一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法技术

本发明专利技术涉及废水处理及菌肥制备技术领域，具体涉及一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法。本发明专利技术的方法，以猪粪废水的厌氧‑缺氧‑好氧三段式废水处理系统的好氧阶段池出水为原料，培养光合细菌沼泽红假单胞菌、荚膜红细菌和类球红细菌制备，实现了利用同一类细菌的复配使用通过一次培养即可将高钾含量的好氧池猪粪便废水出水制备为生态菌肥，提高了废水中有机物、氨氮以及有毒有害物质的降解效率，具有菌种制备和废水处理工艺简单、成本低等优势；制备的生态菌肥富含多种营养元素以及光合细菌，能够显著提高植物的生长以及光合作用等代谢活性，快速增加土壤中速效磷、速效钾含量，有效提升植物的产量和品质，改良缺磷、缺钾型贫瘠土壤。

【技术实现步骤摘要】
一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法
本专利技术涉及废水处理及菌肥制备
，具体涉及一种以好氧猪粪废水处理过程中的好氧处理出水为原料利用光合细菌制备生态菌肥的方法。
技术介绍
自20世纪60年代日本科学家M.Kobayashi等发现光合细菌(PSB)能净化水质以来，光合细菌就一直受到人们的关注。光合细菌广泛分布在海洋，河流，湖泊和土壤中。RhodobacterSphaeroides作为应用最广泛的光合细菌菌株，广泛地被应用于处理大豆加工废水，糖厂废水，轻工业废水，畜禽废水的处理，且COD的去除率可达70％-90％。光合细菌在废水处理工艺后所获得的菌体中的一些提取物，例如单细胞蛋白(SCP)，生物聚合物，抗菌药物，胡萝卜素，泛酸和其他治疗类化合物等可作为种植，医药，化妆品，食品等行业的添加剂。因此，利用光合细菌可以在降解污水污染物的同时实现资源化的目的，在当今资源缺乏的时代具有较为广阔的应用前景。随着新型农业、生态型农业的科学技术的进步，生态型施肥成为农业产业化经营的主流，通过施用微生物菌肥能够改善土壤状况，提高植株的生长发育状态，改善农产品的品质，达到绿色施肥，绿色生产，绿色农业的效果。微生物菌肥施肥具有高投入、高产出、高生态的三重特点，是今后农业施肥的重要发展方向。纯种的光合细菌作为生态菌肥用于种植业中，能提高种子发芽率和出苗率、促进植物生长和增加产量，提高作物的抗病性和抗逆性、增强水果的耐贮性、减轻农药对作物的毒害和降解作物中残留的农药。这些作用主要归功于光合细菌丰富的代谢产物。土壤中施入光合细菌后，光合细菌利用土壤和植物的营养元素进行自我繁殖，其代谢产物中除了有丰富的蛋白质外，还有辅酶Q、泛酸等多中营养物质，这些代谢产物不仅能给土壤中微生物提供丰富营养，促进其他微生物繁殖，土壤中的微生物大量增加使土壤迅速肥沃起来，另外，光合细菌代谢产生的生长因子能提高作物细胞活性，增强作物的光合作用。随着人口的增多和人民生活水平逐渐提高，人类对粮食的需求越来越大，对畜禽肉蛋类的需求逐渐增加，为了提高粮食产量，化肥的使用量越来越高，从而导致了土壤，大气和水体方面的污染，并破坏了生态系统；对畜禽产品的需求促进了国内畜禽生产的集约化、工厂化发展，大型的畜禽养殖在供给了充足的畜牧产品的同时，也造成了大量畜禽养殖废弃物的产生、化肥滥用和大量畜禽废水的排放，而成为污染环境的主要因素。利用光合细菌处理畜禽废水或作为生态菌肥的报道屡见不鲜，但是光合细菌处理后的畜禽废水中仍含有植物所需的N、P、K等元素，且光合细菌的质量在处理废水的过程中增加，如能将光合细菌处理的畜禽废水作为生态菌肥，既可以减少化肥、农药的用量，又能通过资源化再利用从根本上解决畜禽废水污染问题，一举两得，是实现农业部“一控二减三基本”目标的重要途径。畜禽养殖污水具有高COD、高氨氮含量，含有多种重金属离子等特点，直接作为肥料容易对植物生长产生不利影响。现有技术中利用畜禽养殖污水制备生态菌肥多需通过由硝化细菌等多种厌氧微生物、芽孢杆菌等多种好氧微生物以及真菌等组成的复杂微生物体系的联合作用或通过多级发酵处理制备，菌种培养过程和废水处理工艺复杂、成本高而且制备得到的生态菌肥的菌种和营养成分组成对于植物的生长和品质的提升作用十分有限，不适于大规模应用。因此，亟需开发以高浓度畜禽粪便污水为原料的、处理工艺简单、得到的生态菌肥的肥效优异的生态菌肥的制备方法。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种以好氧猪粪废水处理过程中的好氧处理出水为原料利用光合细菌制备生态菌肥的方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术在对大量光合细菌进行性质、功能和代谢产物组分分析和研究的基础上，通过大量的筛选对比确定了适用于经好氧池处理的猪粪废水处理的光合细菌菌种组合。利用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)、类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)3种光合细菌的配合作用处理经好氧池处理的猪粪废水，实现了使用单一种类细菌的一次培养即可制备能够有效促进植物生长、提升其营养品质与快速增加缺磷、缺钾土壤速效钾含量的光合细菌生态菌肥。具体地，本专利技术提供一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法，以好氧猪粪废水为原料，接种光合细菌，经培养后制备得到；所述好氧猪粪废水来源于猪粪废水的厌氧-缺氧-好氧三段式废水处理系统的好氧池出水猪粪废水；所述光合细菌包括沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)、类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)。作为本专利技术的优选方案，所述沼泽红假单胞菌为菌种保藏编号为CGMCCNO.1.8929的菌株，荚膜红细菌为菌种保藏编号为CGMCCNO.1.3366的菌株，类球红细菌为菌种保藏编号为CGMCCNO.1.5028的菌株。为更好地与沼泽红假单胞菌、荚膜红细菌和类球红细菌的废水处理功能匹配，使得生态菌肥的营养物质组成更适于植物生长需求，上述好氧池出水猪粪废水的COD浓度为0.6×103～1.3×103mg/L，总氮浓度为50～80mg/L；总磷浓度为50～80mg/L；钾浓度为4.60×103～4.64×103mg/L。优选地，所述好氧池出水猪粪废水的COD浓度为0.98×103～1.18×103mg/L，总氮浓度为60～68mg/L；总磷浓度为69～76mg/L；钾浓度为4.60×103～4.64×103mg/L。所述光合细菌中，沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)和类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)的质量比为1:(1～3):(1～3)。以上述质量比配合接种，能够使得培养过程中各菌种更好地配合，最大限度地降低菌种间的抑制作用，最大程度地发挥其生长代谢的协同促进作用以及代谢产物的协同配合作用，进而更高效地处理好氧猪粪废水中的有机物和有毒有害物质。上述沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)和类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)的质量比优选为1:(1～2):(1～1.5)。优选地，所述光合细菌的接种量为至光合细菌浓度为0.25g/L～0.45g/L。采用上述接种量能够使得光合细菌更加快速地进入生长期，缩短培养周期，同时保持菌种培养活力。本专利技术中，所述光合细菌的种子液可以采用本领域常规的技术手段获得。进一步优选地，采用处于对数生长期的光合细菌接种。所述培养处理为至培养液的COD浓度为300～550mg/L，总氮浓度为30～50mg/L，总磷浓度为20～55mg/L，光合细菌浓度为0.5～0.9g/L结束培养；优选地，所述培养处理为至培养液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法，其特征在于，以好氧猪粪废水为原料，接种光合细菌，经培养处理制备得到；所述好氧猪粪废水来源于猪粪废水的厌氧-缺氧-好氧三段式废水处理系统的好氧池出水猪粪废水；所述光合细菌包括沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)和类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用好氧猪粪废水制备生态菌肥的方法，其特征在于，以好氧猪粪废水为原料，接种光合细菌，经培养处理制备得到；所述好氧猪粪废水来源于猪粪废水的厌氧-缺氧-好氧三段式废水处理系统的好氧池出水猪粪废水；所述光合细菌包括沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)和类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧池出水猪粪废水的COD浓度为0.6×103～1.3×103mg/L，总氮浓度为50～80mg/L；总磷浓度为50～80mg/L；钾浓度为4.60×103～4.64×103mg/L；
优选地，所述好氧池出水猪粪废水的COD浓度为0.98×103～1.18×103mg/L，总氮浓度为60～68mg/L；总磷浓度为69～76mg/L；钾浓度为4.60×103～4.64×103mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光合细菌中，沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)和类球红细菌(Rhodobactersphaeroides)的质量比为1:(1～3):(1～3)；优选为1:(1～2):(1～1.5)。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海凤，张欢，何仕超，沈自泉，孟涛，刘金辉，张源辉，李保明，
申请(专利权)人：中国农业大学，山东富通农牧产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11