一種減量污泥的多功能微生物菌劑及其制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降解剩余污泥多功能微生物復(fù)合菌劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]活性污泥法作為世界上應(yīng)用最為廣泛的污水生物處理技術(shù)，具有技術(shù)成熟、工藝種類多、污水處理效果良好等特點(diǎn)，但是活性污泥法在處理污水的同時(shí)也帶來了大量副產(chǎn)物一一剩余活性污泥，污泥量通常占污水量的0.3%?0.5% (體積)或者約為污水處理量的1%?2% (質(zhì)量)；如果屬于深度處理，污泥量還會增加0.5?I倍，污水處理量和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，必然導(dǎo)致污泥數(shù)量的增加。
[0003]污泥是由多種微生物形成的菌膠團(tuán)及其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成的集合體，除含有大量的水分外(可高達(dá)80%以上)，還含有難降解的有機(jī)物！重金屬和鹽類，以及病原微生物和寄生蟲卵等.大量的未經(jīng)處理的污泥任意堆放和排放對環(huán)境造成了新的污染，特別是在我國城市化水平較高的城市與地區(qū)，污泥處理處置已經(jīng)是十分突出的問題。
[0004]截止2010年6月底，共建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理廠2389座，全國污水處理能力達(dá)1.15億立方米/日，按照一萬噸水可以產(chǎn)生5噸80 %的濕泥，我國污泥日產(chǎn)量可達(dá)5.75萬噸，年濕泥產(chǎn)量(按365天計(jì)算)2098.75萬噸。按照平均運(yùn)行負(fù)荷80%計(jì)算，年濕泥產(chǎn)量(按365天機(jī)算)1679萬噸。絕干污泥335.8萬噸。
[0005]生物污泥表面的電荷主要源于附著于細(xì)胞表面的胞外聚合物(EPS)所攜帶的帶電官能團(tuán)。而EPS是細(xì)菌和其他微生物用于自我保護(hù)和相互黏附的天然有機(jī)物，它是除細(xì)胞和水分外生物污泥的第3大類組成物質(zhì)。EPS的主要成分是蛋白質(zhì)和多糖，兩者約占EPS總量的70%?80%?；钚晕勰嚯y脫水的原因就在于EPS的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種能夠減量污泥的微生物菌劑，所述菌劑由蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的發(fā)酵液按體積比3:7:5:8組成，并配以保護(hù)劑經(jīng)冷凍干燥制成菌粉。
[0007]所述蠟樣芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.8641 ；
[0008]所述解淀粉芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.1226 ；
[0009]所述巨大芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.234 ；
[0010]所述枯草芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.1630。
[0011]所述微生物菌劑添加量為污泥的0.03%?0.05% (m:v)。
[0012]所述保護(hù)劑組成如下:脫脂奶粉、蔗糖、L-谷氨酸鈉、維生素C。
[0013]所述微生物菌劑的制備方法如下:
[0014](I)發(fā)酵液的制備
[0015]將蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌分別按下述方法培養(yǎng):
[0016]種子培養(yǎng):將斜面接種于種子培養(yǎng)基，于35?37°C，轉(zhuǎn)速200?220rpm培養(yǎng)I?2天，
[0017]種子培養(yǎng)基的組成:牛肉膏0.5%、氯化鈉0.5%、牛肉膏1%，不足部分以蒸餾水補(bǔ)齊，PH調(diào)節(jié)范圍為7.2?7.4;
[0018]發(fā)酵培養(yǎng):培養(yǎng)基組分與種子培養(yǎng)基相同，將種子液按接種量I?2%接入發(fā)酵培養(yǎng)基，于35?37°C，轉(zhuǎn)速200?220rpm，恒溫培養(yǎng)8?12h，發(fā)酵液濃度OD6tltl達(dá)到0.8?1，得發(fā)酵液。
[0019]⑵菌液混合
[0020]將步驟(I)所得發(fā)酵液按蠟樣芽胞桿菌:解淀粉芽孢桿菌:巨大芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌體積比=3:7:5:8混合。
[0021](3)制備菌粉
[0022]將步驟(2)所得混合發(fā)酵液8000rpm離心8min，加入保護(hù)劑。每1mg菌泥，加入到30ml 0.2g/ml的脫脂奶粉中，充分混合均勾后加入6ml lg/ml的鹿糖溶液、2ml 0.3g/mlL-谷氨酸鈉溶液、2ml 0.2g/ml維生素C溶液。采用攪拌機(jī)充分混合均勻。
[0023]將加入保護(hù)劑的菌泥在_80°C冰箱預(yù)凍過夜，再放入真空冷凍干燥機(jī)中干燥。
[0024]有益效果:
[0025]1、本發(fā)明所述減量污泥的微生物菌劑對污泥進(jìn)行處理后可使污泥減量達(dá)到28 %，含水量減少30%。
[0026]2、本發(fā)明所述菌劑經(jīng)使用后活性污泥的形態(tài)發(fā)生了一定的改變，活性污泥中大顆粒污泥數(shù)量更多，結(jié)構(gòu)更緊密.活性污泥的形態(tài)的變化，在污泥絮體中形成不同環(huán)境條件的物理結(jié)構(gòu)層和分布，使不同的微生物優(yōu)勢菌群有了合適的生存環(huán)境，有利于不同微生物菌群在污泥絮凝體中形成優(yōu)勢菌群，促進(jìn)活性污泥的功能發(fā)生改變。
【具體實(shí)施方式】
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[0027]實(shí)施例1:一種減量污泥的微生物菌劑的制備方法
[0028](I)發(fā)酵液的制備
[0029]將蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌分別按下述方法培養(yǎng):
[0030]種子培養(yǎng):將斜面接種于種子培養(yǎng)基，于36°C，轉(zhuǎn)速260rpm培養(yǎng)2天，
[0031]種子培養(yǎng)基的組成:牛肉膏0.5%、氯化鈉0.5%、牛肉膏1%，不足部分以蒸餾水補(bǔ)齊，PH調(diào)節(jié)范圍為7.2 ;
[0032]發(fā)酵培養(yǎng):培養(yǎng)基組分與種子培養(yǎng)基相同，將種子液按接種量2%接入發(fā)酵培養(yǎng)基，于36°C，轉(zhuǎn)速210rpm，恒溫培養(yǎng)10h，發(fā)酵液濃度OD6c?達(dá)到0.8，得發(fā)酵液；
[0033]所述蠟樣芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.8641 ；
[0034]所述解淀粉芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.1226 ；
[0035]所述巨大芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.234 ；
[0036]所述枯草芽孢桿菌保藏編號為CGMCC1.1630。
[0037](2)菌液混合
[0038]將步驟(I)所得發(fā)酵液按蠟樣芽胞桿菌:解淀粉芽孢桿菌:巨大芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌體積比=3:7:5:8混合。
[0039](3)制備菌粉
[0040]將步驟(2)所得混合發(fā)酵液加入保護(hù)劑后冷凍干燥得菌粉。將步驟(2)所得混合發(fā)酵液8000rpm離心8min，加入保護(hù)劑。每1mg菌泥，加入到30ml 0.2g/ml的脫脂奶粉中，充分混合均勾后加入6ml lg/ml的鹿糖溶液、2ml 0.3g/ml L-谷氨酸鈉溶液、2ml 0.2g/ml維生素C溶液。采用攪拌機(jī)充分混合均勻。
[0041]將加入保護(hù)劑的菌泥在_80°C冰箱預(yù)凍過夜，再放入真空冷凍干燥機(jī)中干燥
[0042]得菌粉。
[0043]實(shí)施例2:—種減量污泥的微生物菌劑的應(yīng)用
[0044]將實(shí)施例1所得菌粉按質(zhì)量體積比0.03%添加量，添加至天津市津南區(qū)雙橋污水處理廠氧化溝內(nèi)活性污泥中，活性污泥經(jīng)過樣本濃縮后污泥濃度達(dá)到50g/L，含水率85.97%，于30°C，80r搖床條件下模擬環(huán)境條件進(jìn)行處理72h，污泥減量達(dá)到16.75%,含水率降至66.87%。
[0045]實(shí)施例3: 一種減量污泥的微生物菌劑的應(yīng)用
[0046]將實(shí)施例1所得菌粉按0.04%添加量，添加至由天津市津南區(qū)雙橋污水處理廠收集而來的活性污泥中，活性污泥經(jīng)過樣本濃縮后污泥濃度達(dá)到50g/L，含水率85.97 %，于30°C，80r搖床條件下模擬環(huán)境條件進(jìn)行處理72h，污泥減量達(dá)到25.32%，含水率降至57.32%。
[0047]實(shí)施例4: 一種減量污泥的微生物菌劑的應(yīng)用
[0048]將實(shí)施例1所得菌粉按0.05%添加量，添加至由天津市津南區(qū)雙橋污水處理廠收集而來的活性污泥中，活性污泥經(jīng)過樣本濃縮后污泥濃度達(dá)到50g/L，含水率85.97 %，于30°C，80r搖床條件下模擬環(huán)境條件進(jìn)行處理72h，污泥減量達(dá)到27.75%，含水率降至56.65%o
[0049]在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到活性污泥的形態(tài)發(fā)生了一定的改變，活性污泥中大顆粒污泥數(shù)量更多，結(jié)構(gòu)更緊密.活性污泥的形態(tài)的變化，在污泥絮體中形成不同環(huán)境條件的物理結(jié)構(gòu)層和分布，使不同的微生物優(yōu)勢菌群有了合適的生存環(huán)境，有利于不同微生物菌群在污泥絮凝體中形成優(yōu)勢菌群，促進(jìn)活性污泥的功能發(fā)生改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述菌劑由蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的發(fā)酵液按體積比3:7:5:8組成，并配以保護(hù)劑經(jīng)冷凍干燥制成菌粉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述所述蠟樣芽孢桿菌保藏編號為CGMCC N0.1.8641。
3.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述解淀粉芽孢桿菌保藏編號為CGMCC N0.1.1226。
4.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述巨大芽孢桿菌保藏編號為CGMCC N0.1.234。
5.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌保藏編號為CGMCC N0.1.1630。
6.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述微生物菌劑添加質(zhì)量為污泥體積的0.03%?0.05%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種減量污泥的微生物菌劑，其特征在于，所述微生物菌劑的制備方法如下: (1)發(fā)酵液的制備 將蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌分別按下述方法培養(yǎng): 種子培養(yǎng):將斜面接種于種子培養(yǎng)基，于35?37°C，轉(zhuǎn)速200?220rpm培養(yǎng)I?2天， 種子培養(yǎng)基的組成:牛肉膏0.5 %、氯化鈉0.5 %、牛肉膏I %，不足部分以蒸餾水補(bǔ)齊，pH調(diào)節(jié)范圍為7.2?7.4 ; 發(fā)酵培養(yǎng):培養(yǎng)基組分與種子培養(yǎng)基相同，將種子液按接種量I?2%接入發(fā)酵培養(yǎng)基，于35?37°C，轉(zhuǎn)速200?220rpm，恒溫培養(yǎng)8?12h，發(fā)酵液濃度OD_達(dá)到0.8?1，得發(fā)酵液； (2)菌液混合 將步驟(I)所得發(fā)酵液按蠟樣芽胞桿菌:解淀粉芽孢桿菌:巨大芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌體積比=3:7:5:8混合； (3)制備菌粉 將步驟(2)所得混合發(fā)酵液加入保護(hù)劑后冷凍干燥得菌粉。
【專利摘要】本發(fā)明提供本一種降解剩余污泥多功能微生物復(fù)合菌劑及制備方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。所述菌劑由蠟樣芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的發(fā)酵液按體積比3:7:5:8組成，并配以保護(hù)劑經(jīng)冷凍干燥制成菌粉。本發(fā)明所述減量污泥的微生物菌劑對污泥進(jìn)行處理后可使污泥減量達(dá)到28％，含水量減少30％。
【IPC分類】C12R1-07, C02F11-02, C12R1-085, C12N1-20, C12R1-125, C12R1-11
【公開號】CN104805032
【申請?zhí)枴緾N201410835555
【發(fā)明人】喬長晟, 王羿超, 馬正旺, 李雪
【申請人】天津北洋百川生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月29日