申请日2014.02.28
公开(公告)日2016.06.01
IPC分类号C12N1/20; C12N1/14; C12N9/42; C12N9/50; C12N9/10; C02F11/02; C12R1/125; C12R1/01; C12R1/885
摘要
本发明属于发酵生物技术领域，具体涉及一种处理城市污泥用微生物发酵剂及其制备方法。本发明通过在发酵剂中加入大豆提取物，大大提高了发酵剂中微生物和酶的活性，降低了基质发酵过程中升温和发酵时间，丰富了发酵后的营养成分，同时也提高了工作效率。本发明中大豆提取物先用超声波处理再与复合液混合，使得复合液中的成分与大豆提取物融合均匀，提高了基质对发酵剂的吸收利用率，使得基质发酵更彻底。此外，用超声波处理时间歇停顿，避免了超声波对大豆提取物内成分的损伤。本发明的制备工艺简单，通过与多种微生物、酶结合使用，能够分解出城市污泥的多种营养物质，取得了变废为宝的效果，利于城市美化的同时，为植物的生长提供了营养基质。
权利要求书
1.一种处理城市污泥用微生物发酵剂，其特征在于：所述微生物发酵剂由大豆提取物、枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌、绿色木霉、乳酸乳球菌、放线菌、胶质芽孢杆菌、稻黄杆菌、酵母菌、圆褐固氮菌、纤维素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制备发酵剂所需的各原料重量份数分别为大豆提取物20-25份、枯草芽孢杆菌1-2份、硅酸盐细菌3-4份、绿色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放线菌2-4份、胶质芽孢杆菌1-2份、稻黄杆菌2份、酵母菌3-6份、圆褐固氮菌10-13份、纤维素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;
所述大豆提取物的制备方法为：(1)、将大豆洗净后晾干、粉碎，之后用直径为1mm的筛网过滤，制得大豆粉，备用;
(2)、将大豆粉加入pH为5.2、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，搅拌均匀后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉对应的磷酸缓冲液体积为10mL;
(3)、将步骤(2)制得的混合液Ⅰ放入转速为6000r/min的离心机中离心30min，之后将沉淀溶于pH为6.5、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，然后转入转速为4000r/min的离心机中离心15min，收集两次离心的上清液，制得大豆提取物。
2.根据权利要求1所述的一种处理城市污泥用微生物发酵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、大豆提取物的制备
(1)、将大豆洗净后晾干、粉碎，之后用直径为1mm的筛网过滤，制得大豆粉，备用;
(2)、将大豆粉加入pH为5.2、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，搅拌均匀后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉对应的磷酸缓冲液体积为10mL;
(3)、将步骤(2)制得的混合液Ⅰ放入转速为6000r/min的离心机中离心30min，之后将沉淀溶于pH为6.5、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，然后转入转速为4000r/min的离心机中离心15min，收集两次离心的上清液，制得大豆提取物，备用;
步骤二、按照权利要求1中所述制备发酵剂所需的各原料重量份数称取各原料，分别为大豆提取物20-25份、枯草芽孢杆菌1-2份、硅酸盐细菌3-4份、绿色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放线菌2-4份、胶质芽孢杆菌1-2份、稻黄杆菌2份、酵母菌3-6份、圆褐固氮菌10-13份、纤维素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;
步骤三、将枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌、绿色木霉、乳酸乳球菌、放线菌、胶质芽孢杆菌、稻黄杆菌、酵母菌、圆褐固氮菌搅拌均匀后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纤维素酶，制得复合液;
步骤四、将大豆提取物放入频率为20kHz的超声波中处理20min，且每处理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步骤三制得的复合液，搅拌均匀即可。
说明书
一种处理城市污泥用微生物发酵剂及其制备方法
技术领域
本发明属于发酵生物技术领域，具体涉及一种处理城市污泥用微生物发酵剂及其制备方法。
背景技术
城市污水厂脱水污泥是城市污水厂处理废水所产生的固态废弃物。随着我国在建污水厂数目的增加，污泥产量仍会增加。城市污泥中含有大量有机质及N、P和K等植物所需营养元素，通常采用强制通风好氧静态堆肥法可以实现，但其中一次发酵基本需要30天时间，对于处理数量巨大的此类废弃物存在发酵时间长的缺点，因此有必要针对这一问题探索一条经济、有效的快速腐熟处理方法，解决城市中的污泥。
生物技术是20世纪发展起来的一门新兴学科，利用生物技术的方法变废为宝成为目前研究的热点。利用生物发酵解决城市中的污泥是一种可行的、无污染的方法，但是目前尚没有专门针对城市污泥的发酵剂。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的空白，提供一种处理城市污泥用微生物发酵剂及其制备方法。不仅大大降低了升温和发酵时间，而且发酵得到的营养成分丰富。
本发明所采取的技术方案是，一种处理城市污泥用微生物发酵剂，所述微生物发酵剂由大豆提取物、枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌、绿色木霉、乳酸乳球菌、放线菌、胶质芽孢杆菌、稻黄杆菌、酵母菌、圆褐固氮菌、纤维素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制备发酵剂所需的各原料重量份数分别为大豆提取物20-25份，枯草芽孢杆菌1-2份、硅酸盐细菌3-4份、绿色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放线菌2-4份、胶质芽孢杆菌1-2份、稻黄杆菌2份、酵母菌3-6份、圆褐固氮菌10-13份、纤维素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份。
一种处理城市污泥用微生物发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、大豆提取物的制备
(1)、将大豆洗净后晾干、粉碎，之后用直径为1mm的筛网过滤，制得大豆粉，备用;
(2)、将大豆粉加入pH为5.2、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，搅拌均匀后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉对应的磷酸缓冲液体积为10mL;
(3)、将步骤(2)制得的混合液Ⅰ放入转速为6000r/min的离心机中离心30min，之后将沉淀溶于pH为6.5、摩尔浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，然后转入转速为4000r/min的离心机中离心15min，收集两次离心的上清液，制得大豆提取物，备用;
步骤二、按照所述各组分的重量份数称取各组分;
步骤三、将枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌、绿色木霉、乳酸乳球菌、放线菌、胶质芽孢杆菌、稻黄杆菌、酵母菌、圆褐固氮菌搅拌均匀后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纤维素酶，制得复合液;
步骤四、将大豆提取物放入频率为20kHz的超声波中处理20min，且每处理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步骤三制得的复合液，搅拌均匀即可。
本发明中的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)菌种保藏号为CICC20632;绿色木霉(Trichodermaviride)菌种保藏号为CICC40202;乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)菌种保藏号为CICC23610;放线菌(Dactylosporangiumsp.)菌种保藏号为ACCC40661;圆褐固氮菌(Azotobacterchrooccum)菌种保藏号为ACCC10098;胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)菌种保藏号为ACCC02983;稻黄杆菌(Flavobacteriumoryzae)菌种保藏号为CGMCC1.1585;酵母菌(Saccharomycessp.)菌种保藏号为CCTCCAY91003;以上菌种均购自北京北纳创联生物技术研究院。
本发明的有益效果是：
一、本发明通过在发酵剂中加入大豆提取物，大大提高了发酵剂中微生物和酶的活性，降低了基质发酵过程中升温和发酵时间，丰富了发酵后的营养成分，同时也提高了工作效率。
二、本发明中的大豆提取物先用超声波处理再与复合液混合，使得复合液中的成分与大豆提取物融合均匀，提高了基质对发酵剂的吸收利用率，使得基质发酵更彻底。此外，本发明在用超声波处理时间歇停顿，避免了超声波对大豆提取物内成分的损伤。
三、本发明的制备工艺简单，通过与多种微生物、酶结合使用，能够分解出城市污泥的多种营养物质，取得了变废为宝的效果，利于城市美化的同时，为植物的生长提供了营养基质。
