申请日2014.04.30
公开(公告)日2014.07.16
IPC分类号C12N1/20; C12R1/38; C12R1/01; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种混合菌群微生物制剂，是由类芽孢杆菌、施氏假单胞菌、假产碱假单胞菌和食油假单胞菌组成的菌悬液，总活菌数为3.8*108CFU/ml以上。所述混合菌群微生物制剂可以用于处理污水，可以加强秋季人工湿地处理受污染河水及城镇生活污水的能力，具体应用时，方法为：将本发明的混合菌群微生物制剂投加到秋季人工湿地系统中，加入量为污水体积的1%;处理时间为7天或7天以上。经检测，采用本发明的混合菌群微生物制剂处理污水7天后，处理后的受污染河水出水COD、总氮、总磷的含量达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准，处理后的城镇生活污水出水COD、氨氮和总磷的含量指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
权利要求书
1.一种混合菌群微生物制剂，其特征在于：是由类芽孢杆菌、施氏假单胞菌、假产碱假 单胞菌和食油假单胞菌组成的菌悬液，其中，活菌数为3.8×108CFU/ml以上。
2.根据权利要求1所述的混合菌群微生物制剂，其特征在于：
所述类芽孢杆菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2011120的菌种，该菌种分类命名为： Paenibacillus sp.XP1，保藏日期为2011年4月10日，保藏单位为：中国典型培养物保藏 中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072;
所述施氏假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2011431的菌种，该菌种分类命名为 Pseudomonas stutzeri XP2，保藏日期为2011年11月27日，保藏单位为：中国典型培养物 保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072;
所述假产碱假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2012225的菌种，该菌种分类命名为 Pseudomonas pseudoalcaligenes CL-1，保藏日期为2012年6月13日，保藏单位为：中国 典型培养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072;
所述食油假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2012226的菌种，该菌种分类命名为 Pseudomonas oleovorans CL-3，保藏日期为2012年6月13日，保藏单位为：中国典型培养 物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。
3.权利要求1或2所述的混合菌群微生物制剂的制备方法，其特征在于：将斜面保存的 类芽孢杆菌用接种环刮取1环菌苔，接种至200mL反硝化培养液中，30～35℃，180～220 r/min，摇床震荡培养24～36h，获得活化的菌株培养液;菌株培养液在5000～8000r/min 下离心15～20min，去上清液获得菌体细胞，用无菌水稀释成1.5g湿菌体/L的菌悬液，得 类芽孢杆菌菌悬液;同样的方法制备得到施氏假单胞菌菌悬液、假产碱假单胞菌菌悬液和食 油假单胞菌菌悬液;将四种菌悬液等体积量混合，混匀，即得混合菌群微生物制剂;
所述反硝化培养液的组成为：每1L反硝化培养液中，含有以下组分：CH3COONa，2g; KH2PO4，0.4g;MgSO4·7H2O，0.6g;CaCl2·2H2O，0.07g;KNO3，1g;Tris缓冲液12mL; 微量元素2mL;余量为水;pH值为7.0～7.2。制备时，将各组分混合混匀，调节pH值至7.0～ 7.2，110℃高压灭菌20min，即得。
4.权利要求1或2所述的混合菌群微生物制剂在处理污水中的应用。
5.权利要求1或2所述的混合菌群微生物制剂在加强秋季人工湿地处理受污染河水及城 镇生活污水的能力中的应用。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于：具体应用时，方法为：将混合菌群微 生物制剂投加到秋季人工湿地系统中，加入量为污水体积的1%;处理时间为7天或7天以上。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述秋季人工湿地的结构为：包括基体， 基体高600～650mm，直径450～500mm;基体内距基体底端50mm处安装有出水管，出水管上 设有用于控制的阀门和出水口;基体内安装有水位控制管;基体上方设有进水管，进水管上 设有进水口;基体内由下到上依次设有碎石层、细砂层和土壤层，其中，碎石层由粒径10～ 20mm的碎石填充而成，厚度为250～300mm;细砂层由粒径1～2mm的细砂填充而成，厚 度为50-100mm;土壤层由土壤填充而成，厚度为100-150mm;土壤层上种植有芦苇。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：芦苇苗自三月份种植入人工湿地系统中， 每隔2天用革兰氏营养液进行浇灌，一个月后，开始浇灌水，每2天换水一次;处理污水时， 换受处理污水进行浇灌。
说明书
混合菌群微生物制剂及其在处理污水中的应用
技术领域
本发明涉及一种混合菌群微生物制剂，及其在处理污水中的应用，尤其是在加强秋季人 工湿地处理受污染河水及城镇生活污水的能力中的应用，属于环保技术领域。
背景技术
人工湿地是一种由人工建造和监督控制的，与沼泽地类似的地面，它利用自然生态系统 中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。据国外资料报道，一般人工湿 地的工程造价和运行费用仅为传统二级活性污泥法的1/10～1/2，单位污水耗电和污水处理 费用明显低于传统污水处理厂。人工湿地系统中，微生物的活动是废水有机物降解的主要因 素，是吸收和降解污染物的主要生物群体和承担者。在氮的去除方面起主要作用的是氨化细 菌、亚硝化细菌和反硝化细菌。磷的去除主要通过植物和部分微生物的吸收利用以及湿地基 质的吸附。
夏季人工湿地中植物生长茂盛，水体中微生物活动旺盛，能够更好的利用污水中的有机 物，氮磷元素，对污水具有良好的净化作用。然而秋季时，湿地植物成熟，生长代谢减弱， 对氮磷元素的吸收作用减弱。同时随着气温的降低，湿地系统中微生物的代谢作用减弱，因 此在秋季通过增加植物根际优势微生物的数量，采用微生物技术强化人工湿地来增强污染治 理力度，是提高氮磷去除率、节省治污成本的最佳途径。直接增加根际微生物的数量已经成 为提高湿地处理效果的发展趋势。
发明内容
针对上述现有技术，鉴于微生物强化人工湿地工艺在污水处理中的广阔的应用前景，本 发明提供了一种混合菌群微生物制剂，及其在加强秋季人工湿地处理受污染河水及城镇生活 污水的能力中的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种混合菌群微生物制剂，是由类芽孢杆菌、施氏假单胞菌、假产碱假单胞菌和食油假 单胞菌组成的菌悬液，四种菌的总活菌数为3.8×108CFU/ml以上。
进一步地，所述类芽孢杆菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2011120的菌种，该菌种分类 命名为：Paenibacillus sp.XP1，保藏日期为2011年4月10日，保藏单位为：中国典型培 养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。记载在申请人的另一项中 国专利中，专利号201110121394.2，公开号102220265A。
进一步地，所述施氏假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2011431的菌种，该菌种分 类命名为Pseudomonas stutzeri XP2，保藏日期为2011年11月27日，保藏单位为：中国 典型培养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。记载在申请人的另 一项中国专利申请中，专利申请号201210201671.5，公开号102899263A。
进一步地，所述假产碱假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2012225的菌种，该菌种 分类命名为Pseudomonas pseudoalcaligenes CL-1，保藏日期为2012年6月13日，保藏单 位为：中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。记载在 申请人的另一项中国专利申请中，专利申请号201310032730.5，公开号103114062A。
进一步地，所述食油假单胞菌选自保藏编号为CCTCC NO：M2012226的菌种，该菌种分 类命名为Pseudomonas oleovorans CL-3，保藏日期为2012年6月13日，保藏单位为：中 国典型培养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。记载在申请人的 另一项中国专利中，专利号201210269891.1，公开号102776145A。
所述混合菌群微生物制剂的制备方法，如下：
将斜面保存的类芽孢杆菌用接种环刮取1环菌苔，接种至200mL反硝化培养液中，30～ 35℃，180～220r/min，摇床震荡培养24～36h，获得活化的菌株培养液;菌株培养液在5000～ 8000r/min下离心15～20min，去上清液获得菌体细胞，用无菌水稀释成1.5g湿菌体/L的 菌悬液，得类芽孢杆菌菌悬液;同样的方法(步骤、参数、培养基均相同)制备得到施氏假 单胞菌菌悬液、假产碱假单胞菌菌悬液和食油假单胞菌菌悬液;将四种菌悬液等体积量混合， 混匀，即得混合菌群微生物制剂。
所述反硝化培养液的组成为：每1L反硝化培养液中，含有以下组分：CH3COONa，2g; KH2PO4，0.4g;MgSO4·7H2O，0.6g;CaCl2·2H2O，0.07g;KNO3，1g;Tris缓冲液12mL; 微量元素2mL;余量为水;pH值为7.0～7.2。制备时，将各组分混合混匀，调节pH值至7.0～ 7.2(氢氧化钠溶液或盐酸调节)，110℃高压灭菌20min，即得。
优选的，所述微量元素是由以下组分组成的：EDTA50.0g，ZnSO42.2g，CaCl25.5g, MnCl2·4H2O5.06g，FeSO4·7H2O5.0g，(NH4)6Mo7O2·4H2O1.1g，CuSO4·7H2O1.57g，CoCl2·6H2O 1.61g，蒸馏水1000ml，制备时，将各组分混合混匀，即得。
所述混合菌群微生物制剂可以用于处理污水，可以加强秋季人工湿地处理受污染河水及 城镇生活污水的能力，通过填料、植物和微生物之间的相互作用，经吸附、离子交换、植物 吸收和微生物降解等过程，可有效提高受污染河水以及城镇生活污水中污染物的去除效率。 具体应用时，方法为：将本发明的混合菌群微生物制剂投加到秋季人工湿地系统(比如秋季 芦苇人工湿地系统)中，加入量为污水体积的1%;处理时间(污水在潜流人工湿地中的水力 停留时间)为7天或7天以上。经检测，采用本发明的混合菌群微生物制剂处理污水7天后， 处理后的受污染河水出水COD、总氮、总磷的含量达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) Ⅲ类水质标准，处理后的城镇生活污水出水COD、氨氮和总磷的含量指标达到《城镇污水处 理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
所述秋季人工湿地的结构为：包括基体，基体高600～650mm，直径450～500mm，蓄水量 约为20L。基体内距基体底端50mm处安装有出水管，出水管上设有用于控制的阀门和出水 口。基体内安装有水位控制管，以用于控制湿地中的受处理污水的水位。基体上方设有进水 管，进水管上设有进水口，用于向湿地中注入自来水或受处理污水。基体内由下到上依次设 有碎石层、细砂层和土壤层，其中，碎石层由粒径10～20mm的碎石填充而成，厚度为250～ 300mm;细砂层由粒径1～2mm的细砂填充而成，厚度为50-100mm;土壤层由土壤填充而 成，厚度为100-150mm。土壤层上种植有根际微生物丰富的芦苇。芦苇苗自三月份种植入人 工湿地系统中，每隔2天用革兰氏营养液(现有技术中已有的常规产品)进行浇灌，一个月 后，开始浇灌自来水(由进水口流入湿地系统)，每2天换水一次，换水时，打开阀门，由出 水口排出。处理污水时，换受处理污水进行浇灌。
所述基体为PVC材料的圆柱体。
本发明的发明人经反复研究和实践，发现：将由类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)、施 氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes) 和食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)组成的混合菌群微生物制剂投加到人工湿地系 统中，可增加根际脱氮菌群的数量，强化秋季湿地中微生物的作用，可以有效提高受处理污 水中污染物的去除效率，处理后的受污染河水出水COD、总氮、总磷的含量可达到《地表水 环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准，处理后的城镇生活污水出水COD、氨氮和总 磷的含量指标可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
