申请日2009.09.18
公开(公告)日2010.03.10
IPC分类号C02F1/52; C12P1/00
摘要
一种用养殖废水生产微生物絮凝剂的方法，先从活性污泥中分离筛选出絮凝剂产生菌菌株;再将菌株植入含有牛肉膏、蛋白胨和食盐的培养基中发酵培养出菌株种子液：然后在COD为1000-10000mg/L的养殖废水可加入葡萄糖(作为补充碳源)和/或(NH4)2SO4(作为补充氮源)，制得养殖废水发酵培养基，再加入一定量的菌株种子液，在25-35℃、120-150r/min摇床转速下曝气发酵培养36-48小时，获得微生物絮凝剂产品。该产品用于废水处理，可以单独使用，也可以与无机絮凝剂、钙离子、铁离子复合使用。处理生活污水时单独用就可达到理想的絮凝效果。它可以充分利用养殖废水中存在的碳源和氮源，大大节约碳、氮源的投加量，它的工艺过程简单，成本低，使用效果好，能以废治废，容易实现工业化规模生产。
权利要求书
1、一种用养殖废水生产微生物絮凝剂的方法，由絮凝剂产生菌的分离 筛选、菌株种子液的制备和微生物絮凝剂的获取三步过程组成，其特征在 于：
1)絮凝剂产生菌的分离筛选是取污水处理厂的活性污泥，经稀释、富 集培养，划线分离，筛选出生长旺盛、半透明、粘稠、光滑凸起的单个菌 落，再用镜检确定得到较纯的菌株，最后用絮凝效果实验对初筛菌株进行 复筛，获得絮凝剂产生菌菌株;
2)菌株种子液的制备是先按重量份水1000份、牛肉膏2～4份、蛋白胨 7～12份和食盐4～6份的比例，配制pH值为6.0-8.0的种子培养基，再将絮 凝剂产生菌菌株植入其中，在25-35℃、120-150r/min生物摇床转速下发酵 培养24h，光密度为1.4～1.6的发酵液即为菌株种子液;
3)微生物絮凝剂的获取是先按1升COD为1000-10000mg/L的养殖废水 加入0-4g葡萄糖作为补充碳源、加入0-1g(NH4)2SO4作为补充氮源的比 例，制得初始pH为6.0-8.0的养殖废水发酵培养基，高压灭菌，再按100ml 养殖废水发酵培养基加入菌株种子液0.5-2ml的接种量将种子液接种至养 殖粪水发酵培养基中，最后在25-35℃、120-150r/min摇床转速下曝气发酵 培养36-48小时，获得的上层清液即为微生物絮凝剂产品。
2、按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于所说的养殖废水是养 猪场废水。
说明书
用养殖废水生产微生物絮凝剂的方法
一、技术领域
本发明属于使用微生物制备化合物或组合物的方法，特别涉及使用微 生物培养生产微生物絮凝剂的方法。
二、背景技术
絮凝剂被广泛应用于污水处理、食品生产和发酵等工业领域中。通常 将絮凝剂分为无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂三 大类。微生物絮凝剂属于生物高分子絮凝剂的范畴。微生物絮凝剂是微生 物在特定培养条件下，生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产 物，它是一种可以使水体中不易降解的悬浮颗粒、菌体细胞和胶体粒子等 发生凝聚、沉降的生物高分子聚合物，它易于分离，沉降速率高，容易降 解，而且其降解产物无毒无害，对环境不会产生二次污染，具有很好的净 化和脱色作用，是一种适应性广、高效安全的絮凝剂。
目前，国内外对微生物絮凝剂的研发大多处在实验室阶段，还未能实 现工业化生产，其主要原因是产量过低或生产成本过高。在现有技术中， 有一件对比技术CN101225405A于2008年7月23日公开，它是以淀粉废水 作为碳源，利用复合氮源生产微生物絮凝剂，工艺为COD为1.2-1.5万 mg/L的淀粉废水经曝气预发酵后，加入200-500mg/L的氮源、300-800mg/L 的磷、10-25mg/L的硫酸镁，调至pH6.0-8.0，高压灭菌后接入克雷伯氏菌 属种子液，经生物摇床曝气，培养24-44h后收获絮凝剂粗品;它还公开 了该微生物絮凝剂的使用方法，将它与钙离子、铝离子或铁离子复合使用， 其中钙离子投加浓度72-180mg/L，铝离子或铁离子均在0.2-0.6mg/L 范围内。据称，该微生物絮凝剂可以获得高的絮凝效率和少的投加量，进 行水处理时能降低水处理费用。但上述对比技术CN101225405A存在以下主 要缺陷：用淀粉废水只能提供碳源，来源有限;氮源为硫酸胺和脲的复合 物，且添加的量较大，还要添加一定量的无机盐，使成本增加;所述的克 雷伯氏菌属种子液，其制备技术不清楚，实施有困难。
三、发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的上述缺陷，拟以富含N、P、 K的养殖废水作为碳、氮源，提供一种用养殖废水生产微生物絮凝剂的方 法，使之碳、氮源来源更廉价广泛，培养成本更低，使用效果更好，更容 易实现工业化规模生产，同时能废物综合利用，以废治废。
采用以下技术方来实现本发明的目的。
一种用养殖废水生产微生物絮凝剂的方法，由絮凝剂产生菌的分离筛 选、菌株种子液的制备和微生物絮凝剂的获取三步过程组成。
一、絮凝剂产生菌的分离筛选
取污水处理厂的活性污泥，经稀释、富集培养，划线分离，筛选出生长 旺盛、半透明、粘稠、光滑凸起的单个菌落，再用镜检确定得到较纯的菌 株，最后用絮凝效果实验对初筛菌株进行复筛，获得絮凝剂产生菌菌株。
二、菌株种子液的制备
先按重量份水1000份、牛肉膏2～4份、蛋白胨7～12份和食盐4～6份的 比例，配制pH值为6.0-8.0的种子培养基，再将絮凝剂产生菌菌株植入其中， 在25-35℃、120-150r/min生物摇床转速下发酵培养24h，光密度为1.4～ 1.6的发酵液即为菌株种子液。
三、微生物絮凝剂的获取
先按1升COD浓度为1000-10000mg/L的养殖废水加入0-4g葡萄糖作为 补充碳源、加入0-1g(NH4)2SO4作为补充氮源的比例，制得初始pH为6.0-8.0 的养殖废水发酵培养基，高压灭菌，再按100ml养殖废水发酵培养基加入菌 株种子液0.5-2ml的接种量将种子液接种至养殖粪水发酵培养基中，最后在 25-35℃、120-150r/min摇床转速下曝气发酵培养36-48小时，获得的上层 清液即为微生物絮凝剂产品。
在本发明的微生物絮凝剂生产方法中，所述的养殖废水为猪、牛、羊、 鸡、鸭等畜禽排泄物及养殖场冲洗后的混合废水，最好是养猪场废水。
按照本发明生产方法所获得的微生物絮凝剂产品用于废水处理，可以 单独使用，也可以与无机絮凝剂、钙离子、铁离子复合使用。处理生活污 水时单独用就可达到理想的絮凝效果。
本发明生产方法，可以充分利用养殖废水中存在的碳源和氮源，大大 节约了发酵培养基中的碳、氮源的投加量，与现有技术相比要少投加50- 90%的碳、氮源，使微生物絮凝剂的生产成本至少降低60-80%，同时， 应用实验表明，采用本发明生产方法制得的微生物絮凝剂对高岭土悬液废 水进行处理的絮凝率可达95%以上，水处理费用也能显著降低(可降低约 75-85%)，它的工艺过程简单，成本低，使用效果好，能以废治废，容易 实现工业化规模生产。
四、具体实施方式
下面列举多个养殖粪水发酵培养基的实施例来具体说明本发明生产方 法制得的微生物絮凝剂的使用效果。
1、培养基：养猪场废水(COD：1000mg/L)1升，葡萄糖4g;硫酸铵 0.5g;初始pH为6.0，培养48h。所产絮凝剂对高岭土的絮凝率可达98% 左右。
2、培养基：养猪场废水(COD：5000mg/L)1升，葡萄糖2g;硫酸铵 0.5g;初始pH为7.0，培养48h。所产絮凝剂对高岭土的絮凝率可达95% 左右。
3、培养基：养猪场废水(COD：10000mg/L)1升，硫酸铵0.2g;初 始pH为6.0，培养48h。所产絮凝剂对高岭土的絮凝率可达93%左右。
4、培养基：养鸭场废水(COD：3000mg/L)1升，葡萄糖4g;初始 pH为7.0，培养36h。所产絮凝剂对高岭土的絮凝率可达95%左右。