一种复合微生物菌剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种复合微生物菌剂的制备方法，是将功能性芽孢杆菌和微藻混合、离心、重悬后制备而成；本发明专利技术还提供了上述复合微生物菌剂的应用，用于去除淀粉废水中的有机质，同时制备可再生能源。本发明专利技术的制备方法利用功能性芽孢杆菌和微藻之间的共生协同作用，促进微藻和功能性芽孢杆菌大量增殖，从而有效提高复合微生物菌剂的生物量，适用于复合微生物菌剂的制备，所制复合微生物菌剂进一步应用于去除淀粉废水中的有机质，也可用于可再生能源的制备。备。

【技术实现步骤摘要】
一种复合微生物菌剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于微生物
，涉及微生物菌剂，具体地说是一种复合微生物菌剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]众所周知，生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源，它是通过植物光合作用，将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式，被称为绿色能源。其中，微藻以其具有种类多样、生物产量高、生长繁殖快、生长周期短和自身合成油脂能力强、不需占用农业用地、环境适应能力强等特点，被认为是理想的产能生物。而微藻在生长过程中需要大量的水资源、碳源、氮磷营养盐。
[0003]淀粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等物质过程中产生的废水，它属于高浓度有机废水，含有大量的溶解性淀粉和少量的蛋白质等物质，其化学需氧量和总氮排放量均处于较高的水平，若废水被直接排放入环境水体，会造成水体富营养化、腐败变质严重等环境污染问题，且无法有效利用废水中的有机质，造成了资源的严重浪费，故淀粉废水必须经过处理后才能进行排放。但淀粉废水的处理过程难度大、成本高，因此，人们针对氨氮、磷、总氮等污染物的治理进行了广泛的研究。
[0004]将微藻生长与淀粉废水处理联系在一起，微藻细胞在生长过程中可利用淀粉废水中的底物，以水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化三种形式将废水中的有机氮磷等物质转化为自身所需的高能有机化合物，从而有效地消耗淀粉废水中氮、磷等有机物。这一联系即利用了淀粉废水中丰富的营养物质，又促进了生物质生产力，可以达到双重优化的效果。
[0005]传统生物技术与物化技术在去除淀粉废水中的有机质时，一方面需要消耗能源，另一方面需要进一步保持微生物的活性与深度处理才能完成氮磷元素的高效去除。迄今已筛选出多种可高效净化水质的藻种，尤以绿藻居多。然而，藻类生长速度相对缓慢，且对淀粉废水中某些较复杂的有机物、有机氮的利用能力不强。因此，对于含有大量有机物的淀粉废水，需要有额外的措施强化其处理效能。
[0006]现有技术，授权公告号CN 110128181 A的中国专利技术专利，公开了一种基于沼液的藻菌肥料的生产装置，可利用沼液为发酵原料连续生产含有益生菌及养分(N、P、K)的沼液肥料，并可用于培养小球藻或光合细菌，但是没有具体说明对沼液废水各个营养物质的去除效果，也没有说明藻菌在废水中的具体生长情况和藻菌混合培养处理废水的研究；授权公告号CN 107629962 A的中国专利技术专利，公开了一种利用分子印迹介孔材料制备的仿蜂巢反应室处理淀粉废水培养微藻的方法，但并未给出藻菌共培养的启示；授权公告号CN 104357327 A的中国专利技术专利，公开了一种利用豆制品废水大规模培养微藻的方法，可以节约大量水资源和营养盐，大大降低微藻的培养成本，又可以有效地去除废水中的COD、TN、TP，但并未披露大幅提升微藻生物量的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的，旨在提供一种复合微生物菌剂的制备方法，以在所制复合微生物菌剂使用时，能提高藻类在淀粉废水中生长速度，从而实现复合微生物菌剂在去除淀粉废水中的有机质的同时，还可以制备可再生能源的效果。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种复合微生物菌剂的制备方法，该培养方法包括依次进行的以下步骤：
[0010]S1.将功能性芽孢杆菌依次进行斜面培养、种子培养和发酵培养至对数期后，离心取沉淀物、重悬，得功能性芽孢杆菌菌泥；另外，
[0011]S2.将微藻进行高密度培养至对数期、离心取沉淀物、重悬，得微藻藻泥；
[0012]S3.取功能性芽孢杆菌菌泥和微藻藻泥，经混合、离心、重悬，即得所述复合微生物菌剂。
[0013]作为一种限定，步骤S1中，所述功能性芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌；
[0014]所述斜面培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
48h，培养基为LB固体培养基，培养基质中琼脂的重量为培养基总重量的2
‑
5％。
[0015]作为另一种限定，步骤S1中，所述种子培养，是将斜面培养结束后得到的功能性芽孢杆菌菌种，转接至液体种子培养基中进行震荡培养，得一级种子液；将一级种子液接入新的液体种子培养基中进行再培养，得二级种子液。
[0016]作为进一步限定，所述震荡培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；
[0017]所述再培养，接种量与培养基体积比为1:50，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；
[0018]所述液体种子培养基，以重量份数计包括：无水葡萄糖20
‑
35份、蛋白胨8
‑
15份、酵母浸粉3
‑
8份、磷酸二氢钾3
‑
6份、碳酸钙2
‑
3份、硫酸铵2
‑
3份。
[0019]作为第三种限定，步骤S1中，所述发酵培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；
[0020]培养基以重量份数计包括：蛋白胨8
‑
15份、酵母提取物3
‑
8份、氯化钠8
‑
15份，pH为7.4；
[0021]所述离心，转速为4000
‑
8000rpm，时间为3
‑
10min；
[0022]所述重悬是在超纯水中重悬三次。
[0023]作为第四种限定，步骤S2中，所述微藻为蛋白核小球藻、鱼腥藻、小单歧藻；
[0024]所述高密度培养，是将无菌小球藻γ于23
‑
30℃、光照强度为2000
‑
2800lux、光照周期为24h：0h明暗比的条件下，在BG11液体培养基中培养至对数生长期，得无菌小球藻ψ；
[0025]所述离心，转速为6000
‑
10000rpm，时间为8
‑
15min；
[0026]所述重悬是在超纯水中重悬三次；
[0027]所述BG
‑
11培养基，以重量份数计包括：100
‑
200份的NaNO3、3
‑
5份的K2HPO4、6
‑
9份的MgSO4·
7H2O、3
‑
4份的CaCl2·
2H2O、0.5
‑
0.7份的ammoniumcitrate、0.5
‑
0.7份的ferr i cammonium citrate、0.1
‑
0.2份的EDTA...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括依次进行的以下步骤：S1.将功能性芽孢杆菌依次进行斜面培养、种子培养和发酵培养至对数期后，离心取沉淀物、重悬，得功能性芽孢杆菌菌泥；另外，S2.将微藻进行高密度培养至对数期、离心取沉淀物、重悬，得微藻藻泥；S3.取功能性芽孢杆菌菌泥和微藻藻泥，经混合、离心、重悬，即得所述复合微生物菌剂。2.根据权利要求1所述的一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述功能性芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌；所述斜面培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
48h，培养基为LB固体培养基，培养基质中琼脂的重量为培养基总重量的2
‑
5%。3.根据权利要求1所述的一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述种子培养，是将斜面培养结束后得到的功能性芽孢杆菌菌种，转接至液体种子培养基中进行震荡培养，得一级种子液；将一级种子液接入新的液体种子培养基中进行再培养，得二级种子液。4.根据权利要求3所述的一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述震荡培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；所述再培养，接种量与培养基体积比为1:50，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；所述液体种子培养基，以重量份数计包括：无水葡萄糖20
‑
35份、蛋白胨8
‑
15份、酵母浸粉3
‑
8份、磷酸二氢钾3
‑
6份、碳酸钙2
‑
3份、硫酸铵2
‑
3份。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中：所述发酵培养，温度为30
‑
37℃，时间为24
‑
36h，转速为150
‑
300rpm；培养基以重量份数计包括：蛋白胨8
‑
15份、酵母提取物3
‑
8份、氯化钠8
‑
15份，pH为7.4；所述离心，转速为4000
‑
8000rpm，时间为3
‑
10min；所述重悬是在超纯水中重悬三次。6.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的一种复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，于枭燕，霍凯，赵国群，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：