一种复合微生物活菌制剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种复合微生物活菌制剂，其含有片球菌、酵母菌和芽孢杆菌；总菌数为10亿/克以上。本发明还公开了该复合微生物活菌制剂的制备方法：按本领域常规方法分别将各菌种进行放大液体培养，然后按所需比例混合，固体发酵，干燥，粉碎成粉，即可制得。本发明还公开了其在制备有机废水净水剂，水产养殖水体净化剂，垃圾场、公共场所、农产品市场或厨房卫生的除臭剂、去油污剂或消除管道堵塞剂，家禽畜牧业或宠物养殖中的饲料添加剂，农业微生物疾病防治制剂中的应用。本发明的复合微生物活菌制剂能有效分解大量腐败有机物质，抑制有害微生物生长，消除异味，具有氨氮去除率较高，无剩余污泥产生，有效除臭以及成本低等特点。

权利要求

1.一种复合微生物活菌制剂，其特征在于：其含有片球菌、酵母菌和芽孢杆菌；总菌数为10亿/克以上；其中，所述的片球菌为啤酒片球菌、乳酸片球菌和戊糖片球菌中的一种或多种；所述的酵母菌为白假丝酵母、酿酒酵母、毕赤酵母、德克酵母、啤酒酵母和德巴利酵母中的一种或多种；所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、球状芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的一种或多种；所述的片球菌的菌数占总菌数的60～75％；所述的酵母菌的菌数占总菌数的15～25％；所述的芽孢杆菌的菌数占总菌数的6～15％。

2.如权利要求1所述的复合微生物活菌制剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)分别进行放大培养：

将片球菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，33-35℃培养44-52小时；

将酵母菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，26-28℃培养44-52小时；

将芽孢杆菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，26-28℃培养44-52小时；

活菌计数，检测片球菌、酵母菌和芽孢杆菌的菌数，按照所需比例将菌液进行混合；

(2)28-35℃固体发酵44-52小时，35-44℃烘干，粉碎，经40～60目过筛。

3.如权利要求1所述的复合微生物活菌制剂在制备有机废水净水剂，水产养殖水体净化剂，垃圾场、公共场所、农产品市场或厨房卫生的除臭剂、去油污剂或消除管道堵塞剂，家禽畜牧业或宠物养殖中的饲料添加剂，农业微生物疾病防治制剂中的应用。

说明书

一种复合微生物活菌制剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合微生物活菌制剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 目前，国内对于城市生活污水、食品工业废水和畜粪污水等有机污水通常采用下述方法进行处理：当COD大于1000mg/L时，采用先厌氧后好氧的生物处理工艺；当COD小于1000mg/L时，采用好氧生物处理工艺(活性污泥法、生物膜法)。经上述方法处理后，一般COD能达标，但氨氮处理效果较差。其中，活性污泥法存在剩余污泥量大，污泥处理臭味大，处理成本高等缺点。九十年代以来，国外开始从污染土壤中提取高效降解菌用于有机污水处理，该方法COD去除率高，除臭效果好，剩余污泥极少。但由于提取生物菌成本较高，其大规模应用受到限制。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的处理有机污水的技术剩余污泥量大，臭味大和成本高的缺点，而提供一种可避免上述缺陷，并能有效分解有机物，抑制有害微生物生长，消除臭味的复合微生物活菌制剂及其制备方法和应用。

[0004] 本发明的复合微生物活菌制剂含有：片球菌、酵母菌和芽孢杆菌；总菌数为10亿/克以上。

[0005] 本发明所述菌种均可以从中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)和美国菌种保藏中心(ATCC)购买得到。

[0006] 其中，所述的片球菌为属于片球菌属的菌种，较佳的为啤酒片球菌Pediococcus cerevisiae(如保藏号CGMCC 1.123)、乳酸片球菌Pediococcusacidilactici(如保藏号ATCC 12697)和戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus(如保藏号ATCC 25744)中的一种或多种。所述的片球菌的菌数占总菌数的百分比较佳的为60～75％。片球菌所分泌的片球菌素可对细菌的细胞质膜产生功能性的扰动，能杀死对人畜有害的病原体，同时对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌有抗菌功效。并且，片球菌为兼性厌氧微生物，能在分层的水环境中分解腐败的有机物质。

[0007] 其中，所述的酵母菌为属于酵母菌属的菌种，较佳的为白假丝酵母Candida albicans(如保藏号CGMCC 2.538)、酿酒酵母Saccharomycescerevisiae(如保藏号CGMCC 2.769)、毕赤酵母Pichia farinose(如保藏号CGMCC 2.1463)、德克酵母Dekkera anomala(如保藏号ATCC 10559)、啤酒酵母Saccharomyces cerevisiae(如保藏号CGMCC2.597)和德巴利酵母Debaryomyces polumorphus(如保藏号CGMCC 2.1462)中的一种或多种。所述的酵母菌的菌数占总菌数的百分比较佳的为15～25％。酵母菌能有效分解各种碳水化合物、糖、淀粉及各种蛋白质氨基酸，为其他有效微生物提供增殖所需的营养物质。
酵母菌可分泌多种酶类，如纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、果胶酶和木质酶等，可更有效地降解水中的有机物质。

[0008] 其中，所述的芽孢杆菌为属于芽胞杆菌属的菌种，较佳的为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(如保藏号CGMCC 1.1414)、地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis(如保藏号CGMCC 1.521)、巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium(如保藏号CGMCC 1.1870)、球状芽孢杆菌Bacillus sphaericus(如保藏号CGMCC1.270)、凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans(如保藏号CGMCC 1.2009)和解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens(如保藏号CGMCC 1.1099)中的一种或多种。所述的芽孢杆菌的菌数占总菌数的百分比较佳的为6～15％。芽孢杆菌可分泌伊枯草菌素，能有效抑制有害真菌的繁殖，同时其可分泌多种酶类，如蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶和蔗糖酶等，可有效分解水中有机物，辅助分解油脂和蛋白质废物，消除异味。

[0009] 本发明还涉及本发明的的复合微生物活菌制剂的制备方法：按本领域常规方法分别将各菌种进行放大液体培养，然后按所需比例混合，固体发酵，干燥，粉碎成粉，即可制得。具体操作可按如下方法进行：

[0010] (1)分别进行放大培养：

[0011] 将片球菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，35-37℃培养44-52小时；

[0012] 将酵母菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，27-29℃培养44-52小时；

[0013] 将芽孢杆菌经斜面活化后，接种于液体培养基中，27-29℃培养44-52小时；

[0014] 活菌计数，检测片球菌、酵母菌和芽孢杆菌的菌数，按照所需比例将菌液进行混合；

[0015] (2)28-35℃固体发酵44-52小时，35-44℃烘干，粉碎，经40～60目过筛。

[0016] 上述方法中，液体培养和固体发酵的操作按本领域常规操作，其中液体培养基和固体发酵基质采用本领域常用配方。

[0017] 本发明除特别说明外，所用原料及试剂均市售可得。

[0018] 本发明的复合微生物活菌制剂利用混合的三种菌的协同作用，可有效分解大量腐败有机物质，抑制有害微生物生长，消除臭味。其中，酵母菌和芽孢杆菌利用有机废物生长，同时分泌多种酶类，可有效地分解各种大分子废物，如纤维素，淀粉，蛋白质，油脂等。片球菌则利用有机物质经分解产生的各种营养物质在厌氧条件下繁殖，分泌片球菌素，可广泛抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的生长。

[0019] 本发明的复合微生物活菌制剂可主要用作水净化处理工艺中的净水剂，其能有效处理城市生活污水、食品工业废水、畜粪污水等有机污水，在通常的工艺条件下能达标排放，其还能用于净化水产养殖水体。本发明的复合微生物活菌制剂用于净化有机废水，具有氨氮去除率较高，无剩余污泥产生，有效除臭以及成本低等特点。

[0020] 本发明的复合微生物活菌制剂还可用作垃圾场、公共场所、农产品市场和厨房卫生间等场所的除臭剂、去油污剂以及消除管道堵塞剂。

[0021] 本发明的复合微生物活菌制剂还可用作家禽畜牧业及宠物养殖中的饲料添加剂，其可并治疗由食物引起的肠道疾病，减少死亡。其还可用作农业中微生物疾病防治制剂，以预防和治疗由假单胞菌、腐霉菌和丝核菌等微生物引起的农作物的病害。

具体实施方式

[0022] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0023] 实施例中，所用菌种全部从中国普通微生物菌种保藏管理中心购得。

[0024] 实施例1

[0025] (1)分别进行放大培养：

[0026] 将啤酒片球菌CGMCC 1.123经斜面活化后，接种于液体培养基中，35℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖3％，胰胨1.5％，牛肉膏3％，蛋白胨2％，吐温800.1％，乙酸钠0.5％，柠檬酸铵0.2％，硫酸镁0.058％，硫酸锰0.25％，pH 6.5。

[0027] 将毕赤酵母菌CGMCC 2.1463经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖1％，麦芽粉0.2％，酵母膏0.2％，乙酸钠0.5％，pH 7.0。

[0028] 将解淀粉芽孢杆菌CGMCC 1.1099经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养48小时，液体培养基配方：大豆粉1.5％，淀粉1％，酵母膏0.2％，葡萄糖1％，pH 6.5。

[0029] 活菌计数，检测啤酒片球菌、毕赤酵母菌、解淀粉芽孢杆菌的菌数，按照下述各种菌的菌数占总菌数的百分比进行混合：啤酒片球菌60％，毕赤酵母菌25％，解淀粉芽孢杆菌15％。

[0030] (2)固体发酵罐中加入米糠73％，麸皮10％，大豆粉7％，奶粉8％，微量元素1％，121℃灭菌30分钟，待罐温降至40℃以下，在发酵罐旋转的情况下喷入混合菌液，28℃固体发酵48小时，40℃烘干，粉碎，经40目过筛，备用。活菌计数，总菌数达到10亿/克以上，包装装袋。

[0031] 实施例2

[0032] (1)分别进行放大培养：

[0033] 将乳酸片球菌ATCC 12697经斜面活化后，接种于液体培养基中，33℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖3％，胰胨1.5％，牛肉膏3％，蛋白胨2％，吐温800.1％，乙酸钠0.5％，柠檬酸铵0.2％，硫酸镁0.058％，硫酸锰0.25％，pH 6.5。

[0034] 将白假丝酵母CGMCC 2.538和酿酒酵母CGMCC 2.769经斜面活化后，接种于液体培养基中，27℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖1％，麦芽粉0.2％，酵母膏0.2％，乙酸钠0.5％，pH 7.0。

[0035] 将枯草芽孢杆菌CGMCC 1.1414经斜面活化后，接种于液体培养基中，27℃培养48小时，液体培养基配方：大豆粉1.5％，淀粉1％，酵母膏0.2％，葡萄糖1％，pH 6.5。

[0036] 活菌计数，检测乳酸片球菌的菌数、白假丝酵母和酿酒酵母的总菌数、枯草芽孢杆菌的菌数，按照下述各种菌的菌数占总菌数的百分比进行混合：乳酸片球菌75％，白假丝酵母和酿酒酵母15％，枯草芽孢杆菌10％。

[0037] (2)固体发酵罐中加入米糠73％，麸皮10％，大豆粉7％，奶粉8％，微量元素1％，121℃灭菌30分钟，待罐温降至40℃以下，在发酵罐旋转的情况下喷入混合菌液，35℃固体发酵48小时，40℃烘干，粉碎，经50目过筛，备用。活菌计数，总菌数达到10亿/克以上，包装装袋。

[0038] 实施例3

[0039] (1)分别进行放大培养：

[0040] 将戊糖片球菌ATCC 25744经斜面活化后，接种于液体培养基中，34℃培养44小时，液体培养基配方：葡萄糖3％，胰胨1.5％，牛肉膏3％，蛋白胨2％，吐温80 0.1％，乙酸钠0.5％，柠檬酸铵0.2％，硫酸镁0.058％，硫酸锰0.25％，pH 6.5。

[0041] 将德克酵母菌ATCC 10559经斜面活化后，接种于液体培养基中，26℃培养52小时，液体培养基配方：葡萄糖1％，麦芽粉0.2％，酵母膏0.2％，乙酸钠0.5％，pH 7.0。

[0042] 将地衣芽孢杆菌CGMCC 1.521经斜面活化后，接种于液体培养基中，26℃培养52小时，液体培养基配方：大豆粉1.5％，淀粉1％，酵母膏0.2％，葡萄糖1％，pH 6.5。

[0043] 活菌计数，检测戊糖片球菌、德克酵母菌、地衣芽孢杆菌的菌数，按照下述各种菌的菌数占总菌数的百分比进行混合：戊糖片球菌65％，德克酵母菌20％，地衣芽孢杆菌15％。

[0044] (2)固体发酵罐中加入米糠73％，麸皮10％，大豆粉7％，奶粉8％，微量元素1％，121℃灭菌30分钟，待罐温降至40℃以下，在发酵罐旋转的情况下喷入混合菌液，30℃固体发酵52小时，40℃烘干，粉碎，经60目过筛，备用。活菌计数，总菌数达到10亿/克以上，包装装袋。

[0045] 实施例4

[0046] (1)分别进行放大培养：

[0047] 将戊糖片球菌ATCC 25744经斜面活化后，接种于液体培养基中，33℃培养52小时，液体培养基配方：葡萄糖3％，胰胨1.5％，牛肉膏3％，蛋白胨2％，吐温80 0.1％，乙酸钠0.5％，柠檬酸铵0.2％，硫酸镁0.058％，硫酸锰0.25％，pH 6.5。

[0048] 将啤酒酵母菌CGMCC 2.597经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养44小时，液体培养基配方：葡萄糖1％，麦芽粉0.2％，酵母膏0.2％，乙酸钠0.5％，pH 7.0。

[0049] 将巨大芽孢杆菌CGMCC 1.1870经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养44小时，液体培养基配方：大豆粉1.5％，淀粉1％，酵母膏0.2％，葡萄糖1％，pH 6.5。

[0050] 活菌计数，检测戊糖片球菌、啤酒酵母菌、巨大芽孢杆菌的菌数，按照下述各种菌的菌数占总菌数的百分比进行混合：戊糖片球菌74％，啤酒酵母菌20％，巨大芽孢杆菌6％。

[0051] (2)固体发酵罐中加入米糠73％，麸皮10％，大豆粉7％，奶粉8％，微量元素1％，121℃灭菌30分钟，待罐温降至40℃以下，在发酵罐旋转的情况下喷入混合菌液，35℃固体发酵44小时，35℃烘干，粉碎，经40目过筛，备用。活菌计数，总菌数达到10亿/克以上，包装装袋。

[0052] 实施例5

[0053] (1)分别进行放大培养：

[0054] 将乳酸片球菌ATCC 12697经斜面活化后，接种于液体培养基中，35℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖3％，胰胨1.5％，牛肉膏3％，蛋白胨2％，吐温80 0.1％，乙酸钠0.5％，柠檬酸铵0.2％，硫酸镁0.058％，硫酸锰0.25％，pH 6.5。

[0055] 将德巴利酵母菌CGMCC 2.1462经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养48小时，液体培养基配方：葡萄糖1％，麦芽粉0.2％，酵母膏0.2％，乙酸钠0.5％，pH 7.0。

[0056] 将球状芽孢杆菌CGMCC 1.270和凝结芽孢杆菌CGMCC 1.2009经斜面活化后，接种于液体培养基中，28℃培养48小时，液体培养基配方：大豆粉1.5％，淀粉1％，酵母膏0.2％，葡萄糖1％，pH 6.5。

[0057] 活菌计数，检测乳酸片球菌的菌数、德巴利酵母菌的菌数、球状芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的总菌数，按照下述各种菌的菌数占总菌数的百分比进行混合：乳酸片球菌75％，德巴利酵母菌15％，球状芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌10％。

[0058] (2)固体发酵罐中加入米糠73％，麸皮10％，大豆粉7％，奶粉8％，微量元素1％，121℃灭菌30分钟，待罐温降至40℃以下，在发酵罐旋转的情况下喷入混合菌液，33℃固体发酵48小时，44℃烘干，粉碎，经50目过筛，备用。活菌计数，总菌数达到10亿/克以上，包装装袋。

[0059] 效果实施例1

[0060] 城市生活污水(化粪池出水)，曝气池有效容积为100L，温度20～25度，投入实施例1的复合微生物活菌制剂1.0克(粉)，进水量5L/小时，COD为200～268mg/L，氨氮为38～45mg/L，溶解氧控制在3～4mg/L。连续运行10天。

[0061]好氧生物工艺 COD平均去除率％ 氨氮平均去除率％ 剩余污泥量L
复合菌 93.4 68.3 0
活性污泥 88.7 45.8 1.8

[0062] 在其它条件相同的情况下，本发明的复合微生物活菌制剂的处理COD去除率、氨氮去除率明显高于普通活性污泥法，且无剩余污泥产生，极大地减少了处理成本，经济效果明显。

[0063] 效果实施例2

[0064] 养猪场污水经厌氧后出水，曝气池有效容积为100L，温度10～15度，投入实施例1的复合微生物活菌制剂1.0克(粉)，进水量4L/小时，COD为1260～965mg/L，氨氮为
178～264mg/L，溶解氧控制在3～4mg/L。连续运行10天。

[0065]好氧生物 COD平均去除 氨氮平均去除 大肠菌(个 剩余污泥 臭
工艺 率％ 率％ /mL) 量L 味
复合菌 90.3 74.4 240 0 无
3
活性污泥 82.6 48.3 5×10 2.3 有

[0066] 温度降低为10度，本发明的复合微生物活菌制剂的处理效果仍较好，活性污泥法处理效果下降明显，且本发明的复合微生物活菌制剂的处理对大肠菌的较强的抑制作用，也无剩余污泥量产生。

[0067] 效果实施例3

[0068] 食品加工厂混合废水，pH为6～9，进水量5L/小时，COD为460～765mg/L，氨氮为78～107mg/L，溶解氧控制在3～4mg/L。曝气池有效容积为100L，温度20度，投入实施例1的复合微生物活菌制剂1.0克(粉)，连续运行25天。

[0069]