一种好氧厌氧混合体生物制剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一种好氧厌氧混合体生物制剂及其制备方法。


背景技术：

2.当河道、湖泊、水库等地表水体排入有机物污染物时，水体经过一系列的生物、化学反应，可以降低有机物污染物浓度，使水体恢复到之前的状态，这就是水体的自净过程，但是，当污染物的排放总量超出了水体的自净容量时，水体供氧和耗氧速率失衡，环境中不同藻类种群以大量有机污染物为能源供给迅速繁殖，造成水生生物种类的失衡，进而水质出现恶化，水体富营养化。随着污染负荷的增加，水体中的溶氧量进一步降低至0.5mg/l以下时，水体开始出现黑臭，部分过量的污染物以黑臭底泥的形式在水体底部聚集。黑臭水体的形成，严重污染了居民的生活环境，影响了城市形象。
3.目前国内外用于黑臭水体治理的技术主要为:物理方法、化学方法和生物方法。物理方法包括截污清淤、活水引调等手段，后续仍需要生物法进行根治：化学方法采用化学试剂对污染水体进行快速修复，但无法从根本上改变水质且易造成二次污染；生物方法是国内外近年迅速发展的一种技术，可以从根本上恢复黑臭水体的生态功能。
4.但是，目前用于处理黑臭水体的生物制剂都存在一定的弊端：厌氧微生物在环境中生长所需时间较长，导致水体处理效率缓慢。而随着环境中含氧量逐步增加，厌氧微生物活性逐步降级甚至失活，导致水体处理效果不佳。因此，发明一种好氧厌氧混合体生物制剂及其制备方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种好氧厌氧混合体生物制剂及其制备方法，解决了现有的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种好氧厌氧混合体生物制剂，包括载体5
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15份、微生物菌剂25
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33份和生物复合酶制剂13
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18份，其中载体包括细菌纤维素1.2
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4份、纳米活性炭0.8
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2份和高岭石0.5
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1份，微生物菌剂包括好氧菌群和厌氧菌群，生物复合酶制剂包括脂肪酶1.7
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2.5份、蛋白酶2.5
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3.3份和纤维素酶0.8
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1.7份。
9.可选的，所述载体还包括沸石0.2
‑
0.8份、淀粉1.1
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1.9份和壳聚糖0.3
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0.6份。
10.可选的，所述好氧菌群包括巨大芽孢杆菌2
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4份、硝化菌3
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6份、醋酸杆菌3.5
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4.3份和芽孢杆菌2.3
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3.4份。
11.可选的，所述厌氧菌群包括反硝化菌3
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6份、酵母菌1.5
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1.9份、丁酸梭菌2.2
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3.1份和固氮菌1.6
‑
2.4份。
12.可选的，所述生物复合酶制剂还包括1.5
‑
1.7份果胶酶和半纤维素酶中的任意一
种或两种的混合物。
13.可选的，所述载体的制备方法为：首先将沸石和高岭石按相应的比例投入到粉碎机中粉碎至150
‑
200目的粉末，然后将上述粉末、淀粉和壳聚糖按照相应的比例投入到搅拌器中进行加水搅拌，在搅拌的过程中加入相应比例的细菌纤维素和纳米活性炭粉末，再将混合物置于70
‑
90℃烘箱内干燥1
‑
2h，再将干燥后的混合物粉碎至200
‑
220目的粉末，冷却后留存备用。
14.一种好氧厌氧混合体生物制剂的制备方法，包括以下步骤：
15.步骤一：首先配制巨大芽孢杆菌、硝化菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌的液体好氧菌培养基，再分别向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在30～35℃，110～130r/min，ph值在6.3～7.4条件下进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级好氧菌液；接着分别取四种一级好氧菌液向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在33～37℃、115～135r/min条件下进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级好氧菌液，其中，每种一级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的0.9～1.1％；再取四种二级好氧菌液向四种所述液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35～40℃、120～140r/min条件下进行菌种的三级扩大培养，得到四种液体好氧菌剂，其中，每种二级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1.3～1.5％；
16.步骤二：分别配制反硝化菌、酵母菌、丁酸梭菌以及固氮菌的液体厌氧菌培养基，再分别向四种液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在30～37℃条件下静置，进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级厌氧菌液；再分别取四种一级厌氧菌液向四种所述液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在32～39℃条件下静置，进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级厌氧菌液；配制混合发酵液体培养基，按相应的配方比例取四种二级厌氧菌液向混合发酵液体培养基中接种混匀，在35～40℃、光照2800～3200ix条件下静置混合培养，得到混合的液体厌氧菌剂；
17.步骤三：将四种好氧菌剂安装相应的比例缓缓注入到混合的液体厌氧菌群中，并搅拌均匀，静置，带均质稳定后，得到微生物菌剂；
18.步骤四：将上述微生物菌剂和载体以及生物复合酶制剂按照相应比例进行混合搅拌，得到成品混合体生物制剂。
19.可选的，所述步骤一和步骤二中还添加有附加料，所述附加料为增效剂和ph调节剂。
20.可选的，所述步骤一和步骤二中在二级菌液中添加微量元素，微量元素的添加量为所述微生物液体菌剂质量的0.05～0.1％，所述微量元素选自zn、mn、co中的任意一种或两种以上的混合物。
21.可选的，所述步骤一和步骤二中的培养基为液体牛肉膏蛋白胨培养基。
22.(三)有益效果
23.本发明提供了一种好氧厌氧混合体生物制剂及其制备方法，具备以下有益效果：
24.(1)、本发明的微生物液体菌剂是好氧菌群与厌氧菌群复合而成的微生物液体菌剂，好氧菌群的特点是由四种好氧菌及兼性好氧菌组成，每种好氧菌采用好氧发酵工艺单独发酵，四种厌氧菌群的特点是由四种厌氧菌采用厌氧发酵工艺分别接种，四种好氧菌和厌氧菌均采用三级接种培养，该特点的好处为：可在保证菌种纯度和功能性的前提下，促进
好氧菌快速增长繁殖，好氧发酵完成后，当四种液体好氧菌剂按比例混入厌氧发酵的菌剂中之后，好氧菌群受到厌氧菌群及弱酸条件的抑制，增长繁殖变得缓慢下来，多数菌株形成了芽孢，菌株间形成互不拮抗的优良共生的环境条件，在常温下液体菌剂可以保存较长时间。
25.(2)、本发明微生物液体菌剂中多菌种协同增效，功能全面，采用四种好氧菌和四种厌氧菌，当环境中溶氧量较低时，厌氧细菌快速增值成为优势菌种，迅速降解环境中的有机污染物，而随着环境中溶氧量逐步增加，好氧细菌逐渐繁殖为优势菌种，从而代替厌氧细菌，继续降解环境中的有机污染物，在整个处理过程中，不同组分协同工作，保持整体的高效水体处理效果，快速恢复水体的生态环境和水体生态系统。
具体实施方式
26.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1：
28.一种好氧厌氧混合体生物制剂，包括载体5份、微生物菌剂25份和生物复合酶制剂13份，其中载体包括细菌纤维素1.2份、纳米活性炭0.8份和高岭石0.5份，微生物菌剂包括好氧菌群和厌氧菌群，生物复合酶制剂包括脂肪酶1.7份、蛋白酶2.5份和纤维素酶0.8份。
29.其中，所述载体还包括沸石0.2份、淀粉1.1份和壳聚糖0.3份，所述好氧菌群包括巨大芽孢杆菌2份、硝化菌3份、醋酸杆菌3.5份和芽孢杆菌2.3份，所述厌氧菌群包括反硝化菌3份、酵母菌1.5份、丁酸梭菌2.2份和固氮菌1.6份，所述生物复合酶制剂还包括1.5份果胶酶和半纤维素酶中的任意一种或两种的混合物。
30.具体的，所述载体的制备方法为：首先将沸石和高岭石按相应的比例投入到粉碎机中粉碎至150目的粉末，然后将上述粉末、淀粉和壳聚糖按照相应的比例投入到搅拌器中进行加水搅拌，在搅拌的过程中加入相应比例的细菌纤维素和纳米活性炭粉末，再将混合物置于70℃烘箱内干燥1h，再将干燥后的混合物粉碎至200目的粉末，冷却后留存备用。
31.本发明还公开了一种好氧厌氧混合体生物制剂的制备方法，包括以下步骤：
32.步骤一：首先配制巨大芽孢杆菌、硝化菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌的液体好氧菌培养基，再分别向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在30℃，110r/min，ph值在6.3条件下进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级好氧菌液；接着分别取四种一级好氧菌液向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在33℃、115r/min条件下进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级好氧菌液，其中，每种一级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的0.9％；再取四种二级好氧菌液向四种所述液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35℃、120r/min条件下进行菌种的三级扩大培养，得到四种液体好氧菌剂，其中，每种二级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1.3％；
33.步骤二：分别配制反硝化菌、酵母菌、丁酸梭菌以及固氮菌的液体厌氧菌培养基，再分别向四种液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在30℃条件下静置，进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级厌氧菌液；再分别取四种一级厌氧菌液向四种所述液体厌氧
菌培养基中接种各自对应的菌种，在32℃条件下静置，进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级厌氧菌液；配制混合发酵液体培养基，按相应的配方比例取四种二级厌氧菌液向混合发酵液体培养基中接种混匀，在35℃、光照2800ix条件下静置混合培养，得到混合的液体厌氧菌剂；
34.步骤三：将四种好氧菌剂安装相应的比例缓缓注入到混合的液体厌氧菌群中，并搅拌均匀，静置，带均质稳定后，得到微生物菌剂；
35.步骤四：将上述微生物菌剂和载体以及生物复合酶制剂按照相应比例进行混合搅拌，得到成品混合体生物制剂。
36.其中，所述步骤一和步骤二中还添加有附加料，所述附加料为增效剂和ph调节剂，所述步骤一和步骤二中在二级菌液中添加微量元素，微量元素的添加量为所述微生物液体菌剂质量的0.05％，所述微量元素选自zn、mn、co中的任意一种或两种以上的混合物，所述步骤一和步骤二中的培养基为液体牛肉膏蛋白胨培养基。
37.实施例2：
38.一种好氧厌氧混合体生物制剂，包括载体10份、微生物菌剂29份和生物复合酶制剂15份，其中载体包括细菌纤维素2.5份、纳米活性炭1.4份和高岭石0.8份，微生物菌剂包括好氧菌群和厌氧菌群，生物复合酶制剂包括脂肪酶2.1份、蛋白酶2.9份和纤维素酶1.3份。
39.其中，所述载体还包括沸石0.5份、淀粉1.5份和壳聚糖0.4份，所述好氧菌群包括巨大芽孢杆菌3份、硝化菌5份、醋酸杆菌3.9份和芽孢杆菌2.8份，所述厌氧菌群包括反硝化菌4份、酵母菌1.7份、丁酸梭菌2.6份和固氮菌2份，所述生物复合酶制剂还包括1.6份果胶酶和半纤维素酶中的任意一种或两种的混合物。
40.具体的，所述载体的制备方法为：首先将沸石和高岭石按相应的比例投入到粉碎机中粉碎至180目的粉末，然后将上述粉末、淀粉和壳聚糖按照相应的比例投入到搅拌器中进行加水搅拌，在搅拌的过程中加入相应比例的细菌纤维素和纳米活性炭粉末，再将混合物置于80℃烘箱内干燥1.5h，再将干燥后的混合物粉碎至210目的粉末，冷却后留存备用。
41.本发明还公开了一种好氧厌氧混合体生物制剂的制备方法，包括以下步骤：
42.步骤一：首先配制巨大芽孢杆菌、硝化菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌的液体好氧菌培养基，再分别向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在33℃，120r/min，ph值在6.8条件下进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级好氧菌液；接着分别取四种一级好氧菌液向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35℃、125r/min条件下进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级好氧菌液，其中，每种一级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1％；再取四种二级好氧菌液向四种所述液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在37℃、130r/min条件下进行菌种的三级扩大培养，得到四种液体好氧菌剂，其中，每种二级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1.4％；
43.步骤二：分别配制反硝化菌、酵母菌、丁酸梭菌以及固氮菌的液体厌氧菌培养基，再分别向四种液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35℃条件下静置，进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级厌氧菌液；再分别取四种一级厌氧菌液向四种所述液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35℃条件下静置，进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级厌氧菌液；配制混合发酵液体培养基，按相应的配方比例取四种二级厌氧菌液向混合
发酵液体培养基中接种混匀，在38℃、光照3000ix条件下静置混合培养，得到混合的液体厌氧菌剂；
44.步骤三：将四种好氧菌剂安装相应的比例缓缓注入到混合的液体厌氧菌群中，并搅拌均匀，静置，带均质稳定后，得到微生物菌剂；
45.步骤四：将上述微生物菌剂和载体以及生物复合酶制剂按照相应比例进行混合搅拌，得到成品混合体生物制剂。
46.其中，所述步骤一和步骤二中还添加有附加料，所述附加料为增效剂和ph调节剂，所述步骤一和步骤二中在二级菌液中添加微量元素，微量元素的添加量为所述微生物液体菌剂质量的0.08％，所述微量元素选自zn、mn、co中的任意一种或两种以上的混合物，所述步骤一和步骤二中的培养基为液体牛肉膏蛋白胨培养基。
47.实施例3：
48.一种好氧厌氧混合体生物制剂，包括载体15份、微生物菌剂33份和生物复合酶制剂18份，其中载体包括细菌纤维素4份、纳米活性炭2份和高岭石1份，微生物菌剂包括好氧菌群和厌氧菌群，生物复合酶制剂包括脂肪酶2.5份、蛋白酶3.3份和纤维素酶1.7份。
49.其中，所述载体还包括沸石0.8份、淀粉1.9份和壳聚糖0.6份，所述好氧菌群包括巨大芽孢杆菌4份、硝化菌6份、醋酸杆菌4.3份和芽孢杆菌3.4份，所述厌氧菌群包括反硝化菌6份、酵母菌1.9份、丁酸梭菌3.1份和固氮菌2.4份，所述生物复合酶制剂还包括1.7份果胶酶和半纤维素酶中的任意一种或两种的混合物。
50.具体的，所述载体的制备方法为：首先将沸石和高岭石按相应的比例投入到粉碎机中粉碎至200目的粉末，然后将上述粉末、淀粉和壳聚糖按照相应的比例投入到搅拌器中进行加水搅拌，在搅拌的过程中加入相应比例的细菌纤维素和纳米活性炭粉末，再将混合物置于90℃烘箱内干燥2h，再将干燥后的混合物粉碎至220目的粉末，冷却后留存备用。
51.本发明还公开了一种好氧厌氧混合体生物制剂的制备方法，包括以下步骤：
52.步骤一：首先配制巨大芽孢杆菌、硝化菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌的液体好氧菌培养基，再分别向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在35℃，130r/min，ph值在7.4条件下进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级好氧菌液；接着分别取四种一级好氧菌液向四种液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在37℃、135r/min条件下进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级好氧菌液，其中，每种一级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1.1％；再取四种二级好氧菌液向四种所述液体好氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在40℃、140r/min条件下进行菌种的三级扩大培养，得到四种液体好氧菌剂，其中，每种二级好氧菌液的接种量为其液体好氧菌培养基质量的1.5％；
53.步骤二：分别配制反硝化菌、酵母菌、丁酸梭菌以及固氮菌的液体厌氧菌培养基，再分别向四种液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在37℃条件下静置，进行菌种的一级扩大培养，得到四种一级厌氧菌液；再分别取四种一级厌氧菌液向四种所述液体厌氧菌培养基中接种各自对应的菌种，在39℃条件下静置，进行菌种的二级扩大培养，得到四种二级厌氧菌液；配制混合发酵液体培养基，按相应的配方比例取四种二级厌氧菌液向混合发酵液体培养基中接种混匀，在40℃、光照3200ix条件下静置混合培养，得到混合的液体厌氧菌剂；
54.步骤三：将四种好氧菌剂安装相应的比例缓缓注入到混合的液体厌氧菌群中，并
搅拌均匀，静置，带均质稳定后，得到微生物菌剂；
55.步骤四：将上述微生物菌剂和载体以及生物复合酶制剂按照相应比例进行混合搅拌，得到成品混合体生物制剂。
56.其中，所述步骤一和步骤二中还添加有附加料，所述附加料为增效剂和ph调节剂，所述步骤一和步骤二中在二级菌液中添加微量元素，微量元素的添加量为所述微生物液体菌剂质量的0.1％，所述微量元素选自zn、mn、co中的任意一种或两种以上的混合物，所述步骤一和步骤二中的培养基为液体牛肉膏蛋白胨培养基。
57.通过以上三组实施例均可以制得混合体生物制剂，其中第二组实施例制得的好氧厌氧混合体生物制剂效果最好。本发明采用四种好氧菌和四种厌氧菌，当环境中溶氧量较低时，厌氧细菌快速增值成为优势菌种，迅速降解环境中的有机污染物，而随着环境中溶氧量逐步增加，好氧细菌逐渐繁殖为优势菌种，从而代替厌氧细菌，继续降解环境中的有机污染物，在整个处理过程中，不同组分协同工作，保持整体的高效水体处理效果，快速恢复水体的生态环境和水体生态系统。
58.需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。