申請(qǐng)日2014.02.28

　　公開(kāi)(公告)日2016.06.01

　　IPC分類號(hào)C12N1/20; C12N1/14; C12N9/42; C12N9/50; C12N9/10; C02F11/02; C12R1/125; C12R1/01; C12R1/885

　　摘要

　　本發(fā)明屬于發(fā)酵生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)在發(fā)酵劑中加入大豆提取物，大大提高了發(fā)酵劑中微生物和酶的活性，降低了基質(zhì)發(fā)酵過(guò)程中升溫和發(fā)酵時(shí)間，豐富了發(fā)酵后的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)也提高了工作效率。本發(fā)明中大豆提取物先用超聲波處理再與復(fù)合液混合，使得復(fù)合液中的成分與大豆提取物融合均勻，提高了基質(zhì)對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用率，使得基質(zhì)發(fā)酵更徹底。此外，用超聲波處理時(shí)間歇停頓，避免了超聲波對(duì)大豆提取物內(nèi)成分的損傷。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)與多種微生物、酶結(jié)合使用，能夠分解出城市污泥的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，取得了變廢為寶的效果，利于城市美化的同時(shí)，為植物的生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑，其特征在于：所述微生物發(fā)酵劑由大豆提取物、枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌、纖維素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制備發(fā)酵劑所需的各原料重量份數(shù)分別為大豆提取物20-25份、枯草芽孢桿菌1-2份、硅酸鹽細(xì)菌3-4份、綠色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放線菌2-4份、膠質(zhì)芽孢桿菌1-2份、稻黃桿菌2份、酵母菌3-6份、圓褐固氮菌10-13份、纖維素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;

　　所述大豆提取物的制備方法為：(1)、將大豆洗凈后晾干、粉碎，之后用直徑為1mm的篩網(wǎng)過(guò)濾，制得大豆粉，備用;

　　(2)、將大豆粉加入pH為5.2、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，攪拌均勻后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉對(duì)應(yīng)的磷酸緩沖液體積為10mL;

　　(3)、將步驟(2)制得的混合液Ⅰ放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機(jī)中離心30min，之后將沉淀溶于pH為6.5、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，然后轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為4000r/min的離心機(jī)中離心15min，收集兩次離心的上清液，制得大豆提取物。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　步驟一、大豆提取物的制備

　　(1)、將大豆洗凈后晾干、粉碎，之后用直徑為1mm的篩網(wǎng)過(guò)濾，制得大豆粉，備用;

　　(2)、將大豆粉加入pH為5.2、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，攪拌均勻后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉對(duì)應(yīng)的磷酸緩沖液體積為10mL;

　　(3)、將步驟(2)制得的混合液Ⅰ放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機(jī)中離心30min，之后將沉淀溶于pH為6.5、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，然后轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為4000r/min的離心機(jī)中離心15min，收集兩次離心的上清液，制得大豆提取物，備用;

　　步驟二、按照權(quán)利要求1中所述制備發(fā)酵劑所需的各原料重量份數(shù)稱取各原料，分別為大豆提取物20-25份、枯草芽孢桿菌1-2份、硅酸鹽細(xì)菌3-4份、綠色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放線菌2-4份、膠質(zhì)芽孢桿菌1-2份、稻黃桿菌2份、酵母菌3-6份、圓褐固氮菌10-13份、纖維素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;

　　步驟三、將枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌攪拌均勻后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纖維素酶，制得復(fù)合液;

　　步驟四、將大豆提取物放入頻率為20kHz的超聲波中處理20min，且每處理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步驟三制得的復(fù)合液，攪拌均勻即可。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于發(fā)酵生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法。

　　背景技術(shù)

　　城市污水廠脫水污泥是城市污水廠處理廢水所產(chǎn)生的固態(tài)廢棄物。隨著我國(guó)在建污水廠數(shù)目的增加，污泥產(chǎn)量仍會(huì)增加。城市污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)及N、P和K等植物所需營(yíng)養(yǎng)元素，通常采用強(qiáng)制通風(fēng)好氧靜態(tài)堆肥法可以實(shí)現(xiàn)，但其中一次發(fā)酵基本需要30天時(shí)間，對(duì)于處理數(shù)量巨大的此類廢棄物存在發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，因此有必要針對(duì)這一問(wèn)題探索一條經(jīng)濟(jì)、有效的快速腐熟處理方法，解決城市中的污泥。

　　生物技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科，利用生物技術(shù)的方法變廢為寶成為目前研究的熱點(diǎn)。利用生物發(fā)酵解決城市中的污泥是一種可行的、無(wú)污染的方法，但是目前尚沒(méi)有專門針對(duì)城市污泥的發(fā)酵劑。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的空白，提供一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法。不僅大大降低了升溫和發(fā)酵時(shí)間，而且發(fā)酵得到的營(yíng)養(yǎng)成分豐富。

　　本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑，所述微生物發(fā)酵劑由大豆提取物、枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌、纖維素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制備發(fā)酵劑所需的各原料重量份數(shù)分別為大豆提取物20-25份，枯草芽孢桿菌1-2份、硅酸鹽細(xì)菌3-4份、綠色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放線菌2-4份、膠質(zhì)芽孢桿菌1-2份、稻黃桿菌2份、酵母菌3-6份、圓褐固氮菌10-13份、纖維素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份。

　　一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑的制備方法，包括以下步驟：

　　步驟一、大豆提取物的制備

　　(1)、將大豆洗凈后晾干、粉碎，之后用直徑為1mm的篩網(wǎng)過(guò)濾，制得大豆粉，備用;

　　(2)、將大豆粉加入pH為5.2、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，攪拌均勻后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉對(duì)應(yīng)的磷酸緩沖液體積為10mL;

　　(3)、將步驟(2)制得的混合液Ⅰ放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機(jī)中離心30min，之后將沉淀溶于pH為6.5、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，然后轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為4000r/min的離心機(jī)中離心15min，收集兩次離心的上清液，制得大豆提取物，備用;

　　步驟二、按照所述各組分的重量份數(shù)稱取各組分;

　　步驟三、將枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌攪拌均勻后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纖維素酶，制得復(fù)合液;

　　步驟四、將大豆提取物放入頻率為20kHz的超聲波中處理20min，且每處理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步驟三制得的復(fù)合液，攪拌均勻即可。

　　本發(fā)明中的枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)菌種保藏號(hào)為CICC20632;綠色木霉(Trichodermaviride)菌種保藏號(hào)為CICC40202;乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)菌種保藏號(hào)為CICC23610;放線菌(Dactylosporangiumsp.)菌種保藏號(hào)為ACCC40661;圓褐固氮菌(Azotobacterchrooccum)菌種保藏號(hào)為ACCC10098;膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillusmucilaginosus)菌種保藏號(hào)為ACCC02983;稻黃桿菌(Flavobacteriumoryzae)菌種保藏號(hào)為CGMCC1.1585;酵母菌(Saccharomycessp.)菌種保藏號(hào)為CCTCCAY91003;以上菌種均購(gòu)自北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　一、本發(fā)明通過(guò)在發(fā)酵劑中加入大豆提取物，大大提高了發(fā)酵劑中微生物和酶的活性，降低了基質(zhì)發(fā)酵過(guò)程中升溫和發(fā)酵時(shí)間，豐富了發(fā)酵后的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)也提高了工作效率。

　　二、本發(fā)明中的大豆提取物先用超聲波處理再與復(fù)合液混合，使得復(fù)合液中的成分與大豆提取物融合均勻，提高了基質(zhì)對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用率，使得基質(zhì)發(fā)酵更徹底。此外，本發(fā)明在用超聲波處理時(shí)間歇停頓，避免了超聲波對(duì)大豆提取物內(nèi)成分的損傷。

　　三、本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)與多種微生物、酶結(jié)合使用，能夠分解出城市污泥的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，取得了變廢為寶的效果，利于城市美化的同時(shí)，為植物的生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。