CN106630190B - 降解cod真菌菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种降解COD真菌菌剂及其制备方法，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，所述复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，所述保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油。制备方法：1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；2)将载体进行粉碎过60～100目筛子处理；3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后预冻处理，再进行干燥，即可。该菌剂以真菌作为降解微生物，不仅菌种稳定，而且协同作用明显，有利于降解污水中的COD。

Description

降解COD真菌菌剂及其制备方法

技术领域

本发明属于水处理微生物制剂领域，具体涉及一种降解COD真菌菌剂及其制备方法。

背景技术

目前，工业、养殖及生活废水的处理在保护环境方面起到不可比拟的作用，但是在污水处理领域里面仍然存在很多问题，例如工业污水在处理水质效果时不稳定，而且运营成本较高，经过净化后的水需要经过通入氯气等进行消毒处理，导致原本是会提里面的微生物发生大量死亡，从而让水体丧失原本的自净化的能力，污水处理剂中的化学成分存在偏高现象，容易对水体造成二次污染等，养殖污水的COD和氨氮超高。

较之化学法，生物方法处理废水有如下优点：⑴每种化学用品都是针对性很强的产品，当遇到其他化学物质时就有可能失效，而生物制剂对污染物的去除具有光谱性；⑵化学产品可以暂时消除某些有害物质以及掩盖臭味，缺不能阻止有害物质的生成；⑶使用化学产品后，水体中会有残留，可能导致二次污染。生物制剂所含天然微生物，不含致病菌和病原体，这些微生物在酶的催化作用下，以污水中的有机营养物质为食物，当污水得到净化后，这些微生物会随污染物的降低而逐渐减少，直至消亡；⑷无毒，无腐蚀性，使用方便，基本不需要添加设备或是工程，节省资金投入。

工业污水成分更加复杂，特别是大量的人工合成化合物进入环境，这类物质主要是烷烃类、烯烃类、脂环烃类、芳香烃类、人工合成的有机物，尤其是大分子、难降解、有毒有害物质如苯酚、氯酚、甲酚、硝基酚等、芳香烃类、氰类、胺类以及氨氮等随着工厂排放的废水或固废进入环境，由于这些物质本身结构的复杂性和生物的陌生性，在短时间内不能被微生物分解利用。传统的废水处理方法用活性污泥培养驯化的微生物已不能有效地对这些污染物加以去除，这些物质长期在环境中积累，给我们赖以生存的生态环境造成很大污染。现有微生物降解COD处理剂存在以下问题：

1)市场上COD降解菌剂中的复合微生物制剂普遍以细菌为主，真菌复合菌剂应用较少，真菌的降解作用未被充分挖掘；2)菌种不稳定问题，严重影响微生物制剂的生产和应用，菌种提纯和驯化不稳定；3)复合微生物制剂的稳定性不强，易受环境影响，群体结构或因环境变化使某些微生物死亡或因新的微生物的介入导致微生物复合菌剂的群体优势被改变；4)复合微生物菌剂中微生物分布不够均匀，同种微生物分布较为集中，呈现区域化现象；5)大多混合菌系中菌间相互关系和作用的研究不够深入，导致开发出的产品对于具有协同作用关系的菌株筛选和组合还是一个随机过程的，缺乏有效的理论指导，而且对于已经应用的混合培养体系也不能有效的协调菌间的关系，使其达最佳生态水平，发挥最大效应。

发明内容

为解决现有复合微生物制剂存在的问题，本发明提出一种降解COD真菌菌剂，该菌剂以真菌作为降解微生物，不仅菌种稳定，而且协同作用明显，有利于降解污水中的COD。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种降解COD真菌菌剂，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，所述复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，所述保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油。

进一步，所述Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液的体积比为15～30：10～25:20～35：10～30。

进一步，所述Aspergillus calidoustus菌液中的孢子数达到1.5～5.5×10⁵cfu/ml，所述柠檬绿木霉菌液的孢子数达到1.5～5.5×10⁵cfu/ml，所述黑曲霉菌液的孢子数达到1.5～5.5×10⁵cfu/ml，所述匍枝根霉菌液的孢子数达到1.5～5.5×10⁵cfu/ml。

进一步，所述脱脂奶粉的质量与所述复合真菌菌液的体积比为5～15g:100ml，所述海藻糖的质量与所述复合真菌菌液的体积比为1～10g:100ml，所述碳酸钙的质量与所述复合真菌菌液的体积比1～10g:100ml，所述甘油的质量与所述复合真菌菌液的体积比0.5～5.5g:100ml。

进一步，所述载体为麸皮或者米糠。

进一步，所述载体的质量与所述复合真菌菌液的体积比1g：0.5～3ml。

本发明的另一个目的是提供一种降解COD真菌菌剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；

2)将载体进行粉碎过60～100目筛子处理；

3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后预冻处理，再进行干燥，即可。

优选地，在本发明的一些实施例中，Aspergillus calidoustus培养方法为：

⑴一级斜面培养：培养基配方：马铃薯200g、葡萄糖20g、硫酸镁1.5g蛋白胨2g、磷酸二氢钾1.5g、磷酸氢二钾1.5g、琼脂20g，加水至1000ml，pH7.0～8.0。将Aspergilluscalidoustus接种到上述培养基的斜面上，培养2～4d，然后制备菌悬液，菌液中含10⁵cfu/ml；

⑵二级种子培养：按照1％的接种量接种Aspergillus calidoustus至二级种子培养基中，震荡培养(转速180rpm)，23～30℃培养2～4d，稀释涂布计数。二级种子培养基：硫酸镁0.35g、氯化钠0.45g、磷酸二氢钾1.15g、尿素5.65g、葡萄糖5.65g、玉米粉6g，加水至1L，调节pH至2.5左右。

柠檬绿木霉、黑曲霉以及匍枝根霉的培养方法与Aspergillus calidoustus培养方法基本相同，不同之处在于菌种不同。

Aspergillus calidoustus菌液是将Aspergillus calidoustus菌体接种至NaCl溶液。

本发明的有益效果：

1、菌种来源便捷，所采用菌种筛选自污水处理厂并进行提纯，通过分子生物学手段进行鉴定，并于污水中进行驯化处理，采用超低温冰箱及液氮等多种菌种保藏方法；

2、所采用的菌种易于培养，生产工艺简单，所制得的降解COD真菌菌剂易于保存及运输；

3、本发明产品选用的微生物经过拮抗/协同作用实验，有效协调菌间关系，使其达到最佳生态水平，发挥出最大生态效应；

4、高效降解污水中的大分子有机物，降解能力强，处理各种生化指标时效果稳定，规律性强；

5、COD真菌菌剂稳定性强，不易受环境变化影响，有效达到微生物复合菌剂的指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1菌剂实验出水COD对比曲线图；

图2为实施例1菌剂实验出水SS对比曲线图。

具体实施方式

实施例1

一种降解COD真菌菌剂，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油，载体为麦麸。Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液的体积比为15：25:20：30。

其中，Aspergillus calidoustus菌液中的孢子数达到4.5×10⁵cfu/ml，柠檬绿木霉菌液的孢子数达到4.5×10⁵cfu/ml，黑曲霉菌液的孢子数达到4.5×10⁵cfu/ml，匍枝根霉菌液的孢子数达到4.5×10⁵cfu/ml。

制备方法，包括以下步骤：

1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；其中，脱脂奶粉的质量与复合真菌菌液的体积比为10g:100ml，海藻糖的质量与复合真菌菌液的体积比为8g:100ml，碳酸钙的质量与复合真菌菌液的体积比8g:100ml，甘油的质量与复合真菌菌液的体积比4g:100ml；

2)将麦麸进行粉碎过80目筛子处理；

3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后放入-20℃预冻8h，然后在10～20Pa压力-45℃条件下干燥10h，即可。

实施例2

一种降解COD真菌菌剂，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油，载体为麦麸。Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液的体积比为30：20:30：20。

其中，Aspergillus calidoustus菌液中的孢子数达到1.5×10⁵cfu/ml，柠檬绿木霉菌液的孢子数达到5.5×10⁵cfu/ml，黑曲霉菌液的孢子数达到1.5×10⁵cfu/ml，匍枝根霉菌液的孢子数达到5.5×10⁵cfu/ml。

制备方法，包括以下步骤：

1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；其中，脱脂奶粉的质量与复合真菌菌液的体积比为5g:100ml，海藻糖的质量与复合真菌菌液的体积比为10g:100ml，碳酸钙的质量与复合真菌菌液的体积比2g:100ml，甘油的质量与复合真菌菌液的体积比0.5g:100ml；

2)将米糠进行粉碎过60目筛子处理；

3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后放入-20℃预冻8h，然后在10～20Pa压力-45℃条件下干燥10h，即可。

实施例3

一种降解COD真菌菌剂，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油，载体为麦麸。Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液的体积比为15：10:35：10。

其中，Aspergillus calidoustus菌液中的孢子数达到5.5×10⁵cfu/ml，柠檬绿木霉菌液的孢子数达到1.5×10⁵cfu/ml，黑曲霉菌液的孢子数达到5.5×10⁵cfu/ml，匍枝根霉菌液的孢子数达到1.5×10⁵cfu/ml。

制备方法，包括以下步骤：

1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；其中，脱脂奶粉的质量与复合真菌菌液的体积比为15g:100ml，海藻糖的质量与复合真菌菌液的体积比为1g:100ml，碳酸钙的质量与复合真菌菌液的体积比6g:100ml，甘油的质量与复合真菌菌液的体积比5.5g:100ml；

2)将麦麸进行粉碎过100目筛子处理；

3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后放入-20℃预冻8h，然后在10～20Pa压力-45℃条件下干燥10h，即可。

实施例4

以实施例1制备得到的降解COD真菌菌剂作为典型代表，进行降解废水COD实验。

1)采取原废水(某化工厂现有处理工艺的初沉池出水，并从曝气池中采取活性污泥用于处理试验)，并通过两种不同的检测标准进行检测，这两种方法是：①CODcr:美国哈希重铬酸钾法比色法。在强酸性溶液中，采用重铬酸钾氧化水中有机物，然后用比色检测化学耗氧量。②SS:美国哈希检测法。

测得原废水水质的数据如下(3月1日):

名称	好氧进水
		COD(mg/L)	560
SS(mg/L)	195

2)采用以下方法在污水反应器中进行实验：

①实施例1菌剂：原废水+活性污泥+尿素+磷酸二氢钾+实施例1菌剂

②空白对比实验:原废水+活性污泥+尿素+磷酸二氢钾

3)赛能净菌剂添加量为0.05wt％-0.5wt％，以此接种量能够显著提高活性污泥的活性，提高COD的降解能力，并改善污泥的沉降性能。

4)对实验出水COD浓度及SS浓度进行检测，检测数据如下(初始日期为3月1日)

从表1的数据中可以看出，没有添加实施例1的空白对照组由于活性污泥中有效微生物数量较少，对COD的降解能力有限，污水中的大分子有机物不能被有效降解，导致出水COD和SS明显高于添加实施例1菌剂的实验组，因此可以得出结论，添加实施例1菌剂的实验组能够有效提高污水中COD的降解能力。

参见图1(通过对处理污水COD的浓度进行比较绘制得到)，添加实施例1菌剂的实验组出水平均COD浓度为106.3mg/L，空白对照组的出水平均COD浓度为137.2mg/L，添加实施例1菌剂的实验组出水COD要显著低于空白组，说明实施例1菌剂能够显著提高***降解废水中COD的能力。

参见图2(对实验处理水的SS浓度进行比较绘制得到)，我们可以看到，添加了实施例1菌剂的实验组出水SS要远低于空白实验组，说明添加实施例1菌剂能够提高***活性污泥的沉降性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (7)

1.一种降解COD真菌菌剂，其特征在于，由复合真菌菌液、保护剂以及载体组成，所述复合真菌菌液包括Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液，所述保护剂包括脱脂奶粉、海藻糖、碳酸钙与甘油。

2.根据权利要求1所述的降解COD真菌菌剂，其特征在于，所述Aspergilluscalidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液的体积比为15～30：10～25:20～35：10～30。

3.根据权利要求1或2所述的降解COD真菌菌剂，其特征在于，所述Aspergilluscalidoustus菌液中的孢子数达到(1.5～5.5)×10⁵cfu/ml，所述柠檬绿木霉菌液的孢子数达到(1.5～5.5)×10⁵cfu/ml，所述黑曲霉菌液的孢子数达到(1.5～5.5)×10⁵cfu/ml，所述匍枝根霉菌液的孢子数达到(1.5～5.5)×10⁵cfu/ml。

4.根据权利要求1所述的降解COD真菌菌剂，其特征在于，所述脱脂奶粉的质量与所述复合真菌菌液的体积比为5～15g:100ml，所述海藻糖的质量与所述复合真菌菌液的体积比为1～10g:100ml，所述碳酸钙的质量与所述复合真菌菌液的体积比1～10g:100ml，所述甘油的质量与所述复合真菌菌液的体积比0.5～5.5g:100ml。

5.根据权利要求1所述的降解COD真菌菌剂，其特征在于，所述载体为麸皮或者米糠。

6.根据权利要求1或2所述的降解COD真菌菌剂，其特征在于，所述载体的质量与所述复合真菌菌液的体积比1g：0.5～3ml。

7.一种如权利要求1所述的降解COD真菌菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将Aspergillus calidoustus菌液、柠檬绿木霉菌液、黑曲霉菌液以及匍枝根霉菌液混合得到复合真菌菌液，然后加入保护剂混合均匀；

2)将载体进行粉碎过60～100目筛子处理；

3)再将粉碎处理过的载体加入到复合真菌菌液中混合均匀，然后预冻处理，再进行干燥，即可。

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