本发明属于循环农业中的废物再利用领域,具体涉及复合脱臭微生物菌剂及应用。
背景技术:
1、恶臭污染是世界环境公害之一,不仅使大量传播疾病的昆虫、细菌滋生繁衍,而且直接通过嗅觉系统,对呼吸系统、神经系统、循环系统、内分泌系统产生强烈的刺激作用。短时间的作用,使人产生厌恶感、恶心、呕吐等症状,长时间的刺激可导致内分泌失调、心血管疾病等严重的症状。
2、目前国内外的除臭方法主要用化学法(臭氧氧化法和焚烧法)、物理法(水稀释法和活性炭吸附法)和生物法(生物洗涤和生物过滤等)。物理和化学的方法存在着成本高、除臭专一性强等一系列问题。生物除臭是20世纪50年代发展起来的新处理方法,具有除臭效率高、无二次污染、设备简单、易操作、费用低廉和管理维护方面等优点,是恶臭治理的重要发展方向。生物除臭法是利用微生物将恶臭气体中的有机污染物降解或转化为无害或者低害物质的过程。微生物处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内,通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。但单一的菌株只能去除相对单一种类的恶臭气体,并且对环境的抗逆性相对较差,然而恶臭气体一般情况下都是多种气体混合形成的,因此单一菌株在实际除臭过程中效果不佳。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种能去除多种有害气体的菌剂。所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题,本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。
2、为解决上述技术问题,本发明提供了以下技术方案:
3、本发明的提供了用于脱臭或除臭的复合微生物菌剂,其活性成分由苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌组成。
4、进一步地,上述复合微生物菌剂中,所述苍白芽孢杆菌为苍白芽孢杆菌(bacilluspallidus),其菌株号为zl1,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27301;所述热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌(brevibacillusthermoruber),其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27302;所述贝莱斯芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis),其菌株号为zldj3,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27387。
5、进一步地,上述复合微生物菌剂中,所述苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌的集落形成单位数目比为11:(3.67~5.5):(7.7~8.07)。
6、上述菌剂中,所述菌剂还可包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。
7、所述固体载体可为矿物材料、生物材料;所述矿物材料可为草炭、粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种;所述生物材料可为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种;所述液体载体可为水;所述菌剂中,苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌和/或苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌的代谢物可以以被培养的活细胞、活细胞的发酵液、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。所述菌剂的剂型可为多种剂型,如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
8、根据需要,所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、ph调节剂等。
9、具体而言,所述液体载体为碳酸钙,所述碳酸钙在微生物液体菌剂中的质量体积百分数为0.5%。所述固体载体为海藻酸钠、硅藻土和草炭土,所述海藻酸钠在制备所述微生物固体菌剂时的添加量为1%(1g海藻酸钠/100ml菌液),所述硅藻土在制备所述微生物固体菌剂时的添加量为5%(5g硅藻土/100ml菌液),所述草炭土在制备所述微生物固体菌剂时的添加量为40%(40g草炭土/100ml菌液)。
10、所述菌液中苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌的含量分别为5.0×108cfu/g、2.5×108cfu/g和3.5×108cfu/g。
11、本发明还提供了前述复合微生物菌剂在下述任一种中的应用:
12、a1)脱臭或除臭;
13、a2)制备脱臭或除臭的产品;
14、a3)去除废弃物中臭味气体;
15、a4)制备去除废弃物中臭味气体的产品;
16、a5)去除有机物料或有机废弃物发酵过程中产生的臭味气体;
17、a6)制备去除有机物料或有机废弃物发酵过程中产生的臭味气体的产品。
18、进一步地,上述应用中,所述臭味气体为硫化氢或/和氨气。
19、进一步地,上述应用中,所述有机物料或有机废弃物包括沼液或/和畜禽粪便。
20、所述发酵温度为35-65℃,最有的发酵温度为55℃。
21、本发明还提供了热红短芽孢杆菌(brevibacillus thermoruber),其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmccno.27302。
22、本发明还提供了一种用于脱臭或除臭的菌剂,所述菌剂含有热红短芽孢杆菌。
23、进一步地,上述菌剂中所述热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌(brevibacillusthermoruber),其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27302。
24、本发明还提供了前述热红短芽孢杆菌或前述菌剂在下述任一种中的应用:
25、a1)脱臭或除臭;
26、a2)制备脱臭或除臭的产品;
27、a3)去除废弃物中臭味气体;
28、a4)制备去除废弃物中臭味气体的产品;
29、a5)去除有机物料或有机废弃物发酵过程中产生的臭味气体;
30、a6)制备去除有机物料或有机废弃物发酵过程中产生的臭味气体的产品。
31、进一步地,上述应用中,所述臭味气体为硫化氢和/或氨气。
32、本发明还提供一种复合微生物菌剂的制备方法。
33、本发明提供的复合微生物菌剂的制备方法为如下1)或2):
34、所述1)包括如下步骤:
35、1-1)将苍白芽孢杆菌发酵液、热红短芽孢杆菌发酵液、贝莱斯芽孢杆菌发酵液等体积混匀,得到混合菌液;
36、1-2)将所述混合菌液离心,收集沉淀;将所述沉淀溶解后与碳酸钙混匀,即为所述复合微生物菌剂;
37、所述2)包括如下步骤:
38、2-1)将苍白芽孢杆菌发酵液、热红短芽孢杆菌发酵液、贝莱斯芽孢杆菌发酵液等体积混匀,得到混合菌液;
39、2-2)将所述混合菌液、海藻酸钠、硅藻土和草炭土混匀,风干,即为所述复合微生物菌剂。
40、上述方法中,所述苍白芽孢杆菌发酵液为将苍白芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中进行发酵培养后得到的菌液;所述热红短芽孢杆菌发酵液为将热红短芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中进行发酵培养后得到的菌液;所述牛肉膏蛋白胨培养基是由溶剂和溶质组成,溶剂为水,各溶质及其在培养基中的浓度分别为牛肉膏5.0g/l,蛋白胨10.0g/l,nacl 5g/l,ph 7.2~7.4;所述发酵培养的条件为:55℃,180~200rpm/min发酵培养36~48h。
41、上述方法中,所述贝莱斯芽孢杆菌发酵液为将贝莱斯芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中进行发酵培养后得到的菌液;所述牛肉膏蛋白胨培养基是由溶剂和溶质组成,溶剂为水,各溶质及其在培养基中的浓度分别为牛肉膏5.0g/l,蛋白胨10.0g/l,nacl 5g/l,ph 7.2~7.4;所述发酵培养的条件为:28℃,180~200rpm/min发酵培养36~48h。
42、上述方法中,所述步骤1-2)包括如下步骤:将混合菌液5000rpm/min离心20min;收集沉淀;用去离子水将所述沉淀溶解后与碳酸钙混匀,得到复合微生物液态菌剂。所述碳酸钙在所述复合微生物液态菌剂中的质量分数为0.5%;所述去离子水的用量为离心前的1/20。
43、上述方法中,所述步骤2-2)包括如下步骤:将所述混合菌液、海藻酸钠、硅藻土和草炭土混匀,得到固形物;将所述固形物风干至含水量为15~25%,得到复合微生物固态菌剂。所述海藻酸钠在所述固形物中的质量分数为1%,所述硅藻土在所述固形物中的质量分数为5%,所述草炭土在所述固形物中的质量分数为40%。
44、本发明提供的去除废弃物中臭味气体的方法包括如下步骤:用上述复合微生物菌剂或由上述方法制备得到的复合微生物菌剂处理废弃物,实现去除废弃物中臭味气体。
45、上述方法中,所述臭味气体为硫化氢和/或氨气。
46、上述方法中,所述处理的方法为将所述复合微生物菌剂加入废弃物中;在本发明的具体实施例中,可将复合微生物液态菌剂加入到新鲜鸡粪沼液中进行脱臭;或,将复合微生物固态菌剂加入到到鸡粪和蘑菇渣组成的高温堆体中在堆肥过程进行脱臭。
47、本发明的优点在于,将2株高温异养硝化细菌和1株常温脱臭细菌协同组合,发挥不同微生物的脱臭作用,提供微生物菌脱臭的稳定性和高效性。本发明提供的脱臭菌剂可以用于沼液的液体除臭和畜禽粪便(常态、堆肥化)的固体除臭,可以有效去除氨气和硫化氢混合臭气。本发明的微生物液体菌剂对沼液中氨气和硫化氢的去除率达90%以上,感官鉴定为1级(勉强闻到气味);本发明的微生物固体菌剂对鸡粪堆肥中的氨气和硫化氢的去除率达90%以上,感官鉴定为1级。本发明的微生物菌剂具有脱臭效果显著、安全无害的特点,将在沼液等液体物质的脱臭、畜禽粪便等固体废弃物脱臭过程中发挥重要作用,具有良好的应用开发前景。
48、保藏说明
49、生物材料的分类命名:苍白芽孢杆菌
50、拉丁文学名:bacilluspallidus
51、菌株编号:zl1
52、保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
53、保藏机构简称:cgmcc
54、地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号
55、保藏日期:2023年5月09日
56、保藏编号:cgmcc no.27301
57、生物材料的分类命名:热红短芽孢杆菌
58、拉丁文学名:brevibacillus thermoruber
59、菌株编号:zhm8
60、保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
61、保藏机构简称:cgmcc
62、地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号
63、保藏日期:2023年5月09日
64、保藏编号:cgmcc no.27302
65、生物材料的分类命名:贝莱斯芽孢杆菌
66、拉丁文学名:bacillus velezensis
67、菌株编号:zldj3
68、保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
69、保藏机构简称:cgmcc
70、地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号
71、保藏日期:2023年5月19日
72、保藏编号:cgmcc no.27387
1.用于脱臭或除臭的复合微生物菌剂,其特征在于,其活性成分由苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌组成。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂,其特征在于,所述苍白芽孢杆菌为苍白芽孢杆菌bacillus pallidus,其菌株号为zl1,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27301;所述热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌brevibacillus thermoruber,其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27302;所述贝莱斯芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌bacillus velezensis,其菌株号为zldj3,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27387。
3.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂,其特征在于,所述苍白芽孢杆菌、热红短芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌的集落形成单位数目比为11:(3.67~5.5):(7.7~8.07)。
4.权利要求1-3中任一所述的复合微生物菌剂在下述任一种中的应用:
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述臭味气体为硫化氢或/和氨气。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述有机物料或有机废弃物包括沼液或/和畜禽粪便。
7.热红短芽孢杆菌,其特征在于,热红短芽孢杆菌brevibacillus thermoruber,其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27302。
8.用于脱臭或除臭的菌剂,其特征在于,所述菌剂含有热红短芽孢杆菌。
9.根据权利要求8所述的菌剂,其特征在于,所述热红短芽孢杆菌为热红短芽孢杆菌brevibacillus thermoruber,其菌株号为zhm8,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.27302。
10.权利要求7所述的热红短芽孢杆菌或权利要求8或9所述的菌剂在下述任一种中的应用: