L水振蕩25~40min，過濾，濾液中加入0.8~1.2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養基III。
[0007]進一步的，上述排硫硫桿菌為TXioAaciWiA? Beijerinck1904,保藏 于LeibnizInstitutDSMZ-DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturen GmbH;CuratorsoftheDSMZ;編號DSM5368〇
[0008] 進一步的，步驟1)中所述的活化培養具體操作為：將排硫硫桿菌接種到基礎培養 基中，在28°C~30°C、120~150r/min條件下活化培養3~5天。
[0009] 進一步的，步驟1)中所述的富集培養具體操作為：將初始排硫硫桿菌菌液以4~ 6%v/v的接種量接種于富集培養基，在29~3rC、150-200r/min條件下培養至菌液濃度為 lX10sCFU/mL以上。
[0010] 進一步的，步驟2)和3)中所有所述接種時的菌液量為8~12%v/v。
[0011] 上述所述方法馴化所得的排硫硫桿菌在高溫好氧堆肥中的應用。
[0012] 本發明的有益效果是： 1)本發明采用溫度梯度馴化，符合堆肥升溫規律，增強了排硫硫桿菌對高溫的耐受能 力，有利于其在堆肥中定殖。解決了排硫硫桿菌在好氧堆肥不耐受高溫，生長速度慢的問 題。
[0013] 2)本發明在馴化過程中使用特定的富集培養基，可加快排硫硫桿菌的代謝、養分 利用，在有利于排硫硫桿菌的高溫馴化的同時，實現了排硫硫桿菌的高密度培養，快速富 集，并適應堆肥的升溫過程。
[0014] 3)本發明培養方法包括排硫硫桿菌富集培養，溫度馴化，環境循環幾個步驟實現 了排硫硫桿菌的高密度培養，并適應堆肥的升溫過程，可以耐受高溫，并在堆肥的復雜環境 中大量生長。
[0015] 4)本發明根據堆肥環境變化，分別采用不同時期的堆肥原料浸提液作為培養基進 行排硫硫桿菌的培養，這樣更有利于排硫硫桿菌適應堆肥的復雜環境，在堆肥的復雜環境 中大量生長，縮短排硫硫桿菌在堆肥環境的適應期，有利于他的定殖和增殖，從而有利于其 作用的發揮。
【附圖說明】
[0016] 圖1為排硫硫桿囷在基礎培養基中的生長曲線； 圖2為排硫硫桿菌在富集培養基中的生長曲線； 圖3為排硫硫桿菌在堆肥原液培養基中的生長曲線。
【具體實施方式】
[0017] -種排硫硫桿菌的馴化培養方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 富集培養 將排硫硫桿菌接種到基礎培養基進行活化培養，獲得活化后的初始排硫硫桿菌菌液； 將活化后的初始排硫硫桿菌菌液接種于富集培養基進行富集培養； 2) 溫度馴化 中溫馴化：將富集培養后的排硫硫桿菌菌液接種到新的富集培養基，在28~31°C、 150~200r/min條件下馴化培養至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；將馴化溫度調高4~ 6°C繼續培養1~2天，然后將菌液接種到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌 液濃度為1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調高4~6°C繼續培養1~2天，然后再將菌液 接種到新的富集培養基中，在相同溫度下馴化培養至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將 馴化培養溫度上調4~6°C進行培養，如此