專利名稱：一種糞產(chǎn)堿桿菌及其制備脫硫除臭劑的方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體地，涉及一種糞產(chǎn)堿桿菌及其在環(huán)境除臭中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
禽畜糞便及生活垃圾中存在大量的致臭微生物，能夠降解含硫有機(jī)物尤其是蛋白質(zhì)，從而釋放硫化氫，產(chǎn)生惡臭。隨著農(nóng)村規(guī)?；⒓s化畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫化氫對(duì)環(huán)境的污染不斷加劇。硫化氫作為臭氣主要成分之一，能刺激人的嗅覺(jué)神經(jīng)和三叉神經(jīng)，對(duì)呼吸中樞產(chǎn)生毒害，不但對(duì)人類的健康造成極大的威脅，導(dǎo)致大氣污染，而且也嚴(yán)重地影響著家畜(禽)的健康和生產(chǎn)性能的發(fā)揮，因此畜牧場(chǎng)臭氣中的硫化氫污染愈來(lái)愈引起人們的重視。其次隨著生活垃圾開(kāi)始集中收集填埋，在垃圾的集中、運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)、壓縮、填埋等過(guò)程中，發(fā)酵產(chǎn)生的硫化氫不可避免的污染著大氣環(huán)境，也對(duì)人們的健康造成威脅。針對(duì)以上現(xiàn)象，需要能夠快速去除硫化氫、適用于多種設(shè)施且成本低廉的除臭方法。目前常用的硫化氫的去除方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法三種。物理吸附劑能夠短時(shí)間的吸附臭氣，但不能改變臭氣的組成，而且飽和后對(duì)臭氣的去除率迅速降低；化學(xué)法雖然除臭時(shí)間短，殺菌能力強(qiáng)，但是易對(duì)環(huán)境造成二次污染；而生物除臭法，具有處理效率高、無(wú)二次污染、所需設(shè)備簡(jiǎn)單便于操作、費(fèi)用低廉和管理維護(hù)方便的特點(diǎn)，成為許多國(guó)家研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。生物除臭中，現(xiàn)有的技術(shù)中常應(yīng)用自養(yǎng)硫氧化菌進(jìn)行硫化氫的去除，其缺點(diǎn)是菌株代謝時(shí)間長(zhǎng)，生長(zhǎng)慢，不易獲得高密度菌體，現(xiàn)有的異養(yǎng)硫氧化菌需要定期添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增加了除臭反應(yīng)的成本。再者，自養(yǎng)硫氧化菌在氧化硫化氫的同時(shí)產(chǎn)生硫酸，一方面抑制了硫氧化菌活性，大量產(chǎn)酸還會(huì)導(dǎo)致菌體自溶；另一方面需要加入堿進(jìn)行中和，增加了處理的成本。因此迫切需要一種高效低毒、無(wú)二次污染，成本低、除臭效果迅速持久的除臭方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種糞產(chǎn)堿桿菌及其制備脫硫除臭劑的方法和應(yīng)用，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。本發(fā)明提供的菌株為糞產(chǎn)堿桿菌菌株M50-B1，該菌株于2011年9月5日在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(簡(jiǎn)稱CGMCCJia :北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)保藏，分類命名為糞產(chǎn)堿菌(Alcaligenesfaecalis)保藏編號(hào)為 CGMCC No. 5219。糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1，菌體形態(tài)桿狀(圖 1)，直徑0.5“111-1.(^111，長(zhǎng)0.5 4 111-2 4 111，
革蘭氏陰性(圖2)，好氧，可在硝酸鹽存在情況下進(jìn)行厭氧呼吸，有反硝化作用，最適生長(zhǎng)溫度為28°C，氧化酶與接觸酶陰性，檸檬酸鹽反應(yīng)陽(yáng)性，V. P.實(shí)驗(yàn)陽(yáng)性，不產(chǎn)生吲哚，可在自養(yǎng)條件下好氧生長(zhǎng)，也具備氧化硫化氫的作用。本發(fā)明提供了上述菌株在環(huán)境除臭中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種含有糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1的脫硫除臭劑。本發(fā)明提供了上述脫硫除臭劑的制備方法，包括如下步驟(I)將糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1的種子液接種至新鮮滅菌的異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，28-30°C發(fā)酵培養(yǎng)，期間定期測(cè)定菌濁度，至600nm處吸光度達(dá)到20時(shí)，停止發(fā)酵，得到液體脫硫除臭劑；或(2)將糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1的種子液接種至新鮮滅菌的異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，28-30°C發(fā)酵培養(yǎng)，期間定期測(cè)定菌濁度，至600nm處吸光度達(dá)到20時(shí)，停止發(fā)酵，將得到的發(fā)酵液與顆?；钚蕴堪碔 : 1(V V)混合均勻后，將吸附菌體的活性炭載體于40°C干燥至含水率60%，得到固型脫硫除臭劑。上述步驟(I)、(2)種子液的濃度為107CFU/mL，添加體積百分?jǐn)?shù)為2% _5%。上述顆?；钚蕴科淞綖镺. 85_2mm。異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基配方為牛肉膏3. 0g，蛋白胨15. Og,酵母膏3. Og,Na2HPO4 · 12H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 · 5H20 8. Og,蒸餾水 1L, lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7. 0，121°C，滅菌 20min。異養(yǎng)硫氧化固體細(xì)菌培養(yǎng)基配方為牛肉膏3.0g，蛋白胨15.0g，酵母膏3.0g，Na2HPO4 · 12H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 · 5H20 8. Og,蒸餾水 1L, lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7· 0，121 °C，加瓊脂 I. 5% -2%，滅菌 20min。本發(fā)明提供了該脫硫除臭劑的使用方法，將液體脫硫除臭劑按糞便或垃圾量的1% (V/V)量進(jìn)行噴施，要求菌液均勻覆蓋垃圾表面，每天一次連續(xù)噴施3天，或，將固體脫硫除臭劑按垃圾或糞便量的2% (V/V)均勻撒布至垃圾表面。本發(fā)明提供的脫硫除臭劑可以用于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、生物濾池、生物滴濾塔和/或生活垃圾處理場(chǎng)的除臭應(yīng)用。本微生物脫硫除臭劑在常溫下，液體形態(tài)有效期約為2個(gè)月，固體形態(tài)菌劑有效期為3個(gè)月以上。本發(fā)明提供一種硫氧化菌發(fā)酵液，包含高效的硫氧化菌，能將硫化氫氧化形成硫的多聚物，不產(chǎn)生硫酸，沒(méi)有二次污染，糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1均可以在環(huán)境中快速增殖，在去除硫化氫的同時(shí)占據(jù)一定的生態(tài)位，從而減少了臭氣的生成，從而根本的解決臭氣問(wèn)題。另一方面弱酸性菌液在噴灑的過(guò)程中能夠吸收空氣中的氨，從而還有一定的除氨作用。固型菌劑中的活性炭能夠起到吸附臭氣物質(zhì)的作用，且可以在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生作用，從而彌補(bǔ)了生物除臭有一定延遲期的缺點(diǎn)。本發(fā)明的微生物脫硫除臭菌劑，具有制備簡(jiǎn)單，除臭迅速、效果持久、沒(méi)有二次污染的特點(diǎn)。


圖I是糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1菌株的電子顯微鏡照片；圖2是糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1菌株革蘭氏染色光學(xué)顯微鏡照片；圖3是異養(yǎng)條件下糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1的生長(zhǎng)及硫氧化效率圖；圖4是自養(yǎng)條件下糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1的生長(zhǎng)及硫氧化效率圖5是使用脫硫除臭劑后養(yǎng)殖場(chǎng)硫化氫變化曲線圖；圖6是液體菌劑儲(chǔ)藏除臭有效期實(shí)驗(yàn)圖；圖7是固體菌劑儲(chǔ)藏除臭有效期實(shí)驗(yàn)圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的化學(xué)試劑均為常規(guī)市售試劑，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。 異養(yǎng)硫氧化細(xì)菌液體培養(yǎng)基牛肉膏3. 0g，蛋白胨15. 0g，酵母膏3. 0g，Na2HPO412H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 5H20 8. 0g，蒸餾水 1L，lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7· 0，121°C，滅菌 20min。異養(yǎng)硫氧化細(xì)菌固體培養(yǎng)基牛肉膏3.0g，蛋白胨15.0g，酵母膏3.0g，Na2HPO412H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 5H20 8. 0g，蒸餾水 1L，lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7· 0，121°C，力口瓊脂 I. 5% -2%,滅菌 20min。硫氧化細(xì)菌富集培養(yǎng)基牛肉膏I. 5g，蛋白胨10. 0g，酵母膏I. 0g, Na2HP04 12H202. 0g, NaCl 3. 0g，Na2S2O3 · 5H20 8. 0g，自然 pH，121°C，滅菌 20min。顆?；钚蕴看之a(chǎn)品活性炭，購(gòu)自北京化學(xué)試劑公司，經(jīng)10目-20目篩分過(guò)濾獲得，粒徑在0. 85-2mm之間。實(shí)施例I糞產(chǎn)堿桿菌M50-B1菌株的分離及鑒定I、菌株的分離分離源來(lái)自于堆肥生物濾池表層木屑，將樣品按5% (V/V)接種量接入IOOml異養(yǎng)硫氧化細(xì)菌篩選培養(yǎng)基中，放入恒溫?fù)u床中培養(yǎng)，控制溫度30°C , 120r/min,定期(7天)轉(zhuǎn)接至新鮮培養(yǎng)基中繼續(xù)富集。對(duì)經(jīng)過(guò)21天馴化，對(duì)連續(xù)傳代3次后的樣品進(jìn)行硫氧化效率測(cè)定，得出其中代謝效率達(dá)到90%以上。將獲得的富集培養(yǎng)液梯度稀釋后涂布到異養(yǎng)硫氧化細(xì)菌培養(yǎng)基固體平板上，在30°C培養(yǎng)7天，挑取單菌落并進(jìn)行劃線分離純化后獲得該菌株，編號(hào)為M50-B1。2、菌株的鑒定分子生物學(xué)鑒定應(yīng)用細(xì)菌基因組提取試劑盒(天根公司)提取M50-B1菌株的DNA，采用細(xì)菌16S rDNA序列通用引物27F-1492R擴(kuò)增，獲得的1400bp 16S rDNA片段經(jīng)過(guò)Blastn 軟件(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov)比對(duì)，與已知的幾產(chǎn)喊桿菌(Alcaligenesfaecalis)其他菌株相似性為100%。生理生化鑒定采用API 20NE (Biomerieux)試劑盒進(jìn)行鑒定,鑒定結(jié)果見(jiàn)表I :表I分離菌株M50-B1的生化鑒定結(jié)果
—試劑或特征結(jié)果
P -半乳糖苷酶___
精氨酸雙水解酶___
賴氨酸脫羧酶__-_
鳥(niǎo)氨酸脫羧-_
權(quán)利要求
1.糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)菌株 M50-B1，其保藏號(hào)為 CGMCC No. 5219。
2.一種脫硫除臭劑，其特征在于，含有權(quán)利要求I所述的菌株。
3.—種權(quán)利要求2所述的脫硫除臭劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下 (1)將權(quán)利要求I所述的菌株菌種在異養(yǎng)硫氧化固體培養(yǎng)基中活化后接種于異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，制備種子液；將種子液接種至新鮮滅菌的異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，28-30°C發(fā)酵培養(yǎng)，期間定期測(cè)定菌濁度，至600nm處吸光度達(dá)到20時(shí)，停止發(fā)酵，得到液體脫硫除臭劑；或 (2)將權(quán)利要求I所述的菌株菌種在異養(yǎng)硫氧化固體培養(yǎng)基中活化后接種于異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，制備種子液；將種子液接種至新鮮滅菌的異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基中，28-30°C發(fā)酵培養(yǎng)，期間定期測(cè)定菌濁度，至600nm處吸光度達(dá)到20時(shí)，停止發(fā)酵，將得到的發(fā)酵液與顆?；钚蕴堪碔 : 1(V : V)混合均勻后，將吸附菌體的活性炭載體于40°C干燥至含水率60%，得到固型脫硫除臭劑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的異養(yǎng)硫氧化液體細(xì)菌培養(yǎng)基配方為:牛肉膏 3. 0g，蛋白胨 15. 0g，酵母膏 3. 0g, Na2HPO4 12H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 5H208. Og,蒸懼水 1L, lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7. 0,121。。,滅菌 20min。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的異養(yǎng)硫氧化固體細(xì)菌培養(yǎng)基配方為:牛肉膏 3. 0g，蛋白胨 15. 0g，酵母膏 3. 0g, Na2HPO4 12H20 2. 0g, NaCl 3. 0g, Na2S2O3 5H208. 0g，蒸餾水 1L，lmol/L 鹽酸調(diào) pH 至 7· 0，121°C，加瓊脂 I. 5% _2%，滅菌 20min。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法(I)、(2)種子液的濃度為107CFU/mL,添加體積百分?jǐn)?shù)為2 % -5 %。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的顆?；钚蕴苛綖?.85-2mm。
8.權(quán)利要求2所述的脫硫除臭劑的使用方法，其特征在于，將液體脫硫除臭劑按糞便或垃圾量的I % (V/V)量進(jìn)行噴施，要求菌液均勻覆蓋垃圾表面，每天一次連續(xù)噴施3天，或，將固體脫硫除臭劑按垃圾或糞便量的2% (V/V)均勻撒布至垃圾表面。
9.權(quán)利要求I所述的菌株、權(quán)利要求2所述的脫氧除臭劑在環(huán)境除臭中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的環(huán)境可以是畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、生物濾池、生物滴濾塔和/或生活垃圾處理場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一株糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes faecalis)菌株M50-B1，其保藏編號(hào)為CGMCC 5219。本發(fā)明還提供了該菌在生物脫硫除臭劑中的應(yīng)用。將該菌制成液體菌劑和固體菌劑，在氧化硫化氫的過(guò)程中，不產(chǎn)酸，同時(shí)弱酸性菌液在噴灑過(guò)程中能夠吸收空氣中的氨，起到了很好的除臭作用，固型菌劑中的活性炭彌補(bǔ)了生物除臭延期性的缺點(diǎn)，并節(jié)約了除臭成本。本發(fā)明提供的糞產(chǎn)堿桿菌及利用其制備的生物脫硫除臭劑，除臭效果好，制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉，不造成二次污染，適合于在生活垃圾及畜禽生產(chǎn)的除臭中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C12R1/05GK102965294SQ201110328440
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者仇天雷, 李煥, 王旭明, 孫曉紅, 邢禮軍, 王彥珍, 韓梅琳 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心