一种用于处理养殖废水的复合菌种的制作方法

专利2024-08-07  63



1.本发明涉及污水处理领域,特别地涉及一种用于处理养殖废水的复合菌种。


背景技术:

2.养殖废水处理是现代农业技术领域中的重要课题,不恰当的处理方法会导致严重的环境问题进而限制了大规模现代农业化的发展。养殖废水是一种高盐废水,其中的有机物、氨氮、总氮、悬浮物含量高,易腐败,易使接纳水体富营养化,造成水体缺氧。而在厌氧环境下会进一步导致水底沉积的有机物质在无氧条件下进行分解,产生臭气,进而令水质恶化,使水体环境受到破坏。因此,有必要专门针对养殖废水的特点开发处理技术。
3.目前的现有技术主要使用化学法或生物法降解cod进而实现污水处理,其中化学法的主要原理是使用强氧化剂氧化分解水中的有机物,再通过物理方法进行沉淀和吸附。但是化学法存在二次污染的隐患,在养殖废水的治理方面具有较大的局限性。因此生物法降解是目前更加优化的养殖废水处理方法。现有的养殖废水处理生物法主要通过投放硝化细菌和反硝化细菌实现对氨氮和总氮的降解,或结合添加有机碳源的方式与氨氮同化作用生成有机氮。单一菌种的投放具有明显的局限性,具体体现在抗冲击负荷能力上不足,当水质发生巨大变化时投放菌种可能受到很大影响导致崩溃,甚至导致二次污染的发生。而去除率和激活时间也存在局限性。


技术实现要素:

4.有鉴于现有技术的不足,本发明基于生物强化技术提供了一种用于处理养殖废水的复合菌种。
5.为达到上述目的,本发明采用了如下技术方案:
6.一种用于处理养殖废水的复合菌种,所述复合菌种包括土壤短波单胞菌(brevundimonas_terrae),解鸟氨酸克雷伯菌(raoultella_ornithinolytica),不动杆菌(acinetobacter),柠檬酸杆菌(citrobacter),土生丛毛单胞菌(comamonas_terrigena),肠球菌(enterococcus),摩氏摩根菌(morganella_morganii),乳球菌(lactococcus),赖氨酸芽孢杆菌(lysinibacillus),屠场杆菌(macellibacteroides)。
7.优选条件下,所述的复合菌种,菌细胞浓度百分比为土壤短波单胞菌(brevundimonas_terrae)15-25%,解鸟氨酸克雷伯菌(raoultella_ornithinolytica)25-30%,不动杆菌(acinetobacter)15-25%,柠檬酸杆菌(citrobacter)10-15%,土生丛毛单胞(comamonas_terrigena)5-10%,肠球菌(enterococcus)7-10%,摩氏摩根菌(morganella_morganii)1-2%,乳球菌(lactococcus)1-2%,赖氨酸芽孢杆菌(lysinibacillus)1-2%,屠场杆菌(macellibacteroides)1-2%。
8.此优选条件下:所述复合菌种配置时的营养成分包括牛肉膏、蛋白胨、铵盐、磷酸盐、钾盐,且;
9.应用以上复合菌种降解处理高盐养殖废水时,降解方式为发酵降解,限定培养温
度为15℃-30℃。
10.降解时采用摇床或微曝气法获得额外溶解氧,并限定溶解氧含量≤3mg/l。
11.本发明还包括如下具体复合菌剂配置技术方案,包括如下:
12.一种用于养殖废水cod降解和硝化的复合菌剂。按百分比包括土壤短波单胞菌20%,解鸟氨酸克雷伯菌30%,不动杆菌20%,柠檬酸杆菌10%,土生丛毛单胞菌7%,肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌2%,赖氨酸芽孢杆菌2%,屠场杆菌2%。
13.一种用于养殖废水处理的复合菌剂,菌细胞浓度百分比为土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%
14.其中,进一步地;
15.所述用于养殖废水处理的复合菌剂,复合菌制备应用以下培养方法:同时使用营养琼脂平板培养基与lb培养基;采用摇床培养,控制培养温度至30℃,在140rpm下培养24至48小时。
16.所述复合菌剂培养方法,其特征在于:当琼脂培养基上菌群呈现出肉眼可见的均一规则菌落后自琼脂培养基转移至lb斜面培养基。
17.所述复合菌剂培养时间,培养24-48小时后加入无菌水震荡30分钟。检测到每个培养基的菌细胞浓度为≥109个/ml时培养结束,即培养终点。
18.本发明同时进一步披露了基于上述复合菌剂放大培养的方法,如下:
19.一种复合菌剂的放大培养方法,其特征在于,采用培养基中每个菌种菌细胞浓度≥109个/ml的菌剂种子,按如下细胞百分比浓度比例混合并制备种子罐:土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%。混合后震荡培养至对数生长期后转移并接种至生产罐。种子罐所用的培养基配方及质量含量为:蛋白胨0.5﹪、酵母膏0.25﹪,用蒸馏水配制,ph为7.0;培养40至60小时后,检测菌体数量不小于10亿个/ml结束发酵并用塑料桶分装。
20.所述复合菌剂放大培养方法,其特征在于种子培养至对数生长期后按10﹪接种量接入生产罐培养,生产罐所用培养基与种子罐培养基相同。
21.所述复合菌剂种子罐,其容积为500升。
22.所述复合菌剂放大培养的种子罐与生产罐,在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2,搅拌速度为180-240r/min,培养温度为30℃。
23.本发明的有益效果在于:
24.(1)与现有技术相比本发明提供了一种由10种菌组成的复合菌剂,可以应用于cod降解和/或硝化,也可以应用于养殖废水处理,具有更广泛的适用性,可以拓展到其他废水处理的场景当中。
25.(2)提供了复合菌剂在cod降解和硝化中的应用方法。本发明复合菌剂利用10种菌种组分种群相互协同,强化对降解底物的降解效能和耐冲击能力。
26.(3)本发明的复合菌剂降解方法针对性强、激活时间短响应时间快、操作简单,多种菌剂相结合的方式稳定性更强,允许长期运行。
27.(4)提供了利用复合菌剂实现的养殖废水处理方法,借助复合菌剂的优势,能够大
大养殖废水中cod与氨氮浓度等,处理效果稳定。能够实现达标排放。
附图说明
28.图1是实施例3养殖废水氨氮变化图。
29.图2是实施例3养殖废水总氮变化图。
30.图3是实施例3养殖废水cod变化图。
31.图4是实施例3养殖废水总磷变化图。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,其中本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用在实际的应用场景下做没有背离本发明的精神的各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供技术方案为应用场景,并不作为本发明所披露技术方案的限制。
33.实施例1
34.复合菌剂的制备
35.1、菌种
36.土壤短波单胞菌(brevundimonas_terrae),解鸟氨酸克雷伯菌(raoultella_ornithinolytica),不动杆菌(acinetobacter),柠檬酸杆菌(citrobacter),土生丛毛单胞菌(comamonas_terrigena),肠球菌(enterococcus),摩氏摩根菌(morganella_morganii),乳球菌(lactococcus),赖氨酸芽孢杆菌(lysinibacillus),屠场杆菌(macellibacteroides)。
37.2.培养基
38.营养琼脂平板培养基:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化钠5g,琼脂15g,蒸馏水1000ml;倒入平板制成营养琼脂平板培养基。
39.lb培养基:胰蛋白胨蛋白胨10g,牛肉膏3g,氯化钠5g,琼脂20g,蒸馏水1000ml。
40.3.复合菌剂制备:
41.步骤1:将10种菌分别接种到液体lb培养基,摇床培养,30℃、150rpm培养
42.24h~48h;当每一种达到指数期后,转接,直至检测结果每种培养基中菌细胞浓度≥109个/ml;
43.步骤2:将10种菌分别自液体lb培养基接种至营养琼脂平板培养基;25℃-30℃培养24h-48h,划线、分离,转接,直至长出比较均一、规则的菌落;
44.步骤3:将10种菌分别自营养琼脂平板培养基接种至lb斜面培养基;25℃培养48h,然后各加入到无菌水中,振荡30min,直至每种培养基中菌细胞浓度≥109个/ml;
45.步骤4:依照土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%的细胞百分比浓度比例将10种菌混合,制得本发明复合菌剂。
46.实施例2
47.复合菌剂的放大培养
48.本发明的另一个目的提供利用上述的复合菌剂的方法,其工艺为:斜面种子—摇瓶种子液—种子罐—产品(包装剂型为液体菌剂)。
49.该方法的具体步骤是:
50.步骤(1).分别将10种菌的试管种接种于发酵培养基中,振荡培养至对数期;
51.步骤(2).将上述培养好的菌种按10﹪的接种量接种入500l种子罐,培养至对数生长期,种子罐所用的培养基配方及质量含量为:蛋白胨0.5﹪、酵母膏0.25﹪,用蒸馏水配制,ph为7.0;
52.步骤(3).将种子液按10﹪接种量接入生产罐培养,生产罐所用培养基与种子罐培养基相同;
53.步骤(4).在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2,搅拌速度为180-240r/min,培养温度为30℃,整个工艺流程培养时间为48-60h,发酵结束后菌体数量达到10亿个/ml以上,发酵完成后培养液出罐,依照土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%的菌细胞百分比浓度比例将10种菌混合,直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂,该液体剂即为复合菌剂。
54.实施例3
55.复合菌剂应用于养殖废水
56.1.养殖废水来源:养殖废水取自汉世伟食品有限公司安徽分公司
57.表0-1设计进水水质
[0058][0059]
2、试验处理及结果
[0060]
图1是实施例3养殖废水氨氮变化图。
[0061]
图2是实施例3养殖废水总氮变化图。
[0062]
图3是实施例3养殖废水cod变化图。
[0063]
图4是实施例3养殖废水总磷变化图。
[0064]
投加菌种后处理站生化段cod出水浓度基本稳定在90mg/l,氨氮出水浓度在5mg/l左右,在设计标准之内,tn出水浓度在80mg/l左右,符合规定排放标准。

技术特征:
1.一种用于处理养殖废水的复合菌种,所述复合菌种包括土壤短波单胞菌(brevundimonas_terrae),解鸟氨酸克雷伯菌(raoultella_ornithinolytica),不动杆菌(acinetobacter),柠檬酸杆菌(citrobacter),土生丛毛单胞菌(comamonas_terrigena),肠球菌(enterococcus),摩氏摩根菌(morganella_morganii),乳球菌(lactococcus),赖氨酸芽孢杆菌(lysinibacillus),屠场杆菌(macellibacteroides)。2.根据权利要求1所述的复合菌种,菌细胞浓度百分比为土壤短波单胞菌(brevundimonas_terrae)15-25%,解鸟氨酸克雷伯菌(raoultella_ornithinolytica)25-30%,不动杆菌(acinetobacter)15-25%,柠檬酸杆菌(citrobacter)10-15%,土生丛毛单胞(comamonas_terrigena)5-10%,肠球菌(enterococcus)7-10%,摩氏摩根菌(morganella_morganii)1-2%,乳球菌(lactococcus)1-2%,赖氨酸芽孢杆菌(lysinibacillus)1-2%,屠场杆菌(macellibacteroides)1-2%。3.根据权利要求1所述的复合菌种,所述复合菌种配置时的营养成分包括牛肉膏、蛋白胨、铵盐、磷酸盐、钾盐。4.根据权利要求1所述的复合菌种,降解方式为发酵降解,限定培养温度为15℃-30℃。5.根据权利要求1所述的复合菌种,降解时采用摇床或微曝气法获得额外溶解氧,并限定溶解氧含量≤3mg/l。6.一种用于养殖废水cod降解和硝化的复合菌剂。按百分比包括土壤短波单胞菌20%,解鸟氨酸克雷伯菌30%,不动杆菌20%,柠檬酸杆菌10%,土生丛毛单胞菌7%,肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌2%,赖氨酸芽孢杆菌2%,屠场杆菌2%。7.一种用于养殖废水处理的复合菌剂,菌细胞浓度百分比为土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%。8.根据权利要求7所述用于养殖废水处理的复合菌剂,复合菌制备应用以下培养方法:同时使用营养琼脂平板培养基与lb培养基;采用摇床培养,控制培养温度至30℃,在140rpm下培养24至48小时。9.根据权利要求8所述复合菌剂培养方法,其特征在于:当琼脂培养基上菌群呈现出肉眼可见的均一规则菌落后自琼脂培养基转移至lb培养基。10.根据权利要求8所述复合菌剂培养时间,培养24-48小时后加入无菌水震荡30分钟。检测到每个培养基的菌细胞浓度为≥109个/ml时培养结束,即培养终点。11.一种复合菌剂的放大培养方法,其特征在于,采用培养基中每个菌种菌细胞浓度≥109个/ml的菌剂种子,按如下细胞百分比浓度比例混合并制备种子罐:土壤短波单胞菌含量25%、解鸟氨酸克雷伯菌含量25%、不动杆菌含量25%、柠檬酸杆菌含量10%、土生丛毛单胞含量5%、肠球菌5%,摩氏摩根菌2%,乳球菌1%,赖氨酸芽孢杆菌1%,屠场杆菌1%。混合后震荡培养至对数生长期后转移并接种至生产罐。种子罐所用的培养基配方及质量含量为:蛋白胨0.5﹪、酵母膏0.25﹪,用蒸馏水配制,ph为7.0;培养40至60小时后,检测菌体数量不小于10亿个/ml结束发酵并用塑料桶分装。12.根据权利要求11所述复合菌剂放大培养方法,其特征在于种子培养至对数生长期后按10﹪接种量接入生产罐培养,生产罐所用培养基与种子罐培养基相同。13.根据权利要求12所述复合菌剂种子罐,其容积为500升。
14.根据权利12所述复合菌剂放大培养的种子罐与生产罐,在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2,搅拌速度为180-240r/min,培养温度为30℃。

技术总结
本发明披露了一款复合菌剂,包括土壤短波单胞菌,解鸟氨酸克雷伯菌,不动杆菌,柠檬酸杆菌,土生从毛单胞菌,肠球菌,摩氏摩根菌,乳球菌,赖氨酸芽孢杆菌,屠场杆菌在内的十种菌种。所述菌剂包括土壤短波单胞菌(Brevundimonas_terrae),解鸟氨酸克雷伯菌(Raoultella_ornithinolytica),不动杆菌(Acinetobacter),柠檬酸杆菌(Citrobacter),土生丛毛单胞菌(Comamonas_terrigena),肠球菌(Enterococcus),摩氏摩根菌(Morganella_morganii),乳球菌(Lactococcus),赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus),屠场杆菌(Macellibacteroides)。以上复合菌剂利用10种菌种组分种群相互协同,强化对降解底物的降解效能和耐冲击能力,降解方法针对性强、响应时间快、操作简单。并能够大大养殖废水中COD与氨氮浓度等,处理效果稳定。能够实现达标排放。能够实现达标排放。能够实现达标排放。


技术研发人员:张红日 陈世涛 刘秀燕
受保护的技术使用者:苏州鑫泷生态环境有限公司
技术研发日:2022.06.30
技术公布日:2022/11/1
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