CN109402003A - 一种污泥消减用微生物菌剂、其载体及其载体的制备方法 - Google Patents

一种污泥消减用微生物菌剂、其载体及其载体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污泥消减用微生物菌剂，包括以下重量份的组份：丙酮丁醇梭菌8～10份、地衣芽孢杆菌12～16份、枯草芽孢杆菌16～20份、嗜酸乳杆菌5～7份、甲烷八叠球菌5～7份、鬃毛甲烷菌3～5份、沼泽红假单胞菌6～8份、产黄纤维单胞菌4～6份、嗜热链球菌8～10份、粪产碱杆菌8～10份、解淀粉芽孢杆菌3～5份、亚硝化单胞菌2～4份、东方伊萨酵母1～3份和公牛链霉菌3～5份；同时公开了一种污泥消减用微生物菌剂的载体及其制备方法，该载体能有效的附着微生物菌，使微生物菌具有更好的活性。本发明微生物菌剂中菌种配制合理，附着到载体上进行污水处理，使用此方法进行污水处理，方法简单，处理效果好，污泥沉积少，值得推广。

Description

一种污泥消减用微生物菌剂、其载体及其载体的制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体的说，涉及一种污泥消减用微生物菌剂、其载体及其载体的制备方法。
背景技术
水是人类生命之源，具有不可替代性，但目前工业废水与生活污水的排放进入天然水体，使各类水体造成大面积、大范围内的污染。受到污染水体中有机物的分解大量消耗溶解氧，出现水体严重缺氧或厌氧，最终导致河水发黑发臭。河流黑臭是水体污染的一种，在缺氧水体中，厌氧微生物分解有机物产生大量有臭气体如甲烷、硫化氢、氨、胺和其他带异味易挥发的小分子化合物，逸出水面进入大气，使水体发臭；同时，沉积物中产生的CH4、N2、H2S等难溶于水的气体，在上升过程中携带污泥进入水相，使水体发黑。水体缺氧还导致水中铁、锰等重金属还原，与水中的硫形成硫化亚铁等在水体致黑作用中占主导作用。而对于污水的处理，目前常用的方法有物理法、化学法和生物法，物理法和化学法不能够从根本上解决河水黑臭的问题。因此，随着环保要求的提高和环境生物技术的不断发展，生物修复作为一种低投资、高效益、运行操作方便灵活的水体污染治理技术，生物修复常采用微生物法以治理污染的水体，而很多微生物法均采用一种单一的生物菌来治理污染水体，使微生物菌成活率低、活性低，同时也很难恢复水体的自净能力。所以采用复合微生物来进行污水治理，则能达到较好的治理效果。
发明内容
本发明的第一个目的是：针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种污泥消减用微生物菌剂，菌种的适应能力强成活率高，通过各种微生物之间的协同作用，对污水中的有机物和无机物进行消化吸收或转化，且菌剂能够做到清洁水体、河道底泥不淤，能使淤泥减量70％左右，淤泥的颜色由黑色变成灰白色，从而达到污水净化处理的目的。
本发明的第二个目的是提供污水处理用微生物菌剂的载体及其制备方法，该载体为多孔材料制成的载体，能有效的附着微生物菌，使微生物菌具有更好的活性并相对固定于原位；该制备方法简单，制备的载体空隙均匀，吸附性好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种污泥消减用微生物菌剂，包括以下重量份的组份：丙酮丁醇梭菌8～10 份、地衣芽孢杆菌12～16份、枯草芽孢杆菌16～20份、嗜酸乳杆菌5～7份、甲烷八叠球菌5～7份、鬃毛甲烷菌3～5份、沼泽红假单胞菌6～8份、产黄纤维单胞菌4～6份、嗜热链球菌8～10份、粪产碱杆菌8～10份、解淀粉芽孢杆菌3～5份、亚硝化单胞菌2～4份、东方伊萨酵母1～3份和公牛链霉菌3～5 份。以上各菌剂中每克含活性菌均超过5千万以上。
优选的，所述的微生物菌剂包括以下重量份的组份：丙酮丁醇梭菌9份、地衣芽孢杆菌14份、枯草芽孢杆菌18份、嗜酸乳杆菌6份、甲烷八叠球菌6 份、鬃毛甲烷菌4份、沼泽红假单胞菌7份、产黄纤维单胞菌5份、嗜热链球菌9份、粪产碱杆菌9份、解淀粉芽孢杆菌4份、亚硝化单胞菌3份、东方伊萨酵母2份和公牛链霉菌4份。
一种污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，载体包含重量比为10﹕0.2 的可得然胶接枝聚丙烯酸和有机蒙脱土，还包括少量的引发剂(1.5％的可得然胶重量)和交联剂(0.1％的可得然胶重量)；
污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，包括以下步骤：
a.有机蒙脱土的准备：称取20g蒙脱土配成重量分数为10％的悬浊液加入到三口烧瓶中，用0.2mol/L的盐酸调节pH值为6.0～6.5，开始加热并搅拌，称取10g十六烷基三甲基溴化铵溶于水，微热使其完全溶解，然后倒入滴液漏斗中，逐滴加入到三口烧瓶中，加热稳定一段时间，冷却至室温离心分离后抽滤，再洗涤3次；所得产品在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎后过120目网筛，即得有机蒙脱土；
b.载体粗品的制备：称取2g可得然胶加入到三口烧瓶中，用移液管取8g 丙烯酸加入到50ml的小烧杯中再用30％的NaOH溶液将丙烯酸中和到一定中和度，加入到三口烧瓶中，将0.03g引发剂,0.002g交联剂分别溶于10ml蒸馏水，并加入到三个滴液漏斗，先滴入1/3的引发剂溶液，搅拌10min后开始滴加引发剂溶液，控制引发剂溶液的滴加速度(2h滴加完)，1h后开始滴加交联剂溶液(1h滴加完)，滴加完后加入0.2g有机化蒙脱土，继续反应2h后结束，产物用1:4(体积比)水-甲醇溶液洗涤3次放入60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎备用；
c.载体成品的制备：将粉碎备用的产物用滤纸包好放入到索氏抽提器中，先用甲醇作溶剂进行抽提12h，然后换用丙酮作为溶剂进行抽提12h，以出去丙烯酸均聚物、残留单体等小分子物质，抽提剩余物用蒸馏水反复洗涤，得到纯化的多孔的载体成品，在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎到一定粒径备用。
优选的，所述的步骤a中加热稳定时间为80℃反应20h。
优选的，所述的步骤a中洗涤为分别用去离子水和50％乙醇-水溶液(体积分数)洗涤3次。
优选的，所述的步骤b中的中和度为70％。
优选的，所述的步骤b中的引发剂为(NH4)2S2O8，交联剂为N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺。
工作原理：
将准备好的菌剂均匀的混匀到微生物菌剂载体中，然后将大量的载体放入到相应的网状容器中，让污水缓慢的通过网状容器，污水中的有机质和无机质通过载体上微生物的消化、吸收、转化或吸附得到净化，流出的水就是BOD、COD 降低后净化的水，其臭味、澄清度等得到较大幅度的改善。当处理一段时间后，因为菌体的生长等会产生活性污泥或一些残余物，影响水体的流动，即可更换菌剂和载体，重新进行下一次的污水处理。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的多孔载体含有可得然胶成分，可得然胶可促进微生物生长，尤其有利于双歧杆菌的增值，所以能促使菌体迅速繁育起来，更好的进行污水处理；
2、本发明的载体中的空隙能较好的附着各种微生物，并且透气性强，能够提供微生物生长所需的氧气等，还能将微生物代谢产生的气体有效的排放出去，从而避免了这些代谢产物对微生物生长带来的影响；
3、本发明的微生物菌剂中含有好氧微生物和厌氧微生物，并且微生物种类繁多，能够降解或转化各种有机物、无机物，并且能够适应于污水程度较高的无氧环境和污水程度较低的有氧环境的菌体的生长，所以能够处理不同程度的污水。
4、本发明不但对水质进行了净化，同时，对河道底部的淤泥也产生了较大的影响，淤泥沉积量大为减少，保证了水体流动畅通。
总之，本发明微生物菌剂中菌种配制合理，能够较好的附着到载体上进行污水处理，使用此方法进行污水处理，方法简单，处理效果好，值得推广。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一微生物菌剂的配制一
将以下重量份的各组份菌粉充分混合，丙酮丁醇梭菌8份、地衣芽孢杆菌 16份、枯草芽孢杆菌16份、嗜酸乳杆菌7份、甲烷八叠球菌5份、鬃毛甲烷菌 5份、沼泽红假单胞菌6份、产黄纤维单胞菌4份、嗜热链球菌10份、粪产碱杆菌8份、解淀粉芽孢杆菌5份、亚硝化单胞菌2份、东方伊萨酵母1份和公牛链霉菌3份；待用。
实施例二微生物菌剂的配制二
将以下重量份的各组份菌粉充分混合，丙酮丁醇梭菌10份、地衣芽孢杆菌 12份、枯草芽孢杆菌20份、嗜酸乳杆菌5份、甲烷八叠球菌7份、鬃毛甲烷菌 3份、沼泽红假单胞菌8份、产黄纤维单胞菌6份、嗜热链球菌8份、粪产碱杆菌10份、解淀粉芽孢杆菌3份、亚硝化单胞菌4份、东方伊萨酵母3份和公牛链霉菌5份；待用。
实施例三微生物菌剂的配制三
将以下重量份的各组份菌粉充分混合，丙酮丁醇梭菌9份、地衣芽孢杆菌 14份、枯草芽孢杆菌18份、嗜酸乳杆菌6份、甲烷八叠球菌6份、鬃毛甲烷菌 4份、沼泽红假单胞菌7份、产黄纤维单胞菌5份、嗜热链球菌9份、粪产碱杆菌9份、解淀粉芽孢杆菌4份、亚硝化单胞菌3份、东方伊萨酵母2份和公牛链霉菌4份；待用。
实施例四微生物载体的制备
a.有机蒙脱土的准备：称取20g蒙脱土配成质量分数为10％的悬浊液加入到三口烧瓶中，用0.2mol/L的盐酸调节pH值为6.0～6.5，开始加热并搅拌，称取10g十六烷基三甲基溴化铵溶于水，微热使其完全溶解，然后倒入滴液漏斗中，逐滴加入到三口烧瓶中，加热稳定一段时间(80℃反应20h)，冷却至室温离心分离后抽滤，分别用去离子水和50％乙醇-水溶液(体积分数)洗涤3次；所得产品在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎后过120目网筛，即得有机蒙脱土；
b.载体粗品的制备：称取2g可得然胶加入到三口烧瓶中，用移液管取8g 丙烯酸加入到50ml的小烧杯中再用30％的NaOH溶液将丙烯酸中和到一定中和度 (70％)，加入到三口烧瓶中，将0.03g(NH4)2S2O8(引发剂),0.002g N,N＇- 亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)分别溶于10ml蒸馏水，并加入到三个滴液漏斗，先滴入1/3的引发剂溶液，搅拌10min后开始滴加引发剂溶液，控制引发剂溶液的滴加速度(2h滴加完)，1h后开始滴加交联剂溶液(1h滴加完)，滴加完后加入0.2g有机化蒙脱土，继续反应2h后结束，产物用1:4(体积比)水-甲醇溶液洗涤3次放入60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎备用；
c.载体成品的制备：将粉碎备用的产物用滤纸包好放入到索氏抽提器中，先用甲醇作溶剂进行抽提12h，然后换用丙酮作为溶剂进行抽提12h，以出去丙烯酸均聚物、残留单体等小分子物质，抽提剩余物用蒸馏水反复洗涤，得到纯化的多孔的载体成品，在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎到一定粒径备用。
经检测，所制备的载体的孔隙率为85～90％。
实施例五污水处理实验一
选择上游有生活区和化工厂区的污水排放河道，在河道上游先设置滤网对污水进行过滤，然后在滤网后的河道中每隔100米设置一个处理点，共设置10 个处理点，每个处理点设置有横贯整个河道的网，网宽10米，内填充混有实施例一菌剂的实施例四制备的微生物载体，载体填充的相对密实(填充量为每立方米有效容积中多孔载体的体积分数为30％)，微生物菌剂的使用量根据污水的污染程度酌情增减。
分别取经过一个月和三个月处理的实验区段上、下游的污水测试，发现水体水质指标大幅度下降、颜色变浅、臭味大减，河道底部淤泥沉积量降低，表1 为各项实验数据。
表1污水处理前后的数据对比
实施例六污水处理实验二
选择上游有生活区和化工厂区的污水排放河道，在河道上游先设置滤网对污水进行过滤，然后在滤网后的河道中每隔100米设置一个处理点，共设置10 个处理点，每个处理点设置有横贯整个河道的网，网宽10米，内填充混有实施例二菌剂的实施例四制备的微生物载体，载体填充的相对密实(填充量为每立方米有效容积中多孔载体的体积分数为30％)，微生物菌剂的使用量根据污水的污染程度酌情增减。
分别取经过一个月和三个月处理的实验区段上、下游的污水测试，发现水体水质指标大幅度下降、颜色变浅、臭味大减，河道底部淤泥沉积量降低，表2 为各项实验数据。
表2污水处理前后的数据对比
实施例七污水处理实验三
选择上游有生活区和化工厂区的污水排放河道，在河道上游先设置滤网对污水进行过滤，然后在滤网后的河道中每隔100米设置一个处理点，共设置10 个处理点，每个处理点设置有横贯整个河道的网，网宽10米，内填充混有实施例三菌剂的实施例四制备的微生物载体，载体填充的相对密实(填充量为每立方米有效容积中多孔载体的体积分数为30％)，微生物菌剂的使用量根据污水的污染程度酌情增减。
分别取经过一个月和三个月处理的实验区段上、下游的污水测试，发现水体水质指标大幅度下降、颜色变浅、臭味大减，表3为各项实验数据。
表3污水处理前后的数据对比
由以上实施例可以得出，本发明通过将一定组合的微生物菌剂附着到多孔的微生物载体上进行污水处理，治理后水质指标大幅度下降、颜色变浅、臭味大减，并且底部淤泥沉积量大为减少，治理效果明显，且本方法简单，值得推广使用。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种污泥消减用微生物菌剂，其特征在于，包括以下重量份的组份：丙酮丁醇梭菌8～10份、地衣芽孢杆菌12～16份、枯草芽孢杆菌16～20份、嗜酸乳杆菌5～7份、甲烷八叠球菌5～7份、鬃毛甲烷菌3～5份、沼泽红假单胞菌6～8份、产黄纤维单胞菌4～6份、嗜热链球菌8～10份、粪产碱杆菌8～10份、解淀粉芽孢杆菌3～5份、亚硝化单胞菌2～4份、东方伊萨酵母1～3份和公牛链霉菌3～5份。
2.如权利要求1所述的污泥消减用微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂包括以下重量份的组份：丙酮丁醇梭菌9份、地衣芽孢杆菌14份、枯草芽孢杆菌18份、嗜酸乳杆菌6份、甲烷八叠球菌6份、鬃毛甲烷菌4份、沼泽红假单胞菌7份、产黄纤维单胞菌5份、嗜热链球菌9份、粪产碱杆菌9份、解淀粉芽孢杆菌4份、亚硝化单胞菌3份、东方伊萨酵母2份和公牛链霉菌4份。
3.一种污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，其特征在于：所述载体包含重量比为10﹕0.2的可得然胶接枝聚丙烯酸和有机蒙脱土，还包括引发剂和交联剂；
所述污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，包括以下步骤：
a.有机蒙脱土的准备：称取20g蒙脱土配成重量分数为10％的悬浊液加入到三口烧瓶中，用0.2mol/L的盐酸调节pH值为6.0～6.5，开始加热并搅拌，称取10g十六烷基三甲基溴化铵溶于水，微热使其完全溶解，然后倒入滴液漏斗中，逐滴加入到三口烧瓶中，加热稳定一段时间，冷却至室温离心分离后抽滤，再洗涤3次；所得产品在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎后过120目网筛，即得有机蒙脱土；
b.载体粗品的制备：称取2g可得然胶加入到三口烧瓶中，用移液管取8g丙烯酸加入到50ml的小烧杯中再用30％的NaOH溶液将丙烯酸中和到一定中和度，加入到三口烧瓶中，将0.03g引发剂,0.002g交联剂分别溶于10ml蒸馏水，并加入到两个滴液漏斗，先滴入1/3的引发剂溶液，搅拌10min后开始滴加引发剂溶液，控制引发剂溶液于2h滴加完，1h后开始滴加交联剂溶液，并于1h滴加完，滴加完后加入0.2g有机化蒙脱土，继续反应2h后结束，产物用1:4水-甲醇溶液洗涤3次放入60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎备用；
c.载体成品的制备：将粉碎备用的产物用滤纸包好放入到索氏抽提器中，先用甲醇作溶剂进行抽提12h，然后换用丙酮作为溶剂进行抽提12h，以出去丙烯酸均聚物、残留单体等小分子物质，抽提剩余物用蒸馏水反复洗涤，得到纯化的多孔的载体成品，在60℃真空干燥箱中12h后用粉碎机粉碎到一定粒径备用。
4.如权利要求3所述的污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，其特征在于：所述步骤a中加热稳定时间为80℃反应20h。
5.如权利要求3所述的污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，其特征在于：所述步骤a中洗涤为分别用去离子水和50％乙醇-水溶液洗涤3次。
6.如权利要求3所述的污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，其特征在于：所述步骤b中的中和度为70％。
7.如权利要求6所述的污泥消减用微生物菌剂的载体的制备方法，其特征在于：所述步骤b中的引发剂为(NH4)2S2O8，交联剂为N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺。
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