一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法
【專利摘要】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)酵過程中升溫和發(fā)酵時間，豐富了發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，同時也提高了工作效率。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，用超聲波處理時間歇停頓，避免了超聲波對大豆提取物內(nèi)成分的損傷。本發(fā)明的制備工藝簡單，通過與多種微生物、酶結(jié)合使用，能夠分解出城市污泥的多種營養(yǎng)物質(zhì)，取得了變廢為寶的效果，利于城市美化的同時，為植物的生長提供了營養(yǎng)基質(zhì)。
【專利說明】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】
[0001]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)】
[0002]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。隨著我國在建污水廠數(shù)目的增加，污泥產(chǎn)量仍會增加。城市污泥中含有大量有機質(zhì)及N、P和K等植物所需營養(yǎng)元素，通常采用強制通風(fēng)好氧靜態(tài)堆肥法可以實現(xiàn)，但其中一次發(fā)酵基本需要30天時間，對于處理數(shù)量巨大的此類廢棄物存在發(fā)酵時間長的缺點，因此有必要針對這一問題探索一條經(jīng)濟、有效的快速腐熟處理方法，解決城市中的污泥。
[0003]生物技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來的一門新興學(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。利用生物發(fā)酵解決城市中的污泥是一種可行的、無污染的方法，但是目前尚沒有專門針對城市污泥的發(fā)酵劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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)酵時間，而且發(fā)酵得到的營養(yǎng)成分豐富。
[0005]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。
[0006]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，每克大豆粉對應(yīng)的磷酸緩沖液體積為IOmL ；
(3)、將步驟(2)制得的混合液I放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機中離心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。
[0007]本發(fā)明中的枯草芽孢桿菌subti I is)菌種保藏號為CICC20632 ;綠色if屬X Trichoderma Kiriofe)菌種保藏號為 CICC40202 ;乳酸乳球菌Iactis)菌種保藏號為CICC23610 袍邊麓XDactylosporangium sp.)菌種保藏號為ACCC40661 ;圓揭固氣菌(如0ioAacter chrooccum)菌種保藏號為ACCC10098 ;膠質(zhì)芽抱桿菌
muciIaginosus)菌種保藏號為 ACCC02983 ;稻黃桿菌 iFlavobacterium oryzae)菌種保藏號為CGMCC1.1585 ;酵母菌sp.)菌種保藏號為CCTCC AY 91003 ;以上菌種均購自北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
一、本發(fā)明通過在發(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)酵過程中升溫和發(fā)酵時間，豐富了發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，同時也提高了工作效率。
[0009]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間歇停頓，避免了超聲波對大豆提取物內(nèi)成分的損傷。 [0010]三、本發(fā)明的制備工藝簡單，通過與多種微生物、酶結(jié)合使用，能夠分解出城市污泥的多種營養(yǎng)物質(zhì)，取得了變廢為寶的效果，利于城市美化的同時，為植物的生長提供了營養(yǎng)基質(zhì)。
【具體實施方式】
[0011]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。
[0012]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，每克大豆粉對應(yīng)的磷酸緩沖液體積為IOmL ；
(3)、將步驟(2)制得的混合液I放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機中離心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。
[0013]實施例1
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份，枯草芽孢桿菌1份、硅酸鹽細(xì)菌3份、綠色木霉2份、乳酸乳球菌8份、放線菌2份、膠質(zhì)芽孢桿菌1份、稻黃桿菌2份、酵母菌3份、圓褐固氮菌10份、纖維素酶8份、蛋白酶8份和磷酸化酶5份。
[0014]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，每克大豆粉對應(yīng)的磷酸緩沖液體積為IOmL ；
(3)、將步驟(2)制得的混合液I放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機中離心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。
[0015]實施例2
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25份，枯草芽孢桿菌2份、硅酸鹽細(xì)菌4份、綠色木霉4份、乳酸乳球菌12份、放線菌4份、膠質(zhì)芽孢桿菌2份、稻黃桿菌2份、酵母菌6份、圓褐固氮菌13份、纖維素酶12份、蛋白酶12份和磷酸化酶6份。
[0016]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，每克大豆粉對應(yīng)的磷酸緩沖液體積為IOmL ；
(3)、將步驟(2)制得的混合液I放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機中離心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。
[0017]試驗一
準(zhǔn)備好試驗原料，均分為A、B兩組，A組完全采用本發(fā)明方法制備；B組采用本發(fā)明方法制備，但是原料中不用大豆提取物，觀察發(fā)酵時間，升至最高溫度時間。
[0018]試驗結(jié)果:A組在第7天達到最高溫，并在22天內(nèi)完成發(fā)酵，B組在第11天達到最高溫,并在27天內(nèi)完成發(fā)酵。
[0019]結(jié)果表明:本發(fā)明通過在發(fā)酵劑中加入大豆提取物大大降低了基質(zhì)發(fā)酵過程中升溫和發(fā)酵時間，取 得了顯著的效果。
【權(quán)利要求】
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。
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，每克大豆粉對應(yīng)的磷酸緩沖液體積為IOmL ； (3)、將步驟(2)制得的混合液I放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機中離心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。
【文檔編號】C02F11/02GK103834592SQ201410070822
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】常會慶, 徐艷珍, 王浩, 王世華 申請人:河南科技大學(xué)