申請日2013.09.24
公開(公告)日2014.01.29
IPC分類號C02F3/34
摘要
一種復合微生物菌劑清理污水技術屬于生物工程技術領域。由于人類的活動使得大量污染物質排入水體，使水體的物理、化學性質或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體的使用價值。水體污染的嚴重后果不僅在于危及人類身體健康，同時也對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害。本發(fā)明，篩選采用高效絮凝菌株膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌制成復合微生物菌劑(污水專用)。本復合菌劑具有用量少，絮凝力高，分解有機物快，無拮抗，兼氧性好，除臭，無二次污染,降污速率高于污染速率，適應力存活力高成本低，可工業(yè)化生產(chǎn)。
權利要求書
1.膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌制成復合微生物菌劑用于污水處理廠污水處理。
2.膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌制成復合微生物菌劑用于地表水污水處理。
3.膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌制成復合微生物菌劑用于海水污水處理。
4.膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌制成復合微生物菌劑用于養(yǎng)殖污水處理。
說明書
一種復合微生物菌劑清理污水技術
技術領域
《一種復合微生物菌劑清理污水技術》屬于生物工程技術領域。涉及生物學的微生物學、分子生物學、生物化學和細胞學，涉及水處理生物學，環(huán)境微生物學和水質工程學;結合化工、機械等現(xiàn)代工程技術。
背景技術
在環(huán)境學中，水體不僅包括水本身，還包括了水中的懸浮物、溶解物質、膠體物質、底質(泥)和水生生物等。是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，可以分成陸地水體和海洋水體以及地表水體和地下水體等。由于人類的活動使得大量污染物質排入水體，使水體的物理、化學性質或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體的使用價值。水體污染的嚴重后果不僅在于危及人類身體健康，同時也對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害。
中國水體標準分為5類。Ⅰ類 主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū);Ⅱ類 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)場、仔稚幼魚的索餌場等;Ⅲ類 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通到、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū);Ⅳ類 主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū);Ⅴ類 主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。區(qū)分水質的主要指標為化學需氧量COD(Chemical Oxygen Demand的簡寫)和生化需氧量或生化耗氧量(五日化學需氧量)BOD5(Biochemical Oxygen Demand的簡寫)，污水的綜合指標實質是總有機物 TOC(Total organic carbon總有機碳的簡寫)的多少。中國水環(huán)境污染嚴重，主要超標項目是有機物和氨氮等，這與中國農(nóng)業(yè)大量使用化肥和城鎮(zhèn)生活污水沒得到有效處理有關。污水中有機物含量高時會產(chǎn)生臭味，讓人厭惡。水中有機物對人的危害，從有毒有害有機物到三致(致畸、致突變、致癌)物質，又發(fā)展到目前的內(nèi)分泌干擾物(類激素) 。一般水中有機物是微量的，甚至是痕量的，反映到人類健康上，需要有個長期的過程(20～30年)。作為集中供水水源水質要求，必須是Ⅱ類標準，否則就必須清污處理使其達標。目前地表水源自然凈化速率趕不上污染速率，必須采用凈化措施才能提高水質標準。
目前清理污水主要有工程、化學和生物的方法。生物法主要有活性污泥法和生物膜法。現(xiàn)在工程上使用的活性污泥源自引進和外購，其中有效無效反效菌混雜，主導菌適應性存活性差。作為微生物處理污水技術，篩選利用高效清污菌是關鍵。
本技術采用國內(nèi)菌種，經(jīng)取自湖河海劣5類水培養(yǎng)篩選;工業(yè)化生產(chǎn)出4種固化菌劑，混配制成清水復合菌劑;4種菌優(yōu)勢互補;適用于各種劣5類水清污效果好投入成本低，可以規(guī)�；褂�。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，篩選采用高效絮凝菌株膠凍樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，兼氧地衣芽孢桿菌，嗜氮放線菌小單孢菌 (Micromonospora)制成復合微生物菌劑(污水專用)。本復合菌劑具有用量少，絮凝力高，分解有機物快，除臭，清污效果好，可工業(yè)化生產(chǎn)特性。
絮凝力，利用活體微生物在污水中產(chǎn)生大量絮凝劑，快速絮凝水體懸浮物形成生物膠體沉降，達到凈化水體目的。目前多種微生物能夠產(chǎn)生絮凝劑，如醬油曲霉[1]、紅平紅球菌[2]、擬青霉[3]產(chǎn)堿菌屬[4]等，但普遍存在菌劑用量大、成本高、對實際廢水絮凝性差等問題。即使有個別高效微生物絮凝劑產(chǎn)生菌，能提高絮凝活性，降低絮凝劑用量，但在工業(yè)上推廣不成功。主要問題是不能在實際污染水體中形成優(yōu)勢，存活時間達不到要求;不能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明復合菌劑絮凝率高達99.5%，可以工業(yè)化生產(chǎn)。本復合菌劑用量約為一般生物絮凝菌劑用量的1/400。表一
本菌劑通過提純分析，由糖醛酸、中性糖和氨基糖等組分形成的多糖含量高。其中糖醛酸的含量高達29.3%。粘度法測得本菌劑的平均分子量為2.83×106。多糖是絮凝污水懸浮物主要物質，本發(fā)明采用復合菌劑多糖產(chǎn)出量高于一般微生物100%。絮凝Ⅴ類河水，河水濁度由132.3 mg/L降為0.6mg/L。本菌劑篩選的高效生產(chǎn)菌，經(jīng)培養(yǎng)、絮凝實驗表明絮凝率高、用量低，絮凝效果優(yōu)于化學制劑，沒有二次污染問題。表二
清污力，本發(fā)明復合菌劑嗜氮、解磷、凝聚重金屬功能強大。本菌劑兼氧性好，在各種污水條件下均能適應生長并形成優(yōu)勢菌膠團。本技術生物降解力強、無二次污染成本低。本復合菌劑四種固化菌針對高有機物分解力強。降解氨氮、有機磷的菌種，水環(huán)境中均有存在，但形不成優(yōu)勢降解速率慢趕不上污染速率。只有采用外源高效菌劑消除水體主要污染物方法，才能有效解決水污染問題。本菌劑活菌體高達2-100億/克，具有清污專一性，在污水中能形成優(yōu)勢。表三
本菌劑清理劣5類湖水SS(SS是英語Suspended Solid或者Suspended Substance的縮寫，即水質中懸浮固體。)和COD的去除率分別達到99.5%和81.6%。本菌劑在快速絮凝沉降水體SS時，大量消耗氨氮和溶解有機磷，氨氮和總磷去除率分別達到98.3%和99.6%。。同時菌膠團在沉降污泥中吸收碳元素為能源維持生命循環(huán)。其消耗碳氮比為20:1釋放二氧化碳CO2、水H2O和氫氣H2，水體TOC(有機物)清除率58%，減少污泥厚度，消除氫化物硫化物甲烷等臭味。清污速率高于一般水體污染速率3倍。本菌劑降解COD速度快時效期長，消耗淤泥�；瘜W制劑降解COD時效期短投放量大，不能消除污泥。表四
存活力，本菌劑固化載體為粉狀和顆粒狀，在施入水體后能系留清污水域長期存活發(fā)揮功效。本菌劑固化載體多微孔貯藏單一菌種，在水體中源源不斷釋放新生菌體參與清污。本菌劑在水溫2-40℃，pH4-10能正常生長，水溫10-32℃，pH6-8為活躍段。
本菌劑在水體中大量消耗氨氮、溶解磷、有機物，能有效控制藻類爆發(fā)使水體得到凈化。本菌劑兼氧性強，能適應水環(huán)境劇烈變化。水體營養(yǎng)物缺少時本菌種失活停止工作，甚至大量死亡。但是固化在微孔中的菌種能得到保護，當新污染指數(shù)升高時本菌劑又會大量釋放再次活躍。
具體實施方式
菌種經(jīng)液體發(fā)酵后加入40目沸石粉或多孔陶粒附著培養(yǎng)48小時固化。檢測活菌數(shù)>2億/克后脫水干燥。清理污水根據(jù)水質和處理量施用，劣Ⅴ類5000M3水施用10公斤粉狀菌劑。水流速>0.5M/S應施用顆粒菌劑。
