一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法，先從有機(jī)廢水處理廠的活性污泥、廢水或土壤中分離篩選獲得具有絮凝活性的微生物菌株；再將菌株接入種子培養(yǎng)基制成種子懇液；然后取有機(jī)廢水，調(diào)pH5.5～7.5，直接或滅菌后作發(fā)酵培養(yǎng)基，接種0.5～5％的種子懸液，在25～37℃溫度下曝氣培養(yǎng)24～72小時(shí)，獲得菌懸液或上清液即為微生物絮凝劑；該絮凝劑可以直接回用于剩余污泥脫水，也可通過簡單濃縮或與其它絮凝劑適當(dāng)復(fù)配后回用于剩余污泥脫水。該方法利用有機(jī)廢水中的營養(yǎng)成分培養(yǎng)絮凝微生物制備絮凝劑，然后直接回用于有機(jī)廢水處理過程的剩余污泥脫水，達(dá)到自循環(huán)式利用效果。該方法工藝簡單，成本低，效果好，不僅可以達(dá)到以廢治廢廢，同時(shí)還有利于剩余污泥的資源化利用。
【專利說明】一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法。
技術(shù)背景
[0002]絮凝劑是一種可使液體中不易沉降的固體懸浮顆粒凝聚沉降的物質(zhì)，是污泥脫水的主要添加劑。傳統(tǒng)的絮凝劑主要有兩類，一類是無機(jī)型的，如鐵鹽、鋁鹽等；另一類是有機(jī)型的，如聚丙烯酰胺等。這兩類絮凝劑的絮凝效果都比較好，尤其是聚丙烯酰胺類絮凝劑，由于其具有高絮凝性和低生產(chǎn)成本而得到廣泛應(yīng)用。但是，近年來人們發(fā)現(xiàn)，無機(jī)絮凝劑用量較大易產(chǎn)生二次污染，更為嚴(yán)重的是，經(jīng)常飲用以鋁鹽為絮凝劑的水會(huì)引起老年性癡呆癥。而聚丙烯酰胺類物質(zhì)不易被降解，且其合成單體有“三致”毒性，現(xiàn)在在許多領(lǐng)域已被禁止或限量使用。
[0003]微生物絮凝劑(MBF)是利用生物技術(shù)，從微生物或其分泌物中提取、純化而獲得的一種安全、高效 ，且能自然降解的新型水處理劑，包括糖蛋白、多糖、纖維素、蛋白質(zhì)和DNA等。微生物絮凝劑不但沒有傳統(tǒng)絮凝劑的上述缺點(diǎn)，而且還具有安全、高效、可生物降解、不污染環(huán)境等特點(diǎn)。因此其越來越受到人們的重視，呈現(xiàn)出逐步取代傳統(tǒng)絮凝劑的趨勢。
[0004]目前，國內(nèi)對微生物絮凝劑的研究絕大多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)窒階段，并沒有在工業(yè)化得到大規(guī)模的應(yīng)用。究其原因主要在于微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量低，商品絮凝劑的價(jià)格居高不下，從而限制了其大規(guī)模工業(yè)化使用。因此，要實(shí)現(xiàn)生物絮凝劑從實(shí)驗(yàn)室的研究到實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用，尋找和開發(fā)廉價(jià)的替代培養(yǎng)基具有重要意義。
[0005]國外Kurane等利用有機(jī)廢物作為廉價(jià)替代培養(yǎng)基，有效降低了絮凝劑的生產(chǎn)成本，從而促進(jìn)了其工業(yè)化應(yīng)用。國內(nèi)一些學(xué)者也曾利用味精廢水、魚粉廢水、淀粉廢水、糖蜜廢液、玉米淀粉廢水和醬油廢水作為廉價(jià)替代培養(yǎng)基進(jìn)行微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的培養(yǎng)。有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，豆餅、牛血、氨化的甘蔗渣和雞毛等廉價(jià)原料或廢料可以代替培養(yǎng)基中的氮源用于絮凝劑的生產(chǎn)，而且不影響生物絮凝劑的效果。
[0006]利用有機(jī)廢水做培養(yǎng)基制備微生物絮凝劑，能大大降低培養(yǎng)基成本，如專利CN101225405A(2008年7月23日公開)以淀粉廢水作為碳源，利用復(fù)合氮源生產(chǎn)微生物絮凝劑，可降低水處理成本；專利CN101665805A(2010年3月10日公開)用養(yǎng)殖廢水生產(chǎn)絮凝劑，水處理費(fèi)用可降低75-85%。但如果上述方法生產(chǎn)的絮凝劑要實(shí)現(xiàn)商品化銷售，進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用，就必須解決兩個(gè)問題:(I)發(fā)酵液直接作為絮凝劑銷售，由于濃度低運(yùn)輸成本高；(2)分離純化后銷售，那后處理費(fèi)用將大大提高產(chǎn)品成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為解決上述存在的不足，擬利用有機(jī)廢水自身的營養(yǎng)成分培養(yǎng)絮凝微生物，制備絮凝劑，然后循環(huán)回用于有機(jī)廢水處理過程的剩余污泥脫水，達(dá)到自循環(huán)式利用效果。以廢治廢，從根本上降低絮凝劑的使用成本。[0008]本發(fā)明的一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法，包括:
[0009]絮凝微生物的分離篩選是取有機(jī)廢水處理廠的活性污泥、廢水或其它污泥、廢水、土壤等，經(jīng)稀釋、富集培養(yǎng)，平板分離，初篩、復(fù)篩后獲得具有絮凝活性的微生物菌株。
[0010]菌株種子懸液的制備采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬鈴薯培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基、豆芽汁培養(yǎng)基的其中一種液體培養(yǎng)基，接種步驟[0009]篩選獲得的絮凝微生物菌株，在25-37°C、120-180r/min條件下培養(yǎng)24-72小時(shí)即可。
[0011]微生物絮凝劑的制備是取有機(jī)廢水，自然pH或調(diào)pH5.5-7.5，直接或滅菌后作發(fā)酵培養(yǎng)基，接種步驟[0010]制備獲得的菌株種子懸液0.5-5%，在25-37°C溫度下曝氣培養(yǎng)24-72小時(shí)，獲得菌懸液或上清液即為微生物絮凝劑。
[0012]微生物絮凝劑的應(yīng)用是利用步驟[0011]制備的絮凝劑，對有機(jī)廢水處理過程產(chǎn)生的剩余活性污泥進(jìn)行絮凝脫水，實(shí)現(xiàn)自循環(huán)式利用。
[0013]所說的聞?dòng)袡C(jī)廢水是釀造業(yè)、食品加工業(yè)、制藥業(yè)等生廣企業(yè)廣生的有機(jī)質(zhì)廢水。
[0014]所說的自循環(huán)式利用是指利用有機(jī)廢水做培養(yǎng)基，發(fā)酵制備絮凝劑后，發(fā)酵液直接利用、也可簡單濃縮后或與其它絮凝劑復(fù)配后用于相應(yīng)有機(jī)廢水處理過程的污泥脫水。
[0015]所說的篩選獲得的絮凝微生物菌株為細(xì)菌、真菌、放線菌中的一種或幾種。
[0016]有益效果
[0017](I)本發(fā)明利 用有機(jī)廢水中的營養(yǎng)成分培養(yǎng)絮凝微生物，制備絮凝劑，就地取材，培養(yǎng)成本低廉。
[0018](2)絮凝劑發(fā)酵液無需分離提取，直接應(yīng)用于有機(jī)廢水處理過程的剩余污泥脫水，使用方便，不增加成本。
[0019](3)利用有機(jī)廢水自身的營養(yǎng)成分培養(yǎng)絮凝微生物，制備絮凝劑，然后循環(huán)回用于有機(jī)廢水處理過程的剩余污泥脫水，達(dá)到自循環(huán)式利用效果。能真正達(dá)到以廢治廢的目的，具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0021]實(shí)施例1從啤酒廠廠區(qū)土壤中分離篩選獲得絮凝微生物菌株A，接種0.5%菌株A種子懸液到高壓滅菌后的殘?zhí)菫?.05%的糖化車間廢水中，27°C溫度下曝氣培養(yǎng)48小時(shí)，發(fā)酵液即為絮凝劑，該絮凝劑對高嶺土懸液的絮凝率在95%左右。取該絮凝劑5ml加入IOOml的啤酒廠污水處理車間二沉池濃縮污泥中，混合均勻后出現(xiàn)絮團(tuán)凝結(jié)現(xiàn)象，自然靜置沉降20分鐘后出現(xiàn)明顯的固液分界線，說明絮凝脫水效果良好。
[0022]實(shí)施例2從啤酒廠活性污泥中分離篩選獲得絮凝微生物菌株B，接種2.0%菌株B種子懸液到殘?zhí)菫?.05%、pH6.8的糖化車間廢水中，35°C溫度下曝氣培養(yǎng)36小時(shí)，發(fā)酵液即為絮凝劑，該絮凝劑對高嶺土懸液的絮凝率在98%左右。取該絮凝劑3ml、l% CaCI2 2ml加入IOOml的啤酒廠污水處理車間二沉池濃縮污泥中，混合均勻后出現(xiàn)絮團(tuán)凝結(jié)現(xiàn)象，自然靜置沉降20分鐘后出現(xiàn)明顯的固液分界線，說明絮凝脫水效果良好。[0023]實(shí)施例3從啤酒廠廢水中分離篩選獲得絮凝微生物菌株C，接種1.0%菌株C種子懸液到高壓滅菌后的COD:3000mg/L,pH7.0的啤酒廢水中，35°C溫度下曝氣培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵液即為絮凝劑，該絮凝劑對高嶺土懸液的絮凝率在97%左右。取該絮凝劑3ml、l% CaCI2Iml加入IOOml的啤酒廠污水處理車間二沉池濃縮污泥中，混合均勻后出現(xiàn)絮團(tuán)凝結(jié)現(xiàn)象，靜置自然沉降20分 鐘后出現(xiàn)明顯的固液分界線，說明絮凝脫水效果良好。
【權(quán)利要求】
1.一種自循環(huán)式微生物絮凝劑的制備及應(yīng)用方法，由絮凝微生物的分離篩選、菌株種子液的制備、微生物絮凝劑的制備及微生物絮凝劑的自循環(huán)式應(yīng)用四步過程組成，其特征在于:1.1絮凝微生物的分離篩選是取有機(jī)廢水處理廠的活性污泥、廢水或其它污泥、廢水、土壤等，經(jīng)稀釋、富集培養(yǎng)，平板分離，初篩、復(fù)篩后獲得具有絮凝活性的微生物菌株；1.2菌株種子懸液的制備采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬鈴薯培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基、豆芽汁培養(yǎng)基的其中一種液體培養(yǎng)基，接種步驟1.1篩選獲得的絮凝微生物菌株，在25-37。。、120-180r/min條件下培養(yǎng)24-72小時(shí)即可。1.3微生物絮凝劑的制備是取有機(jī)廢水，自然pH或調(diào)pH5.5-7.5，直接或滅菌后作發(fā)酵培養(yǎng)基，接種步驟1.2制備獲得的菌株種子懇液0.5-5%，在25-37°C溫度下曝氣培養(yǎng)24-72小時(shí)，獲得菌懸液或上清液即為微生物絮凝劑。1.4微生物絮凝劑的自循環(huán)式應(yīng)用是利用步驟1.3制備的絮凝劑對有機(jī)廢水處理過程產(chǎn)生的剩余活性污泥進(jìn)行絮凝脫水，實(shí)現(xiàn)自循環(huán)式應(yīng)用。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的高有機(jī)廢水是釀造業(yè)、食品加工業(yè)、制藥業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)廢水。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的自循環(huán)式應(yīng)用是指利用有機(jī)廢水做培養(yǎng)基，發(fā)酵制備絮凝劑后，發(fā)酵液直接利用、也可簡單濃縮后或與其它絮凝劑復(fù)配后回用于相應(yīng)有機(jī)廢水處理過程的污泥脫水。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的篩選獲得的絮凝微生物菌株為細(xì)菌、真菌、放線菌中的一種或幾`種。
【文檔編號(hào)】C12P1/00GK103451232SQ201210176306
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】蔣新龍, 蔣益花, 陳霞, 蔡成崗, 張建芬, 陳虹, 柯薇 申請人:浙江樹人大學(xué)