一種汙染水體淤泥原位淨化乾粉製劑的製作方法

2023-05-09 06:39:46

專利名稱：一種汙染水體淤泥原位淨化乾粉製劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境汙染治理技術領域，特別涉及一種將微生物和酶製劑復配，附著載體處理汙染水體的原位淨化乾粉製劑。
背景技術：
隨著我國經濟社會的不斷發展，城市化進程的加速，越來越多的生活汙水和工業汙水排入河流，導致河流的水質下降。2009年中國環境狀況公報顯示，全國203條河流408個地表水國控監測斷面中，I III類、IV V類和劣V類水質的斷面比例分別為57.3%、24. 3%和18.4%。主要汙染指標為高錳酸鉀指數、五日生化需要量和氨氮。以上公示結果說明全國河流水體汙染整體較為嚴重，形勢嚴峻，嚴重汙染的河流不僅會散失自我淨化能力，還會引起河中生物的中毒死亡，破壞河流生態壞境，水體的汙染必然會產生受汙染的底質一一淤泥，水體與淤泥間存在著汙染物沉積與釋放的交換過程，因此淤泥的清理是受汙染水體治理工程中的一個必然組成部分。淤泥的積累具有持續性，其不僅僅表現在水體受嚴重汙染而使其功能喪失的階段，既使在水體治理後，仍然會在水體中因無機物的沉降和有機物的轉化(自淨過程)而產生淤泥積累。趙振元等人發明了一項水體淨化劑，專利申請號CN201210003708，主要利用微生物來消耗水體中的有機質，達到淨化水體的目的，但微生物降解的有機質範圍不廣，種類較少，對汙水的處理有極大的局限性，不能很好適用目前日益變化的汙染水體。何品晶等論述了受汙染城市水體淤泥的清理與處置技術研究，採用絞吸式疏浚方式輔以現場離心脫水來處理汙泥水體底部的淤泥，此技術雖然能夠處理各類汙染水體淤泥，但耗費大量人力、物力及資金，並且對處理設備有較高要求，操作不方便，需要較寬敞的操作現場，同時經離心脫水後的淤泥仍然存在二次處理的可能，沒有真正達到治理汙染環境的目的。

發明內容

本發明克服了現有汙水淤泥處理技術的缺陷，提供一種汙染水體淤泥原位淨化乾粉製劑，本發明將微生物菌粉和酶製劑復配，並附著載體形成乾粉製劑，將乾粉製劑投入到汙染水體中，通過微生物降解和酶製劑的分解，不僅可以降解河道中的淤泥，而且可以降低水體中有機物質的含量，淨化汙染水體。為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案所述的乾粉製劑是由微生物菌粉、酶製劑、載體均勻混合而成。所述載體、微生物菌粉、酶製劑混合的質量比為載體微生物乾粉酶製劑=100-200 10-20 1-4。所述微生物菌粉是指先將不同種類的微生物菌種單獨分級培養，然後將發酵液混合得到混合發酵液，最後將所得的混合發酵液冷凍乾燥，製成微生物菌粉。所述微生物是指枯草芽孢桿菌、鼻疽諾卡氏菌、硝化菌、假單胞菌、地衣芽孢桿菌。所述微生物發酵液混合的體積比如下
枯草芽孢桿菌鼻疽諾卡氏菌硝化菌假單胞菌地衣芽孢桿菌=1-10 1-8 2-15 1-5 1-6。所述酶製劑為纖維素酶、中性蛋白酶、低溫澱粉酶、脂肪酶的混合物。所述酶製劑混合的質量比為纖維素酶中性蛋白酶低溫澱粉酶脂肪酶=1-4 1-13 1-7 1-4。所述纖維素酶活力為200000u/g。所述中性蛋白酶活力為100000u/g。所述低溫澱粉酶活力為100000u/g。

所述脂肪酶活力為200000u/g。所述載體為沸石、高嶺土和硅藻土的混合物。所述載體混合的質量比為1-10 1-10 1-10。微生物的分級培養1.枯草芽孢桿菌一級培養斜面培養將試管菌種接種於斜面培養基，於35_37°C恆溫培養1_2天。斜面培養基質量百分比組成為0. 5%的酵母膏，1%的氯化鈉，1%的蛋白腖，2%瓊脂，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 0-7.5。二級培養搖床培養將一級培養的種子接入液體培養基，於35-37°C，轉速180_220rpm，恆溫培養1-2天。液體培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 0-7.5。三級培養種子罐培養將二級培養的種子液接入種子罐，於35_37°C，恆溫培養2_3天。種子罐培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，0. 01 %的磷酸氫二鉀，0. 01%的磷酸二氫鉀，0. 01 %硫酸鎂，0. 5%的葡糖糖，補足至100%的蒸餾水。所述經三級培養得到的發酵液菌體濃度為5. 5 X 108-6. 0 X IO8個/ml。2.鼻疽諾卡氏菌一級培養斜面培養將試管菌種接種於斜面培養基，於28_32°C恆溫培養2-5天。斜面培養基質量百分比組成為0. 5 %酵母膏，0. 5 %蛋白腖，0. 05 %氯化鈉，0. 05 %磷酸氫二鉀，
0.05%硫酸鎂，2%瓊脂，補足至100%的蒸餾水，PH值6-8。二級培養搖床培養將一級培養的種子接入液體培養基，於28_32°C，轉速180_220rpm，恆溫培養2-5天。液體培養基質量百分比組成為0. 5%酵母膏，0. 5%蛋白腖，0. 05%氯化鈉，
0.05%磷酸氫二鉀，0. 05%硫酸鎂，補足至100%的蒸餾水，PH值6-8。三級培養種子罐培養將二級培養的種子液接入種子罐，於35_37°C，恆溫培養2_3天。種子罐培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，0. 01 %的磷酸氫二鉀，0. 01%的磷酸二氫鉀，0. 01 %硫酸鎂，0. 5%的葡糖糖，補足至100%的蒸餾水。
所述經三級培養得到的發酵液菌體濃度為5. 0 X 108-5. 5 X IO8個/ml。3.硝化細菌一級培養斜面培養將試管菌種接種於斜面培養基，於25-35 °C恆溫培養3_5天。斜面培養基質量百分比組成為0. 05%硫酸銨，0. 03%氯化鈉，0. 003%硫酸亞鐵，0. 1%磷酸二氫鈉，
0.003%硫酸鎂，0. 75%氯化鈣，2%瓊脂，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 5。二級培養搖床培養將一級培養的種子接入液體培養基，於25-35°C，轉速150-200rpm，恆溫培養3-5天。液體培養基質量百分比組成為0. 05%硫酸銨，0. 03%氯化鈉，0. 003%硫酸亞鐵，0.1 %磷酸二氫鈉，0. 003 %硫酸鎂，0. 75 %氯化鈣，補足至100 %的蒸餾水，PH值7. 5。三級培養種子罐培養將二級培養的種子液接入種子罐，於35_37°C，恆溫培養2_3天。種子罐培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，0.01%的磷酸氫二鉀，0. 01%的磷酸二氫鉀，0. 01 %硫酸鎂，0. 5%的葡糖糖，補足至100%的蒸餾水。所述經三級培養得到的發酵液菌體濃度為5. 5 X 108-6. 0 X IO8個/ml。4.假單胞菌—級培養

斜面培養將試管菌種接種於斜面培養基，於35_37°C恆溫培養1_3天。斜面培養基質量百分比組成為0. 01%氯化銨，2%的磷酸氫二鉀，1. 5%的碳酸氫鈉，0. 02%酵母膏，2%瓊脂，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 2。二級培養搖床培養將一級培養的種子接入液體培養基，於35_37°C，轉速100_200rpm，恆溫培養1-3天。液體培養基質量百分比組成為0. 01%氯化銨，2%的磷酸氫二鉀，1. 5%的碳酸氫鈉，0. 02%酵母膏，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 2。三級培養種子罐培養將二級培養的種子液接入種子罐，於35_37°C，恆溫培養2-3天。種子罐培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，0. 01 %的磷酸氫二鉀，0. 01%的磷酸二氫鉀，0. 01 %硫酸鎂，0. 5%的葡糖糖，補足至100%的蒸餾水。所述經三級培養得到的發酵液菌體濃度為5. 0 X 108-5. 5 X IO8個/ml。5.地衣芽孢桿菌一級培養斜面培養將試管菌種接種於斜面培養基，於35_37°C恆溫培養1_2天。斜面培養基質量百分比組成為0. 5%的牛母膏，1%的氯化鈉，1%的蛋白腖，2%瓊脂，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 0-7.5。二級培養搖床培養將一級培養的種子接入液體培養基，於35-37°C，轉速180_220rpm，恆溫培養1-2天。液體培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，補足至100%的蒸餾水，PH值7. 0-7.5。三級培養
種子罐培養將二級培養的種子液接入種子罐，於35_37°C，恆溫培養2_3天。種子罐培養基質量百分比組成為0. 5 %的酵母膏，I %的氯化鈉，I %的蛋白腖，0. 01 %的磷酸氫二鉀，0. 01%的磷酸二氫鉀，0. 01 %硫酸鎂，0. 5%的葡糖糖，補足至100%的蒸餾水。所述經三級培養得到的發酵液菌體濃度為5. 5 X 108-6. 0 X IO8個/ml。有益效果本發明的一種水體淤泥原位淨化乾粉製劑，將微生物菌粉和酶製劑復配，並附著載體形成乾粉製劑，將乾粉製劑投入到汙染水體中，通過微生物降解和酶製劑的分解，不僅可以降解河道中的淤泥，而且可以降低水體中有機物質的含量，淨化汙染水體，進而淨化了汙染水域環境，同時可以節省大量的人力、物力及財力，對操作現場無任何要求，操作簡單方便，不用定期進行清淤工作，可適用各類汙染水體，適用面廣，清淤效果明顯，一次性徹底清除淤泥，是一種高效，清潔，無汙染，安全，環保的水環境淨化和淤泥分解劑。
具體實施例方式下面通過具體的實施方案敘述本發明中一種水體淤泥原位淨化乾粉製劑，除非特別說明，本發明中所用的技術手段均為本領域技術人員所公知的方法。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發明的範圍，本發明的實質和範圍僅由權利要求書所限定。對於本領域技術人員而言，在不背離本發明實質和範圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬於本發明的保護範圍。實施例1 將經過三級培養後的發酵液按如下體積比混合枯草芽孢桿菌鼻疽諾卡氏菌硝化菌假單胞菌地衣芽孢桿菌=8:5:7:2: 4，將混合發酵液冷凍乾燥製成菌粉，然後按如下質量比加入酶製劑和載體，具體比例為載體微生物乾粉酶製劑=200 20 1，均勻混合既得乾粉製劑。其中酶製劑是按如下質量比均勻混合而成纖維素酶蛋白酶澱粉酶脂肪酶=2 : 7 : 4 :1。河道模擬實驗向盛有IL自來水的可循環容器中加入磷酸氫二鈉0.05g，磷酸二氫鉀0. Olg,氯化鈣0. 089g,硫酸鎂0. 05g,七水硫酸亞鐵0. 0025g,硝酸銨0. 143g，澱粉
0.402g，蛋白腖0. 2g，黑臭底泥3g配製汙染水體，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，七天後汙水明顯黑臭。將上述放置七天的汙水測定原始數據氨氮濃度為300-400mg/l，COD含量為25-33萬(02，mg/l)底部淤泥厚度l-3cm。向盛有5L上述汙染水體的可循環容器中加入本發明乾粉製劑0. 5g，混合均勻，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，25天後氨氮濃度降為40-70mg/l，COD降為100-300 (02，mg/1)，底物淤泥基本清除，乾粉製劑處理汙水效果明顯。實施例2將經過三級培養後的發酵液按如下體積比混合枯草芽孢桿菌鼻疽諾卡氏菌硝化菌假單胞菌地衣芽孢桿菌=9:4:7:2: 4，將混合發酵液冷凍乾燥製成菌粉，然後按如下質量比加入酶製劑和載體，具體比例為載體微生物乾粉酶製劑=100 10 2，均勻混合既得乾粉製劑。其中酶製劑是按如下質量比均勻混合而成纖維素酶蛋白酶澱粉酶脂肪酶=3 : 7 : 5 :1。河道模擬實驗向盛有IL自來水的可循環容器中加入磷酸氫二鈉0.05g，磷酸二氫鉀0. Olg,氯化鈣0. 089g,硫酸鎂0. 05g,七水硫酸亞鐵0. 0025g,硝酸銨0. 143g，澱粉
0.402g，蛋白腖0. 2g，黑臭底泥3g配製汙染水體，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，七天後汙水明顯黑臭。將上述放置七天的汙水測定原始數據氨氮濃度為300-400mg/l，COD含量為25-33萬(02，mg/l)底部淤泥厚度l-3cm。向盛有5L上述汙染水體的可循環容器中加入本發明乾粉製劑0. 5g，混合均勻，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，25天後氨氮濃度降為35-100mg/l，COD降為200-500 (02，mg/1)，底物淤泥基本清除，乾粉製劑處理汙水效果明顯。實施例3將經過三級培養後的發酵液按如下體積比混合枯草芽孢桿菌鼻疽諾卡氏菌硝化菌假單胞菌地衣芽孢桿菌=6:5:7:3: 5，將混合發酵液冷凍乾燥製成菌粉，然後按如下質量比加入酶製劑和載體，具體比例為載體微生物乾粉酶製劑=150 10 2，均勻混合既得乾粉製劑。其中酶製劑是按如下質量比均勻混合而成纖維素酶蛋白酶澱粉酶脂肪酶=3 : 5 : 4 : 2。河道模擬實驗向盛有IL自來水的可循環容器中加入磷酸氫二鈉0.05g，磷酸二氫鉀0. Olg,氯化鈣0. 089g,硫酸鎂0. 05g,七水硫酸亞鐵0. 0025g,硝酸銨0. 143g，澱粉
0.402g，蛋白腖0. 2g，黑臭底泥3g配製汙染水體，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，七天後汙水明顯黑臭。將上述放置七天的汙水測定原始數據氨氮濃度為300-400mg/l，COD含量為25-33萬 (02，mg/l)底部淤泥厚度l-3cm。向盛有5L上述汙染水體的可循環容器中加入本發明乾粉製劑0. 5g，混合均勻，並通過水泵緩慢循環，模擬河流水速，25天後氨氮濃度降為40-150mg/l，COD降為70-300 (02，mg/1)，底物淤泥基本清除，乾粉製劑處理汙水效果明顯。
權利要求
1.一種汙染水體淤泥原位淨化乾粉製劑是由微生物菌粉、酶製劑、載體均勻混合而成。
2.根據權利要求1所述的乾粉製劑，其特徵在於所述載體、微生物菌粉、酶製劑混合的質量比為載體微生物乾粉酶製劑=100-200 10-20 1-4。
3.根據權利要求1所述的乾粉製劑，其特徵在於所述微生物菌粉是指先將不同種類的微生物菌種單獨分級培養，然後將發酵液混合得到混合發酵液，最後將所得的混合發酵液冷凍乾燥，製成微生物菌粉。
4.根據權利要求1或3所述的微生物菌粉，其特徵在於所述微生物菌粉中微生物發酵液混合的體積比為枯草芽孢桿菌鼻疽諾卡氏菌硝化菌假單胞菌地衣芽孢桿菌=1-10 1-8 2-15 1-5 1-6。
5.根據權利要求1所述的乾粉製劑，其特徵在於所述酶製劑為纖維素酶、中性蛋白酶、低溫澱粉酶、脂肪酶的混合物。
6.根據權利要求1或5所述的酶製劑，其特徵在於所述酶製劑混合的質量比為纖維素酶中性蛋白酶低溫澱粉酶脂肪酶=1-4 1-13 1-7 1-4。
7.根據權利要求1所述的乾粉製劑，其特徵在於所述載體為沸石、高嶺土和硅藻土的混合物，所述載體混合的質量比為沸石高嶺土 娃藻土 = 1-10 1-10 1-10。
8.根據權利要求3或4所述的微生物分級培養後的發酵液，其特徵在於所述枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、硝化菌發酵液菌體濃度為5. 5X 108-6. OX IO8個/ml，鼻疽諾卡氏菌、假單胞菌發酵液菌體濃度為5. OX 108-5. 5X IO8個/ml。
9.根據權利要求1或2所述的乾粉製劑，其特徵在於所述載體、微生物菌粉、酶製劑混合的質量比較佳地為載體微生物乾粉酶製劑=100 : 10 :1。
10.根據權利要求1或6所述的酶製劑，其特徵在於所述酶製劑混合的質量比較佳地為纖維素酶中性蛋白酶低溫澱粉酶脂肪酶=3 : 10 : 6 : 2。
全文摘要
本發明公開了一種水體淤泥原位淨化乾粉製劑，屬環境汙染治理領域。本發明將微生物菌粉和酶製劑復配，並附著載體形成乾粉製劑，所述微生物菌粉是指先將不同種類的微生物菌種單獨分級培養，然後將發酵液混合併冷凍乾燥，製成微生物菌粉；所述酶製劑為纖維素酶、中性蛋白酶、低溫澱粉酶、脂肪酶的混合物；所述載體為沸石、高嶺土和硅藻土的混合物。將乾粉製劑投入到汙染水體中，不僅可以降解河道中的淤泥，而且可以降低水體中有機物質的含量，同時可以節省大量的人力、物力及財力，操作簡單方便，不用定期進行清淤工作，可適用各類汙染水體，適用面廣，清淤效果明顯，是一種高效，清潔，無汙染，安全環保的水環境淨化和淤泥分解劑。
文檔編號C02F3/34GK103058389SQ20121059485
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者喬長晟, 張宇, 李政, 趙男 申請人:天津北洋百川生物技術有限公司