本發(fā)明涉及一種菌劑，特別是一種復(fù)合微生物菌劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)不斷發(fā)達(dá)，環(huán)境卻在不斷的破壞著，鉻污染就是其中重要的危害之一。皮革、電鍍、化工、耐火材料等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排放出大量的含鉻廢水。含鉻廢水或污染物可以通過(guò)不同的途徑對(duì)人體造成傷害，諸如通過(guò)消化道、呼吸道、皮膚等侵入人體，引起惡心、嘔吐、胃潰瘍、鼻中隔穿孔、痙攣甚至死亡；鉻會(huì)通過(guò)食物鏈累積放大，可使血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F血紅蛋白，可干擾體內(nèi)的氧化、還原和水解過(guò)程；經(jīng)呼吸道吸入的不溶性鉻鹽會(huì)長(zhǎng)期停留在肺組織內(nèi)，是導(dǎo)致肺癌和其他癌癥的主要原因之一。研究表明，六價(jià)鉻具有較強(qiáng)的氧化作用，在水體中具有很高的溶解度和遷移性，六價(jià)鉻的毒性是三價(jià)鉻的100倍，且更容易被人體吸收累積，能夠在生物體內(nèi)富集，是國(guó)際公認(rèn)的3種致癌金屬物之一，也是美國(guó)epa公認(rèn)的129種重點(diǎn)污染物之一。我國(guó)和世界衛(wèi)生組織（wto）均規(guī)定，飲用水中六價(jià)鉻的含量應(yīng)低于0.05mg/l，而作為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb8978-96）中的第一類(lèi)污染物，總鉻與六價(jià)鉻的最高允許排放量濃度分別為1.5mg/l和0.5mg/l。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)含鉻廢水進(jìn)行處理的方法主要有：化學(xué)還原法、電解法、膜分離法、吸附法、離子交換法、生物法等。這些方法都有各自的特點(diǎn)，但也有相對(duì)的缺點(diǎn)。其中生物法作為一種能耗低的治理含鉻廢水的方法已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。生物法主要是依靠人工培養(yǎng)的功能菌，根據(jù)生物去除鉻離子的機(jī)理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法以及植物修復(fù)法來(lái)去除廢水中的六價(jià)鉻。生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。生物吸附法是利用生物體本身的結(jié)構(gòu)及成分特性來(lái)吸附水中的金屬離子，在通過(guò)固液兩相分離，廢水得以?xún)艋?。植物修?fù)法的原理是利用綠色植物的通過(guò)吸收、沉淀、富集等作用來(lái)降低已有的污染土壤和地表水中的重金屬含量。與傳統(tǒng)的吸附劑相比，他們具有如下優(yōu)勢(shì)：適應(yīng)性很廣，選擇性高，再生能力強(qiáng)，再生后吸附能力沒(méi)有明顯下降，在低濃度條件下，生物吸附劑可以選擇性吸附其中重金屬。工業(yè)生產(chǎn)中的大多數(shù)廢棄菌絲體均具有吸附能力，將其制成生物吸附劑能起到以廢治廢的作用。因此，對(duì)于生物法吸附含鉻廢水的研究具有很廣的前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種復(fù)合微生物菌劑及其制備方法，從而有效去除低濃度含鉻污水中的鉻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種復(fù)合微生物菌劑，各組分的重量配比為：毛霉菌1-5份、黑曲霉菌1-5份、綠藻5-10份、檸檬酸10-20份、改性硅藻土1-5份、水30-50份，其中毛霉菌和黑曲霉菌的比例是1:1~1:3。

所述改性硅藻土中的各組分重量配比為硅藻土60份、柚子皮15份、活性炭5份、石墨烯10份、聚合氯化鐵2份、硝酸鈰3份、草酸5份。

一種復(fù)合微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將柚子皮用蒸餾水洗凈，切碎后在105℃下干燥2h，取出后研磨，過(guò)100目篩后取15份放入燒杯中，再加入活性炭5份，混合均勻后放入預(yù)先制備好的由草酸5份制成的2-3mol/l的草酸溶液中，然后依次放入硅藻土60份、石墨烯10份、聚合氯化鐵2份、硝酸鈰3份，經(jīng)過(guò)攪拌混合，經(jīng)24小時(shí)的常溫反應(yīng)后，送至烘箱中，在105℃中烘干后取出冷卻，研磨至100目，得到改性硅藻土以作備用；

步驟2，將毛霉菌和黑曲霉菌的菌種分別放置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，然后取毛霉菌1-5份和黑曲霉菌1-5份進(jìn)行混合，接著放入綠藻5-10份以及檸檬酸10-20份，通過(guò)混合設(shè)備混合，在常溫常壓下按每分鐘100轉(zhuǎn)，經(jīng)10~20分鐘的充分?jǐn)嚢杌旌希又鴮⑵淙苡?0-50份水中，混合后再投入改性硅藻土1-5份，在常溫常壓下，按每分鐘100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行30~60分鐘的混合攪拌后，即得到本發(fā)明的復(fù)合微生物菌劑。

毛霉菌是接合菌亞門(mén)接合菌綱毛霉菌目毛霉菌科真菌中的一個(gè)大屬。毛霉菌在土壤、糞便、禾草及空氣等環(huán)境中存在。在高溫、高濕度以及通風(fēng)不良的條件下生長(zhǎng)良好。毛霉菌用途廣泛，是食品產(chǎn)業(yè)和化工產(chǎn)業(yè)的重要微生物，常應(yīng)用于在藥酒中，我國(guó)多用來(lái)做豆腐乳、豆鼓。常見(jiàn)的毛霉菌菌種主要有高大毛霉菌、總狀毛霉菌、魯氏毛霉菌等。毛霉菌是異養(yǎng)需氧型微生物。其菌絲發(fā)達(dá)，無(wú)隔、多核、分枝狀，在基物內(nèi)外能廣泛蔓延，無(wú)假根或匍匐菌絲。由許多分枝的菌絲構(gòu)成的菌絲體呈棉絮狀。

黑曲霉菌是自然界廣泛分布的真菌，遺傳背景清晰，具有極高的蛋白質(zhì)分泌能力。黑曲霉菌屬半知菌亞門(mén)，曲霉屬中的常見(jiàn)菌種，廣泛分布在谷物、空氣、土壤等各種物品上。菌叢呈黑褐色，頂囊大球形，小梗雙層，分生孢子為球形，呈黑、黑褐色，平滑或粗糙。對(duì)紫外線(xiàn)以及臭氧的耐性強(qiáng)。菌絲發(fā)達(dá)，多分枝，有多核的多細(xì)胞真菌。黑曲霉菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求很低，只要培養(yǎng)基中含有碳源、氮源及磷、鉀、鎂、硫等元素就能生長(zhǎng)良好。在生物技術(shù)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了很大的作用，很多產(chǎn)品來(lái)自于絲狀真菌的初級(jí)和次級(jí)代謝產(chǎn)物。黑曲霉菌可以產(chǎn)生許多種酶，現(xiàn)已成為工業(yè)應(yīng)用常見(jiàn)的菌種之一，可生產(chǎn)淀粉酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、檸檬酸、葡糖酸和沒(méi)食子酸等。黑曲霉菌的外孢壁上的黑色素和自身分泌的疏水蛋白作用下發(fā)生聚集現(xiàn)象，形成菌絲球。黑曲霉菌形成的菌絲球具有厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥所不具有的很多優(yōu)點(diǎn)，其沉淀性好，營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)速度快，沒(méi)有二次污染，其吸附鉻離子的能力遠(yuǎn)大于普通的活性污泥顆粒。

綠藻的表面具有許多褶皺和微孔結(jié)構(gòu)，可以吸附其他有效物質(zhì)，當(dāng)毛霉菌和黑曲霉菌分布于綠藻的微孔結(jié)構(gòu)中，對(duì)污水中的cr離子或者其他金屬離子具有較強(qiáng)的凝聚力，使得更多的cr離子或者其他金屬離子被吸附在微孔結(jié)構(gòu)中。

另外硅藻土是一種硅質(zhì)生物沉積巖，主要化學(xué)成份是sio2，并含有少量的al2o3，p2o5，cao、mgo等，是由硅藻的壁殼組成，壁殼上有多級(jí)、大量、有序排列的微孔，表面有大量羧基覆蓋，因而顯弱酸性，在催化領(lǐng)域被稱(chēng)為固體酸。硅藻土質(zhì)輕、多孔、相對(duì)密度小，孔徑分布范圍大，孔隙率高，吸附能力強(qiáng)，能吸附自身重量的1.5～4倍的雜質(zhì)。因此，憑借硅藻土獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)，利用其吸附性能來(lái)處理廢水不僅可以降低成本，而且還可以更有效地利用我國(guó)豐富的礦產(chǎn)資源。而本專(zhuān)利中，采用石墨烯和聚合氯化鐵對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，使得改性后的硅藻土對(duì)于有機(jī)物的去除率大大提高。當(dāng)石墨烯和聚合氯化鐵分布于硅藻土的表面時(shí)，對(duì)污水中的有機(jī)物具有較強(qiáng)的凝聚力，使得更多的有機(jī)物被吸附在微孔結(jié)構(gòu)中。同時(shí)硝酸鈰的加入則提高了促進(jìn)作用，提高了石墨烯和聚合氯化鐵的活性。另外加入的柚子皮粉末，也是具有較強(qiáng)吸附能力的物質(zhì)，硅藻土和柚子皮粉末兩者相互配合，對(duì)有機(jī)物去除率有更大的增進(jìn)作用，并且柚子皮粉末能夠吸附污水中的有毒害的鉻離子。其中活性炭具有一定的除臭能力和吸附能力，對(duì)生活污水氣味上具有一定改善作用。

本發(fā)明得到的一種復(fù)合微生物菌劑，其去除鉻離子的效果顯著，其中毛霉菌和黑曲霉菌在吸附鉻離子上產(chǎn)生了顯著的協(xié)同作用，使得效果更加優(yōu)異。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供的一種復(fù)合微生物菌劑，各組分的重量配比為：毛霉菌1份、黑曲霉菌2份、綠藻5份、檸檬酸10份、改性硅藻土2份、水30份。

所述改性硅藻土中的各組分重量配比為硅藻土60份、柚子皮15份、活性炭5份、石墨烯10份、聚合氯化鐵2份、硝酸鈰3份、草酸5份。

一種復(fù)合微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將柚子皮用蒸餾水洗凈，切碎后在105℃下干燥2h，取出后研磨，過(guò)100目篩后取15份放入燒杯中，再加入活性炭5份，混合均勻后放入預(yù)先制備好的由草酸5份制成的2-3mol/l的草酸溶液中，然后依次放入硅藻土60份、石墨烯10份、聚合氯化鐵2份、硝酸鈰3份，經(jīng)過(guò)攪拌混合，經(jīng)24小時(shí)的常溫反應(yīng)后，送至烘箱中，在105℃中烘干后取出冷卻，研磨至100目，得到改性硅藻土以作備用；

步驟2，將毛霉菌和黑曲霉菌的菌種分別放置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，然后取毛霉菌1份和黑曲霉菌2份進(jìn)行混合，接著放入綠藻5份以及檸檬酸10份，通過(guò)混合設(shè)備混合，在常溫常壓下按每分鐘100轉(zhuǎn)，經(jīng)10~20分鐘的充分?jǐn)嚢杌旌?，接著將其溶?0份水中，混合后再投入改性硅藻土2份，在常溫常壓下，按每分鐘100轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行30~60分鐘的混合攪拌后，即得到本發(fā)明的復(fù)合微生物菌劑。

其中本實(shí)施例中的培養(yǎng)基是馬鈴薯葡萄糖肉湯培養(yǎng)基，具體制備方去如下：稱(chēng)取馬鈴薯葡萄糖肉湯18.0g，加入1l蒸餾水，攪拌加熱煮沸至完全溶解，分裝試管，121℃溫度下高壓滅菌15min，冷卻至常溫，備用。

采用分光光度法測(cè)定水樣中總鉻值，其原理為在酸性環(huán)境中，六價(jià)鉻離子與二苯碳酰二肼發(fā)生反應(yīng)，生成了紫紅色化合物，它的最大吸收波長(zhǎng)為540nm，吸光度與濃度關(guān)系符合朗伯-比爾定律。

本實(shí)施例制得的復(fù)合微生物菌劑對(duì)于cr的吸附率為95.58%。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例提供的一種復(fù)合微生物菌劑及其制備方法大致與實(shí)施例1相同，其主要區(qū)別點(diǎn)在于，本實(shí)施例中各組分的重量配比為：毛霉菌2份、黑曲霉菌5份、綠藻10份、檸檬酸15份、改性硅藻土3份、水50份。

本實(shí)施例制得的復(fù)合微生物菌劑對(duì)于cr的吸附率為96.25%。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例提供的一種復(fù)合微生物菌劑及其制備方法大致與實(shí)施例1相同，其主要區(qū)別點(diǎn)在于，本實(shí)施例中各組分的重量配比為：毛霉菌5份、黑曲霉菌5份、綠藻10份、檸檬酸20份、改性硅藻土5份、水30份。

本實(shí)施例制得的復(fù)合微生物菌劑對(duì)于cr的吸附率為94.51%。