一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属光合细菌的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌的方法，所述方法包括获取固态食物餐饮垃圾置于敞口容器中，按固液体积比1：2～20的比例在敞口容器中添加自来水，并在20～45℃条件下，对其进行曝气或搅动至腐烂发出氨臭味；使其总氮浓度在298～1720mg/L，总磷浓度在42～410mg/L后移至透明容器中，并用自来水稀释至总氮含量在298～493mg/L，总磷浓度在42～117mg/L；然后加入钙盐、镁盐和铁盐的矿物质混合物，培育至出现暗红色红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。本发明专利技术以餐饮垃圾为廉价的培养基基础物质，提供一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水体微生物的培育方法，具体涉及一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌的方法。
技术介绍
光合细菌尤其是红假单胞菌属光合细菌目前在水处理、水产养殖等领域应用较多，其具有多种功能，如将氨态氮、硫化氢和其他有害物质吸收而净化水质、作为培养浮游动物的饵料、作饲料添加剂等，并且光合细菌能产生氢气，从而在新能源研究方面很有意义。目前广泛利用的光合细菌液体培养基主要成分是乙酸钠、酵母膏、硫酸镁、氯化铵、磷酸二氢钾和水等，而固体培养基主要成分是牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、琼脂和水等。随着水产养殖业对光合细菌需求的增大，市场上出现了较多的光合细菌生产厂家，其均能通过一定的方法实现光合细菌的规模化高密度生产，但其培养基配方是保密的。餐饮垃圾的主要成份是米、面、淀粉类以及骨、肉、油、皮、刺、鳞等，其中富含维生素、淀粉、蛋白质、油脂、食用纤维、脂肪酸、糖、盐等营养物质，以及钙、钠、镁、钾、铁等矿物质。餐饮垃圾在我国的产量很大，而大量餐饮垃圾的产生和未及时处理对餐饮业发达的城市造成了多种危害，尤其是在高温季节危害更为严重，如污染水环境、导致空气变臭、增加蝇虫、传播疾病等。目前我国的餐饮垃圾处理的主要方向是饲料化、能源化。由于餐饮垃圾中含有丰富的淀粉、蛋白质、油脂等营养物质，是值得开发的资源，针对目前还没有相应的利用餐饮垃圾培育光合细菌的现状，本专利技术在大量研究的基础上发现了红假单胞菌属光合细菌对营养物质的需求特征，同时发现餐饮垃圾可以作为廉价的培养基基础物质，提供一种利用固态食物餐饮垃圾培育红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌的方法。为了实现以上技术效果，本专利技术是通过如下步骤实现：本专利技术利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属光合细菌的方法包括如下步骤：S1、获取固态食物餐饮垃圾置于敞口容器中，按固液体积比1：2～20的比例在敞口容器中添加自来水，制得餐饮垃圾的固液混合物。所述固态食物餐饮垃圾为将餐饮垃圾中非食物类垃圾去除，留下食物类垃圾，并过滤或倒掉上层液体后得到的；所述餐饮垃圾包括米饭、面食、鱼、肉、蛋、蔬菜、水果、食盐、做菜的作料、骨头、汤中的一种或几种。S2、保持温度为20～45℃，对步骤S1中的固液混合物进行曝气或搅动，直至腐烂形成发出氨臭味的悬浮态混合物；此时沉底的表层的固态食物垃圾的会腐烂变得细腻，有粒径小于20μm的颗粒出现。所述悬浮态混合物的总氮浓度在298～1720mg/L，总磷浓度在42～410mg/L。曝气或搅动的时间为30～60天。所述曝气为气石曝气；所述搅动方式为电转子搅拌。S3、将步骤S2中的悬浮态混合物移至透明容器中，并用自来水稀释至总氮浓度为298～493mg/L，总磷浓度为42～117mg/L，制得稀释悬浮态混合物。形成更适宜的光合细菌的生长环境。这时也可以将制得的稀释悬浮态混合物用50-200目的滤网进行过滤，除去大颗粒物质。所述透明容器的材料为普通玻璃、有机玻璃、透明塑料或其他透光材质。S4、加入钙盐、镁盐和铁盐的矿物质混合物至步骤S3中的稀释后的悬浮态混合物中；所述矿物质混合物质量与所述稀释的悬浮态混合物体积的比例为30～50g:10L。光合细菌的生长不只是需要氮、磷元素以及一些有机质降解后产生的维生素、氨基酸等，光合细菌高密度的快速生长还需要相应浓度的矿物盐。S5、在保证每个白天最大光照度为500～20000Lux，且每个白天这个范围内光照的时间在8个小时以上、混合物每天的温度为20～45℃时，步骤S4中制得的含矿物质混合物将培育出浮游状态生长和附着状态生长的暗红色红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。步骤S3中，步骤S4中，所述矿物质混合物是由质量比为20～28:8～12:1:3～8的一水磷酸二氢钙、乳酸钙、柠檬酸铁和七水硫酸镁组成的。这样比例的矿物盐配比，光合细菌的快速生长效果最好。步骤S4中，所述矿物质混合物质量与所述稀释悬浮态混合物体积的比例为30～50g:10L。在上面矿物质配比的基础上，该矿物质的质量与所述稀释悬浮态混合物体积的比例为40g:10L，光合细菌的生长速度最快。步骤S5中，所述培育时间为10～15天。在步骤S2和步骤S5中，所述保持温度为26～45℃。温度越高，光合细菌的生长速度越快。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的红假单胞菌属光合细菌的培养过程简单、原料廉价易得、便于实施，培养成本低，经济效益大。2、本专利技术的培养方法无需在实验过程中接种红假单胞菌属光合细菌做菌种，节约了劳动成本和前期资金。3、本专利技术培育的红假单胞菌属光合细菌浓度高，浮游状态生长的光合细菌密度达到1.0×1013cells/L以上，而附着状态生长在容器内壁上的光合细菌呈浓浆状，无需浓缩可直接刮取下来使用，大大方便了光合细菌的收获和进一步利用。4、能实现餐饮垃圾的资源化利用，为餐饮垃圾的资源化开发提供了好的前景和途径。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步说明：实施例1在温暖的5月，获取饭店餐饮垃圾，并将其中纸巾、筷子、塑料袋等非食物类去除，其中主要含有米饭、面条，并有一些猪肉、剩鱼、蛋壳、猪骨头、鱼刺、蔬菜等。将其中明显的汤水倒掉，保留湿润的固态物2.5L，添加到高约30cm的5L广口玻璃瓶中，然后添加自来水至总体积5L。将玻璃瓶放置在玻璃温室中，玻璃温室的顶部有可拉动的浅灰色帘布用于调控光照度。然后利用1个长5cm，直径3cm气石对玻璃瓶中曝气，曝气强度以能搅起餐饮垃圾中的部分米饭粒为准，但又不让瓶中餐饮垃圾飞溅出来。曝气期间瓶中有泡沫生成。曝气60天时，水色变成了浅灰褐色，沉底的固态食物垃圾的表层约20mm的颗粒物变得细腻，可通过50目的滤网，瓶中散发出明显氨臭味。期间补充自来水基本维持总体积在5L。曝气60天时，瓶中悬浮态混合物的总氮浓度为1720mg/L，总磷浓度为410mg/L。取该瓶中悬浮态混合物2L至1个10L的广口瓶中，并添加自来水，使10L瓶中液态物质总体积为7L，其中总氮浓度为493mg/L，总磷浓度117mg/L。对10L瓶中添加矿物质混合物30g，该矿物质混合物的成分为一水磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2·H2O)、乳酸钙、柠檬酸铁和七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)，其中该4种物质的质量比例为27:8:1:8。再过7天，可见10L瓶中底部内壁上附着生长了一薄层淡红色物，水体也逐渐变成棕色。至第22天时，10L瓶中水体变成了棕红色，水体中棕红色微生物的细胞密度达到了3.6×1010cells/L。利用高通量的Miseq平台进行微生物分析得到，生成的棕红色微生物为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。在5月～8月，玻璃瓶中水温为20～45℃。并且通过调节玻璃温室顶部的浅灰色帘布控制温室中的光照度或者在阴雨天气时添加1盏100瓦白炽灯照射，调控后玻璃温室中每个白天最大光照度为500～20000Lux，且每个白天这个范围内光照的时间在8个小时以上。实施例2在温暖的5月，获取饭店餐饮垃圾，并将其中纸巾、筷子、塑料袋等非食物类去除，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属光合细菌的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将固态食物餐饮垃圾置于敞口容器中，按固液体积比1：2～20的比例在敞口容器中添加自来水，制得餐饮垃圾的固液混合物；S2、保持温度为20～45℃，对步骤S1中的固液混合物进行曝气或搅动，直至腐烂形成发出氨臭味的悬浮态混合物；所述悬浮态混合物的总氮浓度在298～1720mg/L，总磷浓度在42～410mg/L；S3、将步骤S2中的悬浮态混合物移至透明容器中，并用自来水稀释至总氮浓度为298～493mg/L，总磷浓度为42～117mg/L，制得稀释悬浮态混合物；S4、加入钙盐、镁盐和铁盐的矿物质混合物至步骤S3中稀释的悬浮态混合物中；所述矿物质混合物质量与所述稀释悬浮态混合物体积的比例为30～50g:10L；S5、保持光照时间8‑16小时/天、光照强度500～20000Lux、温度20～45℃，将步骤S4中制得的含矿物质混合物培育出暗红色红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。

【技术特征摘要】
1.一种利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属光合细菌的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将固态食物餐饮垃圾置于敞口容器中，按固液体积比1：2～20的比例在敞口容器中添加自来水，制得餐饮垃圾的固液混合物；S2、保持温度为20～45℃，对步骤S1中的固液混合物进行曝气或搅动，直至腐烂形成发出氨臭味的悬浮态混合物；所述悬浮态混合物的总氮浓度在298～1720mg/L，总磷浓度在42～410mg/L；S3、将步骤S2中的悬浮态混合物移至透明容器中，并用自来水稀释至总氮浓度为298～493mg/L，总磷浓度为42～117mg/L，制得稀释悬浮态混合物；S4、加入钙盐、镁盐和铁盐的矿物质混合物至步骤S3中稀释的悬浮态混合物中；所述矿物质混合物质量与所述稀释悬浮态混合物体积的比例为30～50g:10L；S5、保持光照时间8-16小时/天、光照强度500～20000Lux、温度20～45℃，将步骤S4中制得的含矿物质混合物培育出暗红色红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。2.根据权利要求1所述的利用餐饮垃圾培育红假单胞菌属光合细菌的方法，其特征在于：步骤S1中所述固态食物餐饮垃圾为将餐饮垃圾中非食物类垃圾去除，留下食物类垃圾，并过滤或倒掉上层液体后得到的；所述餐饮垃圾包括米饭、面食、鱼、肉、蛋、蔬菜、水果、食盐、做菜的作料、骨头、汤中的一种或几种。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小冬，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31