一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及废气生物处理技术领域，具体涉及复合菌剂的制备、制备复合菌剂的装置及其应用。复合菌剂的制备选取餐厨垃圾、木屑、EM菌糠作为好氧堆肥原料，在好氧堆肥过程中添加污染物降解菌门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX

【技术实现步骤摘要】
一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及废气生物处理
，具体涉及一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]城市化和工业化发展带来诸多环境问题，其中，工业生产过程排放的挥发性有机物(VOCs)是一类重要的大气污染物。当前，臭氧(O3)和细颗粒物(PM
2.5
)是影响我国空气质量的主要因子。有研究表明，VOCs是京津冀、长三角等重点区域的大气中O3、PM
2.5
生成的主控因子。因而，控制VOCs排放对持续深入打好蓝天保卫战至关重要。
[0003]生物法处理VOCs废气的原理是利用微生物的代谢作用将气态污染物转化为CO2、H2O、低毒性中间产物以及细胞质等无害物质。与吸附、燃烧等物理化学技术相比，生物法具有反应条件温和、二次污染小、碳排放低等诸多优点。
[0004]具有VOCs降解能力的微生物是生物法的核心。复合微生物菌剂是以高活性降解菌株为材料构建的一种混合菌培养体系，它可以利用微生物单独作用或种间协同作用来高效降解成分复杂的污染物。
[0005]日前，制备的复合微生物菌剂存在的问题主要包括：制备过程复杂、菌剂降解活性不高、单位体积菌剂活菌数有限等。因而，亟需开发一种新的复合菌剂以满足目前生产实际中出现的更高需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂、制备方法及其应用。将好氧堆肥与微生物菌剂制备相结合，利用堆体提供的天然载体以及各种营养元素逐步培养VOCs降解菌，实现好氧堆肥和微生物菌剂制备同步进行，形成具有VOCs降解能力的固态复合菌剂的技术。不仅制备过程简单，且其对于气态污染物的高效处理具有重要的现实意义。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂的制备方法，选取以正己烷为碳源筛选得到的门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
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1)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
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2)，以戊烷为碳源筛选得到的红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)，以氯苯为碳源筛选得到的罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.XZW
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1)，及以四氢呋喃为碳源筛选得到的食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans DT4)接种至固体无机盐培养基中，再分别将五种菌接种培养至LB培养液内得到接种液，以餐厨垃圾为培养基在其上接种接种液，通过好氧堆肥的方式，引入有机废气驯化培养得到复合菌剂；所述门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
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1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：CCTCC NO:M2015114；所述寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
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2)，保藏于中国典型培养物保藏中
心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号CCTCC NO:M 2018714；所述红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：M20221106；所述罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.XZW
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1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：M2022557；所述食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans DT4)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：CCTCC NO：M209151。
[0008]在前期试验过程中，本申请的专利技术人筛选出对正己烷、戊烷、氯苯、四氢呋喃具有良好降解效果的菌种。即对正己烷具有良好降解效果的门多萨假单胞菌、寡养单胞菌，对戊烷具有良好降解效果的红球菌，对氯苯具有良好降解效果的罗尔斯顿菌，对四氢呋喃具有良好降解效果的食油假单胞菌。这些菌种的特点在于分别以正己烷/戊烷/氯苯/四氢呋喃为唯一碳源与能源生长，同时能高效降解该底物。而正己烷、戊烷、氯苯、四氢呋喃这几种污染物是几种常见的VOCs，主要来源包括：石油化工行业、涂料业、制药厂等排放的尾气，对人体及环境有极大的危害。
[0009]为了便于试验，本实验中通过混合正己烷、戊烷、氯苯、四氢呋喃配制得到有机废气。
[0010]本实验用五种菌制备得到种子液，将好氧堆肥原料(餐厨垃圾)作为“培养基”，把种子液接种到“培养基”上，引入有机废气驯化门多萨假单胞菌、寡养单胞菌、红球菌、罗尔斯顿菌、食油假单胞菌等降解菌，最终培养得到固态微生物复合菌剂。其中，降解菌可以利用餐厨垃圾作为碳源生长，也可以利用有机废气作为碳源生长，且有机废气作为碳源生长无其他微生物与之争夺。而有机废气起到一个驯化堆肥体系内菌群的作用。这些降解菌在制备得到固态微生物复合菌剂的同时也对餐厨垃圾进行了堆肥处理，可同步实现好氧堆肥和微生物复合菌剂制备。
[0011]而制得的复合菌剂因其由门多萨假单胞菌、寡养单胞菌、红球菌、罗尔斯顿菌、食油假单胞菌的菌液为种子液培养所得，对VOCs中常见的正己烷、戊烷、氯苯、四氢呋喃理论上具有高降解能力。
[0012]经由实验验证可知：复合菌剂对100mg/L正己烷、戊烷、氯苯、四氢呋喃展现出良好的降解性能：在44h内可完全降解氯苯和四氢呋喃，在48h内可完全降解正己烷和戊烷。此外，对复合菌剂进行污染物的连续降解实验可知其对于各污染物的展现出良好的连续降解性能。具体为：菌剂在第一次降解完全100mg/L污染物后，后续在6～8h内可完全降解100mg/L氯苯，在重复10次后将污染物浓度提高至200mg/L，在8～10h可被完全降解。同时，复合菌剂对污染物浓度耐受性良好；表现为100mg/L、200mg/L在50h内可被完全降解，300mg/L、400mg/L浓度污染物在65h内的降解率可达到90％以上。
[0013]综上，可证明制得的复合菌剂可投入VOCs的降解，对于气态污染物的高效处理具有重要的现实意义。而本方案除了可制备得到矿化处理VOCs的菌剂，在此同时还实现了餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化处理。
[0014]优选地，接种液由门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
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1)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
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2)、红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)、罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.XZW
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1)、食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans DT4)五种菌分别接种培养获得的处
于对数生长期的五种菌悬液经离心、洗涤、稀释后得到的五种菌液混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂的制备方法，其特征在于，选取以正己烷为碳源筛选得到的门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
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1)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
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2)，以戊烷为碳源筛选得到的红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)，以氯苯为碳源筛选得到的罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.XZW
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1)，及以四氢呋喃为碳源筛选得到的食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans DT4)接种至固体无机盐培养基中，再分别将五种菌接种培养至LB培养液内得到接种液，以餐厨垃圾为培养基在其上接种接种液，通过好氧堆肥的方式，引入有机废气驯化培养得到复合菌剂；所述门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
‑
1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：CCTCC NO:M2015114；所述寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
‑
2)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号CCTCC NO:M 2018714；所述红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：M20221106；所述罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.XZW
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1)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：M2022557；所述食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans DT4)，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，430072，保藏编号：CCTCC NO：M209151。2.根据权利要求1所述的一种基于好氧堆肥的废气处理复合菌剂的制备方法，其特征在于，接种液由门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocin NX
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1)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.HY
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2)、红球菌(Rhodococcus sp.YZ
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1)、罗尔斯顿菌(Ralsto...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东之，孔宪旺，陈建孟，杨泽玉，陈昌文，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：