一种微生物复合菌剂和微生物复合菌剂的制备及用途

摘要

一种微生物复合菌剂和微生物复合菌剂的制备及用途，本发明涉及一种微生物菌剂和微生物菌剂的制备方法及用途。本发明解决了现有的生物法对于水温低于10℃的微污染水源水中氨氮的处理效果差以及现有的生物法处理水温低于10℃的微污染水源水中氨氮时容易出现硝酸盐、亚硝酸盐积累影响出水水质的问题。复合菌剂是由Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ－4、穿孔假单胞菌DX3和液体培养基制成；制作：SRA13、恶臭假单胞菌和穿孔假单胞菌均经过活化、发酵，再将三种发酵液等比例混合。本发明的菌剂对水温低于10℃的微污染水氨氮处理效果好，无硝酸盐和亚硝酸盐积累而影响出水的水质。

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物菌剂和微生物菌剂的制备方法及用途。

背景技术

微污染水源水是指受到有机物污染，部分项目的指标超过卫生标准，其中主要表现为氨氮含量超标，氨氮含量过高会导致氯化过程中生成大量的氯胺，引起嗅和味的问题，还会影响水处理时的消毒效果，氨在水管中，在亚硝化菌的作用下，生成亚硝酸盐，对人体健康带来危害。生物脱氮技术由于具有处理效果好、处理过程可靠、处理成本低、操作管理方便等优点而得到广泛运用，采用固定化包埋硝化菌去除微污染水源水中氨氮的研究对微污染水源水中氨氮去除取得了良好的效果，但是，在水处理过程中需要限定温度在20～30℃，也有在富氧曝气条件下采用生物硝化方法去除微污染水源水中的氨氮，但这种方法需控制温度在17～26℃；而对于北方地区，尤其是黑龙江省，年平均气温最高只有4.9℃。大部分时间处于低温期，以松花江为例，每年6个月左右的时间，水温处于10℃以下，微生物活性下降，难以达到理想的氨氮去除效果；《中国环境科学》，2003；23(6)：644～647在研究低温下生物陶粒反应器去除微污染水源水中氨氮时虽然在低温条件下有较好的氨氮去除效果，但在处理过程中硝酸盐、亚硝酸盐的大量积累，影响了出水水质，对人体健康带来了危害。

发明内容

本发明为了解决现有的生物法对于水温低于10℃的微污染水源水中氨氮处理效果差以及现有的生物法处理水温低于10℃的微污染水源水中氨氮时容易出现硝酸盐、亚硝酸盐积累影响出水水质的问题，而提供了一种微生物复合菌剂和微生物复合菌剂的制备及用途。

本发明微生物复合菌剂是由Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4、穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3和液体培养基制成；每毫升微生物复合菌剂中Brevibacterium mcbrellneriSRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4与穿孔假单胞菌DX3的细菌总数比为2～6∶0.5～2.5∶0.5～2.5；其中，Brevibacterium mcbrellneri SRA13属于短杆菌属(mcbrellneri)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.2890，保藏日期为2009年1月19日。

本发明微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、Brevibacteriummcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4和穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3分别接种于固体培养基中，在28～32℃活化8～16h；二、活化后的Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为28～32℃，培养至每毫升发酵液中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的菌数分别为2～6×10¹⁰个、0.5～2.5×10¹⁰个、0.5～2.5×10¹⁰个；三、将Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的发酵液按照体积比为1∶1∶1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

本发明微生物复合菌剂用于水温低于10℃的微污染水源水的处理。

本发明微生物复合菌剂具有以下优点：

1、本发明的微生物复合菌剂对水温低于10℃的微污染水源水中的氨氮有较强的降解能力，能有效去除微污染水源水中的氨氮，本发明微污染水源水处理后的氨氮含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的纳氏试剂光度法，本发明的微生物复合菌剂对微污染水源水中氨氮的去除率可达到90％以上，水处理效果好；

2、本发明的微生物复合菌剂对水温低于10℃微污染水源水的处理过程中不存在硝酸盐、亚硝酸盐积累的问题，使用本发明的微生物复合菌剂处理水温低于10℃微污染水源水不会影响出水的水质，本发明对于硝酸盐和亚硝酸盐含量的测定方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的酚二磺酸光度法和N-(1-萘基)-乙二胺光度法；

3、本发明的微生物复合菌剂在10℃以下的环境中仍然保持活性不变，不会因为温度过低，而使菌剂中的菌数减少。

本发明复合菌剂中的Brevibacterium mcbrellneri SRA13为Brevibacteriummcbrellneri(迈克布瑞德短杆菌)，属于短杆菌属(mcbrellneri)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.2890，保藏日期为2009年1月19日。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式微生物复合菌剂是由Brevibacteriummcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4、穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3和液体培养基制成；每毫升微生物复合菌剂中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4与穿孔假单胞菌DX3的菌落数比为2～6∶0.5～2.5∶0.5～2.5；其中，Brevibacteriummcbrellneri SRA13属于短杆菌属(mcbrellneri)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.2890，保藏日期为2009年1月19日。

本实施方式中的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4属于假单胞菌属(Pseudomonas)，该菌记载于《环境科学研究》2008年3期121～125《一株异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮性能研究》一文中，该菌株可由《一株异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮性能研究》作者处购得。

本实施方式中的穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3属于假单胞菌属(Pseudomonas)，该菌记载于《安徽农业科学》2008年22期9361～9362《高效氨氮降解菌的筛选·鉴定及降解能力测定》一文中，该菌株可由《高效氨氮降解菌的筛选·鉴定及降解能力测定》作者处购得。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是Brevibacteriummcbrellneri SRA13为革兰氏阴性好氧菌，为短杆状，宽为0.4μm～0.9μm，长为0.7μm～1.0μm，常成对或成簇存在，无芽孢和鞭毛，进行抽搐运动；在牛肉膏蛋白胨培养基上形成黄色菌落，菌落圆形，菌落表面隆起，光滑。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是液体培养基按照重量份数比由1～4份Na₂HPO₄、1～4份的KH₂PO₄、0.5～1.5份的MgSO₄·7H₂O、0.005～0.015份的CaCl₂·2H₂O、4～6份的NH₄Cl和950～1000份水组成，其中液体培养基的pH值为6.5～7.2。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4和穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3分别接种于固体培养基中，在28～32℃活化8～16；二、活化后的Brevibacterium mcbrellneriSRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为28～32℃，培养至每毫升发酵液中Brevibacteriummcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的菌数分别为2～6×10¹⁰个、0.5～2.5×10¹⁰个、0.5～2.5×10¹⁰个；三、将Brevibacterium mcbrellneriSRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的发酵液按照体积比为1∶1∶1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中固体培养基按照重量份数比10～30份的琼脂、1～4份的Na₂HPO₄、1～4份的KH₂PO₄、0.005～0.015份的MgSO₄·7H₂O、0.005～0.015份的CaCl₂·2H₂O、4～6份的NH₄Cl和950～1000份水组成，其中固体培养基的pH值为6.5～7.2。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是步骤二中液体培养基按照重量份数比1～4份Na₂HPO₄、1～4份的KH₂PO₄、0.005～0.015份的MgSO₄·7H₂O、0.005～0.015份的CaCl₂·2H₂O、4～6份的NH₄Cl和950～1000份水组成，其中液体培养基的pH值为6.5～7.2。其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：本实施方式微生物复合菌剂用于水温低于10℃的微污染水的处理。

本实施方式微生物复合菌剂对微污染水中氨氮的去除率可达到90％以上。

具体实施方式八：本实施方式微生物复合菌剂是由Brevibacteriummcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4、穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3和液体培养基制成；每毫升微生物复合菌剂中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4与穿孔假单胞菌DX3的细菌总数比为3∶1∶1；其中，Brevibacterium mcbrellneri SRA13属于短杆菌属(mcbrellneri)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.2890，保藏日期为2009年1月19日。

本实施方式液体培养基按照重量份数比由2份Na₂HPO₄、2份的KH₂PO₄、1份的MgSO₄·7H₂O、0.01份的CaCl₂·2H₂O、5份的NH₄Cl和980份水组成，其中液体培养基的pH值为6.5～7.2。

本实施方式微生物复合菌剂用于水温低于10℃的微污染水的处理，对微污染水中氨氮的去除率为95％。

具体实施方式九：实施方式微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4和穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3分别接种于固体培养基中，在30℃活化12h；二、活化后的Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为31℃，培养至每毫升发酵液中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的菌数分别为5×10¹⁰个、2×10¹⁰个、2×10¹⁰个；三、将Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的发酵液按照体积比为1∶1∶1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

本实施方式固体培养基按照重量份数比由20份的琼脂、2份的Na₂HPO₄、2份的KH₂PO₄、0.01份的MgSO₄·7H₂O、0.01份的CaCl₂·2H₂O、5份的NH₄Cl和980份水组成，其中固体培养基的pH值为6.5～7.2。

本实施方式液体培养基按照重量份数比由2份Na₂HPO₄、2份的KH₂PO₄、0.01份的MgSO₄·7H₂O、0.01份的CaCl₂·2H₂O、5份的NH₄Cl和980份水组成，其中液体培养基的pH值为6.5～7.2。

本实施方式微生物复合菌剂用于水温低于10℃的微污染水的处理，对微污染水中氨氮的去除率为98％。

具体实施方式十：本实施方式微生物复合菌剂是由Brevibacteriummcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4、穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)DX3和液体培养基制成；每毫升微生物复合菌剂中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4与穿孔假单胞菌DX3的细菌总数比为3.2∶1.5∶1.5；其中，Brevibacterium mcbrellneriSRA13属于短杆菌属(mcbrellneri)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.2890，保藏日期为2009年1月19日。

本实施方式微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)WXZ-4和穿孔假单胞菌(Pseudomonaspertucinogena)DX3分别接种于固体培养基中，在30℃活化12h；二、活化后的Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为30℃，培养至每毫升发酵液中Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的菌数分别为3.2×10¹⁰个、1.5×10¹⁰个、1.5×10¹⁰个；三、将Brevibacterium mcbrellneri SRA13、恶臭假单胞菌WXZ-4和穿孔假单胞菌DX3的发酵液按照体积比为1∶1∶1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

本实施方式微生物复合菌剂用于水温低于10℃的微污染水的处理，对微污染水中氨氮的去除率为96％。