本發(fā)明屬于生物除臭技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種生物除臭復(fù)合菌劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
臭氣是世界七大公害之一,常導(dǎo)致細(xì)菌滋生,病毒繁衍,長(zhǎng)期以來,通行治理臭氣的辦法無非是人工埋蓋,或用化學(xué)藥物噴施以香遮臭(如噴射空氣清新劑),既不能徹底除臭,又會(huì)因殘留藥毒造成二次污染。在傳統(tǒng)堆肥、沼氣厭氧發(fā)酵、餐廚垃圾發(fā)酵、垃圾填埋場(chǎng)等各處理領(lǐng)域,臭氣一直是影響人們接受程度的直接和首要問題。過程中如硫化氫、胺類、氨氣等濃度過高不僅產(chǎn)生刺鼻的臭味,更會(huì)對(duì)人的身體產(chǎn)生危害,同時(shí)衍生出嚴(yán)重的大氣和環(huán)境污染。有機(jī)有機(jī)物堆肥或發(fā)酵過程中,微生物轉(zhuǎn)化利用有機(jī)物產(chǎn)生大量的氨類物質(zhì),一部分氨類被微生物轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或合成自身物質(zhì),一部分則以氣態(tài)形式揮發(fā)則產(chǎn)生刺鼻性氣味,同時(shí)也會(huì)造成堆肥或發(fā)酵過程中氮素的流失,可降解有機(jī)物在環(huán)境中分解釋放氨氣是形成臭氣的最主要的原因。
隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們環(huán)境識(shí)的增強(qiáng)和生活質(zhì)量的不斷提高,惡臭氣體控制與處理問題已越來越受重視。因此,必須采取切實(shí)可行的辦法,對(duì)這些區(qū)域產(chǎn)生的惡臭氣體進(jìn)行凈化處理,改善其空間以及周邊的環(huán)境質(zhì)量。
目前國(guó)內(nèi)外常用處理臭氣的方法有吸附法、燃燒法、高能離子法以及生物法。吸附法包括酸堿藥水洗滌以及活性炭吸附,前者需要消耗大量化學(xué)藥劑,后者則易堵塞,更換頻繁,維護(hù)費(fèi)用較高;燃燒法適合于高濃度、高熱值的有機(jī)廢氣,在一般的除臭工程上很少應(yīng)用;高能離子法產(chǎn)生的臭氧直接排放,有可能會(huì)危害環(huán)境安全,而且其產(chǎn)生的離子有強(qiáng)氧化作用,對(duì)設(shè)備有腐蝕作用,而且對(duì)人身體也有一定傷害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種高效生物除臭復(fù)合菌劑。
本發(fā)明的目的之二是提供了所述生物除臭復(fù)合菌劑的制備。
本發(fā)明的目的之三是提供了所述生物除臭復(fù)合菌劑的具體使用。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種生物除臭復(fù)合菌劑,包括按質(zhì)量份計(jì)算的,
假單胞桿菌屬菌劑(pseudomonas)50-100份
芽孢桿菌屬菌劑(bacillus)25-80份
綠色木霉屬菌劑(trichodermaviride)20-50份
鏈霉菌屬菌劑(streptomyces)20-30份。
所述生物除臭復(fù)合菌劑的制備方法,具體制備步驟如下:
(1)取樣和準(zhǔn)備培養(yǎng)基
將糞液用無菌水梯度稀釋得到樣品稀釋液作為備用,配置好相應(yīng)的細(xì)菌培養(yǎng)基、真菌培養(yǎng)基和放線菌培養(yǎng)基;
(2)菌種分離
先將樣品稀釋液分別吸取涂在平板細(xì)菌培養(yǎng)基、真菌培養(yǎng)基和放線菌培養(yǎng)基上,接種后倒置放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),24小時(shí)后進(jìn)行取樣觀察,并挑選菌株進(jìn)行計(jì)數(shù),隨后挑選不同菌株進(jìn)行斜面劃線培養(yǎng),并編號(hào)保存;
(3)菌種初篩
將步驟(2)分離得到的株菌株分別接種在相應(yīng)的液體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)48小時(shí);隨后取培養(yǎng)后的各液體培養(yǎng)基放入試管中,并滴入納氏試劑,通過出現(xiàn)的棕紅色顏色的深淺或有無來判斷微生物產(chǎn)氨能力,無顏色變化或者顏色變化淺的菌株說明該菌株產(chǎn)能能力弱,以此篩選出菌株,編號(hào)記錄;
(4)菌株抑氨能力復(fù)篩
選取新鮮的糞液,過濾濾掉糞渣并添加葡萄糖溶解后,放入廣口瓶中作為實(shí)驗(yàn)基質(zhì),接著用橡膠塞密封瓶口,通過玻璃導(dǎo)管用2%硼酸溶液吸收氨氣;
各取相應(yīng)的步驟(3)中初篩出來的培養(yǎng)基菌液加入對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基質(zhì);放入搖床振蕩箱中進(jìn)行培養(yǎng),溫度為37℃,搖床速度60r/min;每隔48h更換硼酸溶液,并用稀硫酸溶液來滴定計(jì)算產(chǎn)氨量,從而確定每個(gè)菌株的抑氨能力,選出5天抑氨能力均在70%以上菌株;
(5)菌株鑒定和復(fù)合菌劑制備
先對(duì)步驟(4)中復(fù)篩出來的菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),培養(yǎng)溫度30℃,搖床速度120r/min,培養(yǎng)時(shí)間48-72h;接著對(duì)培養(yǎng)得到的高濃度菌株培養(yǎng)液進(jìn)行高速離心,收集菌體并冷凍干燥做成菌粉;將菌粉和活性炭粉按照1:1的質(zhì)量比進(jìn)行混合,制成單一菌劑;最后將單一菌劑按照一定比例混合制得所述生物除臭復(fù)合菌劑。
較佳地,所用分離培養(yǎng)基中,細(xì)菌培養(yǎng)基為:牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、瓊脂5g/l,ph值為7.0-7.5;
真菌培養(yǎng)基為:蛋白胨5g/l、葡萄糖10g/l、磷酸二氫鉀1g/l、硫酸鎂0.5g/l、瓊脂5g/l、1/3000孟加拉紅溶液體積比10%、氯霉素0.1g/l,ph值為7.0-7.5;
放線菌培養(yǎng)基為:淀粉20g/l、硝酸鉀1g/l、磷酸氫二鉀0.5g/l、硫酸鎂0.5g/l、氯化鈉0.5g/l、硫酸亞鐵0.01g/l、瓊脂5g/l,ph值為7.0-7.5。
較佳地,步驟(3)菌種分離的培養(yǎng)溫度,細(xì)菌培養(yǎng)基37℃,放線菌和真菌培養(yǎng)基為30℃,培養(yǎng)24h。
較佳地,步驟(4)菌種初篩,培養(yǎng)48小時(shí),培養(yǎng)溫度細(xì)菌37℃,放線菌和真菌為30℃,搖床速度120r/min。
其中,步驟(5)中所用擴(kuò)大培養(yǎng)基分別為:
細(xì)菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為:牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、ph值為7.0-7.5;培養(yǎng)溫度37℃,搖床速度120r/min;
霉菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為:20%馬鈴薯浸汁、葡萄糖20g/l、ph值為7.0-7.5;
放線菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為:淀粉20g/l、硝酸鉀1g/l、磷酸氫二鉀0.5g/l、硫酸鎂0.5g/l、氯化鈉0.5g/l、硫酸亞鐵0.01g/l、瓊脂5g/l,ph值為7.0-7.5。
將所述生物除臭復(fù)合菌劑用于處理家庭廚房垃圾,將廚房垃圾裝入塑料桶中,在其表面撒上一層所述生物除臭復(fù)合菌劑,投入量為8%-15%。攪拌均勻后用密封袋密封并置于溫暖處,1-2周后底部會(huì)出現(xiàn)發(fā)酵液,可作為液肥使用,發(fā)酵好的廚房垃圾無明顯異味,可埋入土壤做繼續(xù)腐熟當(dāng)做肥料。
其中,生物除臭復(fù)合菌劑包括按質(zhì)量份計(jì)算的,假單胞桿菌屬菌劑50-60份,芽孢桿菌屬菌劑70-80份,綠色木霉屬菌劑40-50份,鏈霉菌屬菌劑20-30份。
所述生物除臭復(fù)合菌劑用于處理牲畜糞便垃圾,每天向牲畜池中投入復(fù)合菌劑覆蓋糞池表面即可,8%-20%;一周后,豬糞池和未施加之前異味有明顯減輕。其中,所述生物除臭復(fù)合菌劑包括按質(zhì)量份計(jì)算的,假單胞桿菌屬菌劑80-100份,芽孢桿菌屬菌劑25-50份,綠色木霉屬菌劑20-30份,鏈霉菌屬菌劑20-30份。
本發(fā)明將從糞便中培養(yǎng)分離得到并且抑氨能力在70%以上的假單胞桿菌屬菌劑(pseudomonas)、芽孢桿菌屬菌劑(bacillus)、綠色木霉屬菌劑(trichodermaviride)、鏈霉菌屬菌劑(streptomyces)幾種菌株按照它們之間最優(yōu)協(xié)同抑氨效果比例進(jìn)行復(fù)配,通過微生物對(duì)氨的吸收和轉(zhuǎn)化從而減少氨產(chǎn)生。
本發(fā)明通過分離和篩選化糞池一級(jí)池中發(fā)酵糞液中的各種微生物(細(xì)菌、放線菌、真菌),共分離得到96種菌株,其中細(xì)菌53株,放線菌23株,真菌20株。通過產(chǎn)氨實(shí)驗(yàn)確定出具有抑制氨產(chǎn)生的菌株有21株,其中細(xì)菌12株,放線菌5株,真菌4株。將21株菌株分別接種至模擬糞液實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)其18株具有明顯的抑氨作用,并且5株的抑氨率達(dá)70%以上,將該5株菌株進(jìn)行菌株鑒定,結(jié)果顯示2株為假單胞桿菌屬(pseudomonas),1株為芽孢桿菌屬(bacillus),1株為綠色木霉屬(trichodermaviride),1株為鏈霉菌屬(streptomyces)。隨后將5種菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)后制成各單一菌劑,并按照一定比例混合復(fù)合菌劑,實(shí)際用于豬舍的糞池除臭和餐廚垃圾中異味去除都取得了良好效果。其中,化糞池是將生活污水分格沉淀,對(duì)糞水污泥進(jìn)行厭氧消化的小型初級(jí)環(huán)保處理構(gòu)筑物。一般與建筑物一同設(shè)計(jì)、一同施工、一同驗(yàn)收及使用。其工作原理為(以三格化糞池為例):固廢混合污水進(jìn)入第一格,比重較大的固體物及寄生蟲卵等沉淀,在池中厭氧發(fā)酵和分解,污水被分為三層:糊狀糞皮、相對(duì)澄清的糞液、固體狀的糞渣。
一級(jí)池內(nèi)經(jīng)過發(fā)酵后,糞液中cod和氨氮很高,菌種群落最為豐富,各微生物種群穩(wěn)定,是獲得除臭功能菌種的理想來源。
總之,本發(fā)明用于除臭,適應(yīng)性廣、培養(yǎng)成本低、使用簡(jiǎn)便、除臭效果良好。
具體的實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明。
實(shí)施例1
施用于豬舍的豬糞除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑100份,芽孢桿菌屬菌劑30份,綠色木霉屬菌劑20份,鏈霉菌屬菌劑20份,
具體施用時(shí):將幾種菌劑混合后作為復(fù)合菌劑,施用于豬舍的豬糞除臭。每天向豬糞池中投入復(fù)合菌劑覆蓋糞池表面即可,投入量按質(zhì)量百分比計(jì)算為15%。一周后,豬糞池和未施加之前異味有明顯減輕。
實(shí)施例2
施用于豬舍的豬糞除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑80份,芽孢桿菌屬菌劑50份,綠色木霉屬菌劑20份,鏈霉菌屬菌劑20份,
具體施用時(shí):同實(shí)施例1,投入量按質(zhì)量百分比計(jì)算為8%。一周后,豬糞池和未施加之前異味有明顯減輕。
實(shí)施例3
施用于豬舍的豬糞除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑85份,芽孢桿菌屬菌劑25份,綠色木霉屬菌劑30份,鏈霉菌屬菌劑30份,
具體施用時(shí):同實(shí)施例1,投入量按質(zhì)量百分比計(jì)算為10%。一周后,豬糞池和未施加之前異味有明顯減輕。
實(shí)施例4
施用于家庭廚余垃圾除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑60份,芽孢桿菌屬菌劑70份,綠色木霉屬菌劑50份,鏈霉菌屬菌劑20份,
具體施用時(shí):將幾種菌劑混合后作為復(fù)合菌劑混合后作為復(fù)合菌劑施用于家庭廚余垃圾的除臭。將廚余垃圾裝入塑料桶中,在其表面撒上一層菌粉,投入量為10%,并攪拌均勻,用密封袋密封并置于溫暖處,1-2周后底部會(huì)出現(xiàn)發(fā)酵液,可作為液肥使用,發(fā)酵好的廚余垃圾無明顯異味,可埋入土壤做繼續(xù)腐熟當(dāng)做肥料。
實(shí)施例5
施用于家庭廚余垃圾除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑50份,芽孢桿菌屬菌劑80份,綠色木霉屬菌劑40份,鏈霉菌屬菌劑30份,
具體施用時(shí):同實(shí)施例4,投入量約為20%。
實(shí)施例6
施用于家庭廚余垃圾除臭的復(fù)合菌劑,包括假單胞桿菌屬菌劑55份,芽孢桿菌屬菌劑75份,綠色木霉屬菌劑45份,鏈霉菌屬菌劑25份,
具體施用時(shí):同實(shí)施例4,投入量約為8%。
所述生物除臭復(fù)合菌劑的制備方法:
1.1取樣
隨機(jī)取3個(gè)小區(qū)化糞池中一級(jí)池糞液各5ml,并混合形成15ml混合糞液,糞液呈棕黑色,cod接近12000,ph值6.5偏酸。
1.2菌種分離
將15ml糞液用無菌水分別制作10-4、10-5、10-6、10-7、10-8梯度稀釋液作為備用。
所用分離培養(yǎng)基為:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(細(xì)菌培養(yǎng)基),成分為:其中牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、瓊脂5g/l,ph值為中性(7.0-7.5);
馬丁-孟加拉紅培養(yǎng)基(真菌培養(yǎng)基),成分為:蛋白胨5g/l、葡萄糖10g/l、磷酸二氫鉀1g/l、硫酸鎂0.5g/l、瓊脂5g/l、1/3000孟加拉紅溶液體積比10%、氯霉素0.1g/l,ph值為中性(7.0-7.5);
高氏一號(hào)培養(yǎng)基(放線菌培養(yǎng)基),成分為:淀粉20g/l、硝酸鉀1g/l、磷酸氫二鉀0.5g/l、硫酸鎂0.5g/l、氯化鈉0.5g/l、硫酸亞鐵0.01g/l、瓊脂5g/l,ph值為中性(7.0-7.5);
將10-6、10-7、10-8梯度稀釋液分別吸取1ml涂在平板細(xì)菌培養(yǎng)基上,將10-4、10-5、10-6梯度稀釋液分別吸取1ml涂在平板馬丁-孟加拉紅培養(yǎng)基上和高氏一號(hào)培養(yǎng)基上,接種后的稀釋液用專用滅菌涂布棒涂均勻,并倒置放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi),培養(yǎng)溫度細(xì)菌培養(yǎng)基37℃,放線菌和真菌培養(yǎng)基為30℃,培養(yǎng)24h。
24h后進(jìn)行取樣觀察,并挑選菌株進(jìn)行計(jì)數(shù),共分離得到96種菌株,其中細(xì)菌53株,放線菌23株,真菌20株。隨后挑選不同菌株進(jìn)行斜面劃線培養(yǎng),并編號(hào)保存。
1.3菌種初篩
將上述分離得到的96株菌株分別接種在相應(yīng)的液體培養(yǎng)基上,液體培養(yǎng)基除不含瓊脂外,其他成分和分離培養(yǎng)基完全相同。培養(yǎng)溫度細(xì)菌37℃,放線菌和真菌為30℃,搖床速度120r/min,培養(yǎng)48小時(shí)。隨后取培養(yǎng)后的各液體培養(yǎng)基放入試管中,并滴入納氏試劑,通過出現(xiàn)的棕紅色顏色的深淺或有無來判斷微生物產(chǎn)氨能力,無顏色變化或者顏色變化淺的菌株說明該菌株產(chǎn)能能力弱。以此篩選出21株菌株,其中12株細(xì)菌,5株真菌和4株放線菌,編號(hào)記錄。
1.4菌株抑氨能力復(fù)篩
所用液體培養(yǎng)基為實(shí)驗(yàn)室理論初篩所用,菌株的抑氨能力需要通過模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步印證。選取500ml新鮮豬泡糞的糞液,過濾濾掉糞渣并添加10g葡萄糖溶解后放入1000ml的廣口瓶中作為實(shí)驗(yàn)基質(zhì),并用橡膠塞密封瓶口,通過玻璃導(dǎo)管用2%硼酸溶液吸收氨氣。對(duì)于初篩的21株菌株,各取5ml相應(yīng)的初篩的培養(yǎng)基菌液加入對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基質(zhì)。同時(shí)設(shè)一個(gè)對(duì)照組,只含實(shí)驗(yàn)基質(zhì)不加菌液。
將廣口瓶放入搖床振蕩箱中進(jìn)行培養(yǎng),溫度為37℃,搖床速度60r/min。每隔48h更換硼酸溶液,并用稀硫酸溶液來滴定計(jì)算產(chǎn)氨量,從而確定每個(gè)菌株的抑氨能力,培養(yǎng)時(shí)間共240h。
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在上述21株菌株中,有2株對(duì)豬糞液的實(shí)際抑氨能力并不明顯,說明通過實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基篩選的菌株并非在實(shí)際基質(zhì)中也能有相同效果。而剩下的18株都有一定的抑氨能力,其中的3株細(xì)菌,1株放線菌和1株真菌對(duì)豬糞液具有明顯的抑氨能力,抑氨能力可達(dá)70%以上。
從表中可以看出,在接種的192h內(nèi),對(duì)照組豬糞液中氨氣量一直上升,說明微生物對(duì)氨分解處于高峰期,192h小時(shí)以后,氨釋放速度減緩,說明基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)逐漸減少或微生物利用氨轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮速度開始加快,從而減緩了氨氣的釋放量。篩選的5株菌株在添加后均能明顯地減少氨氣釋放量,5天抑氨能力均在70%以上,說明該5株菌株具有良好的除臭功能。
1.5菌株鑒定和復(fù)合菌劑制備
通過將5株菌株進(jìn)行平板劃線培養(yǎng),根據(jù)菌落形態(tài)和生理生化特性可判斷出2株為假單胞桿菌屬(pseudomonas),1株為芽孢桿菌屬(bacillus),1株為綠色木霉屬(trichodermaviride),1株為鏈霉菌屬(streptomyces)。
將編號(hào)的5株菌株的液體培養(yǎng)基取5ml放入體積比50%-60%的3l發(fā)酵罐中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),細(xì)菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,成分為:其中牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、ph值為中性(7.0-7.5);培養(yǎng)溫度37℃,搖床速度120r/min。
霉菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為pda培養(yǎng)基,成分為:20%馬鈴薯浸汁,葡萄糖20g/l、ph值為中性(7.0-7.5);培養(yǎng)溫度30℃,搖床速度120r/min。
放線菌擴(kuò)大培養(yǎng)基為高氏一號(hào)培養(yǎng)基,成分為:淀粉20g/l、硝酸鉀1g/l、磷酸氫二鉀0.5g/l、硫酸鎂0.5g/l、氯化鈉0.5g/l、硫酸亞鐵0.01g/l、瓊脂5g/l,ph值為中性(7.0-7.5)。培養(yǎng)溫度30℃,搖床速度120r/min。各菌株培養(yǎng)時(shí)間48-72h不等,直至發(fā)酵罐中菌體含量≥109個(gè)/ml。
對(duì)上述高濃度菌株培養(yǎng)液進(jìn)行高速離心,收集菌體并冷凍干燥做成菌粉。將菌粉和活性炭粉按照1:1的質(zhì)量比進(jìn)行混合,制成單一菌劑。將單一菌劑按照一定比例混合制得復(fù)合菌劑。
上述實(shí)施例,只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍,同樣,其他牲畜臭味的處理可以參考豬糞處理中各微生物的陪進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整;故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾,均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。