[发明专利]用于污泥堆肥的发酵剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物的发酵，特别是指用于污泥堆肥的发酵剂的制备方法。

背景技术

在有机肥大量需求的今天，将城市生活污水处理后所产的污泥经过堆肥化处理，转化成有机肥是发展趋势。但在堆肥转化过程中有两个问题必须解决，一是自然发酵至完全腐熟不仅需时长而且不断散发出恶臭，污染周边的环境。二是污泥中一些有毒、有害的重金属如镉（Cd）、铅（Pb）等，常常会超标，致使污泥难以资源化。采用细菌-真菌配合促进污泥堆肥化、资源化的菌制剂及其高密度、高活性的生产工艺还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于为改变上述现状，提供一种用于污泥堆肥的发酵剂的制备方法，利用能在堆肥过程中降解含氨（胺）、含硫化合物的菌群，把产生恶臭源的化合物降解除去，同时在堆肥化过程的各阶段（室温-中温-高温），细菌与真菌配合缩短好氧发酵过程，即腐熟化的完成。另外，利用具有金属硫蛋白酶基因的细菌-真菌在堆肥化过程中，由于微量重金属的诱导，可以把重金属尤其是Cd 、Pb的水溶态和离子交换态络合到菌体内形成难以被植物利用的蛋白质。

本发明的整体技术构思是：

用于污泥堆肥的发酵剂的制备方法，包括将污泥堆肥发酵剂的生产菌种接种于含有碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行有氧发酵；其特征在于所述的制备过程包括如下步骤：

A、发酵

a、将斜面菌种分别活化后制成摇瓶种子；

b、将步骤a中的摇瓶种子等质量混配后经扩培制成种子液；

c、将步骤b中制备的种子液按照体积比=5%-10%的接种量接入灭菌后的发酵培养基，经通气发酵制成发酵液；

B、将步骤c中制备的发酵液经吸附、固定化于载体上制成发酵剂；

其中生产菌种选用枯草芽孢杆菌CGMCC1.1200（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌CGMCC1.520（Bacilluslicheniformis）、沼泽红假单胞菌CGMCC1.2180（Rhodopseudomonas palustris）、黑曲霉CGMCC3.350（Aspergillus niger）和热带假丝酵母CGMCC2.006（Candida tropicalis）;

步骤c中的灭菌后的发酵培养基由如下成分组成：

可溶性淀粉20g或玉米粉30g；硝酸钾1g；磷酸氢二钾0.5g；硫酸镁0.5g；氯化钠0.5g；硫酸亚铁0.01g；腐植酸5g；蒸馏水1000ml；

发酵培养基pH值=7.2-7.4；

步骤c中的发酵条件为：温度=37℃、pH值=7.8、时间为12小时、通风量为5-10升/分钟、搅拌转速为300转/分钟。

本发明的具体工艺步骤和工艺条件还有：

步骤a采用平板划线法对菌种进行活化，活化培养基选用牛肉膏蛋白胨固体培养基。

步骤a中的扩培是将活化后的斜面菌种分别接入不含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养液（即不含有琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基）进行培养，培养条件是温度为30-37℃，转速为200-250转/分钟，培养时间为20-24小时。

步骤b中的扩培培养基采用如下成分组成：

可溶性淀粉20g或玉米粉30g；硝酸钾1g；磷酸氢二钾0.5g；硫酸镁0.5g；氯化钠0.5g；硫酸亚铁0.01g；腐植酸5g；蒸馏水1000ml；

扩培培养基的pH值=7.2-7.4；

扩培的工艺条件如下：

按照摇瓶种子与扩培培养基的体积比=5%-10%的接种量，将摇瓶种子接入扩培培养基进行扩大培养；搅拌转速200-300转/分钟、通气量8-10升/分钟的条件下进行好氧发酵。

步骤b或步骤c中的扩培或发酵终点的检测采用用分光光度法（稀释10倍、波长600nm）测定吸光值最大或用血球板显微计数法菌群数最大。

为能给所培养的菌群提供一定的营养成分，增加保质期，还由于其网状结构，具有较大的比表面积，所以能在单位体积内吸附固定化较多的菌体，步骤B中的吸附剂选用草炭。其中更为优选的工艺条件是，步骤B中的工艺条件如下：

按照体积比为发酵液：吸附剂=1：4-5的比例，将步骤c中的发酵液在室温下喷洒、搅拌、均匀混合于载体上制成发酵剂。

所述的培养基的灭菌条件为：压力=0.1Mpa、温度=121℃、时间30分钟。