一种新型环保微生物菌剂的研制及处理污水的初步研究

【摘要】：微生物菌剂是由功能性好、共生性强的多种微生物,通过适当的组配以及合适的发酵条件制成的活菌制剂,已广泛用于种植、养殖、食品、环保等领域,具有经济高效、使用方便等特点。由于目前所应用的环保微生物菌剂中的菌株大都是从污染环境中筛选出来的,筛选过程相对复杂,安全性、环保性等需要仔细评价,一定程度上需要寻找新的环境友好型替代菌株。乳酸菌、酵母菌和纳豆菌是生活食材中常用的发酵菌种,也是微生物菌剂中广泛采用的菌种。这些成熟应用的菌株,不但筛选过程简单、环保性、安全性高,而且研究证明它们可以降解多种环境污染物,在水质净化方面具有较好作用。此外,亦有研究表明乳酸菌、酵母菌、纳豆菌之间具有互利共生关系,可以一起进行混合培养。本研究从酸奶、酵母粉、纳豆中分离出乳酸菌、酵母菌和纳豆菌作为菌种,研究它们混合培养的条件,制备出一种可用于净化生活污水和减轻垃圾渗滤液臭味的复合微生物菌剂,对其使用效果进行了考察和分析,以期为污水净化、垃圾处理提供安全有效、成本低的环保产品。主要研究结果如下：1采用传统方法从酸奶、酵母粉、纳豆中分离出3株菌,通过形态观察、生理生化实验、16SrDNA或26SrDNA序列对比三种方法对其进行了鉴定,结果表明它们分别为干酪乳杆菌、乙醇假丝酵母菌、纳豆芽孢杆菌。2对这三株菌的混合培养条件进行了研究,根据最佳的培养条件制备复合微生物菌剂,并对菌剂中的活菌数进行了计数。结果表明：乳酸菌、酵母菌、纳豆菌的最佳混合培养条件为：间歇振荡培养、温度35℃、时间120h、接种比例2%：2%：1%,由此制成的菌剂中乳酸菌、酵母菌、纳豆菌的活菌数含量分别为4.79×107cfu/mL、5.57×107cfu/mL、3.73×107cfu/mL。3菌剂对生活污水中的COD和氨氮的去除均具有促进作用,综合分析,以0.5‰的菌剂投加量曝气处理2d对污水的净化效果最好,COD和氨氮的去除率可以分别提高11.11%和14.13%,初步显示该菌剂对生活污水具有较好的净化效果。4菌剂能有效降低垃圾渗滤液的嗅阈值,抑制NH3和H2S的产生,对渗滤液有较好的除臭效果。综合分析,以5‰的投加量每3d投加一次较合理。本研究初步证明,这种利用从食材中分离获得的微生物制备的菌剂在环境保护方面具有较好的作用,且工艺简单、成本低廉。经过进一步优化配比和改进混合培养条件,有望进行开发应用。 【关键词】：微生物菌剂 混合培养 生活污水 垃圾渗滤液
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1 微生物与环境10
• 2 微生物技术10-11
• 2.1 微生物技术应用于环保领域的优势10-11
• 2.2 微生物技术在环保领域的应用11
• 3 微生物菌剂11-16
• 3.1 微生物菌剂的分类12
• 3.2 微生物菌剂的生产工艺12-13
• 3.3 微生物菌剂中菌种的来源13
• 3.4 环保菌剂中应用的微生物13-15
• 3.4.1 酵母菌13-14
• 3.4.2 乳酸菌14
• 3.4.3 芽孢杆菌14-15
• 3.4.4 光合细菌15
• 3.5 环保微生物菌剂的作用机理15-16
• 3.6 微生物菌剂的开发和应用前景16
• 4 混合培养16-19
• 4.1 混合培养的意义及应用16-17
• 4.2 混合培养的菌种组合17-18
• 4.3 混合培养存在的问题及展望18-19
• 5 本课题的研究目的及意义19
• 6 研究内容19-20
• 7 技术路线20-21
• 第二章 菌种的分离及鉴定21-32
• 1 材料21-22
• 1.1 菌株来源21
• 1.2 培养基与主要试剂21-22
• 1.3 主要仪器与设备22
• 2 方法22-25
• 2.1 菌种的分离22-23
• 2.1.1 乳酸菌的分离22
• 2.1.2 酵母菌的分离22
• 2.1.3 纳豆菌的分离22-23
• 2.2 菌种的鉴定23-25
• 2.2.1 形态观察23
• 2.2.2 生理生化实验23
• 2.2.3 分子生物学鉴定23-25
• 2.2.3.1 基因组DNA的提取23-24
• 2.2.3.2 引物合成24
• 2.2.3.3 PCR扩增体系24-25
• 2.2.3.4 PCR循环参数25
• 2.2.3.5 PCR产物回收及测序25
• 3 结果与分析25-31
• 3.1 菌落形态25-27
• 3.2 个体形态27-28
• 3.3 生理生化特性28-29
• 3.4 PCR结果29-31
• 3.4.1 基因组DNA提取结果29-30
• 3.4.2 PCR扩增结果30
• 3.4.3 PCR扩增产物测序及分析30-31
• 4 菌种的保藏31
• 4.1 短期保藏31
• 4.2 长期保藏31
• 5 讨论31
• 6 小结31-32
• 第三章 菌剂的混合培养及发酵条件32-39
• 1 材料33
• 1.1 菌种33
• 1.2 其它材料33
• 1.3 培养基33
• 1.4 仪器33
• 2 方法33-35
• 2.1 菌种活化33-34
• 2.2 混合培养条件的确定34-35
• 2.2.1 供氧条件的选择34
• 2.2.2 培养温度的选择34
• 2.2.3 培养时间的选择34
• 2.2.4 接种比例的选择34
• 2.2.5 接种量的选择34-35
• 2.3 混合发酵液中有效活菌数的测定35
• 2.4 菌剂的制备35
• 3 结果与分析35-38
• 3.1 供氧条件对活菌数的影响35-36
• 3.2 温度对活菌数的影响36
• 3.3 培养时间对活菌数的影响36-37
• 3.4 接种比例对活菌数的影响37
• 3.5 接种量对活菌数的影响37-38
• 3.6 菌剂的常规检测38
• 4 讨论38
• 5 小结38-39
• 第四章 菌剂净化生活污水的研究39-49
• 1 材料39-40
• 1.1 微生物菌剂39
• 1.2 试验污水39-40
• 1.3 主要仪器40
• 2 方法40
• 3 结果与分析40-47
• 3.1 菌剂对污水COD的去除效果40-44
• 3.2 菌剂对污水中氨氮的去除效果44-47
• 4 讨论47-48
• 5 小结48-49
• 第五章 菌剂对垃圾渗滤液除臭效果的研究49-57
• 1 材料49-50
• 1.1 微生物菌剂49
• 1.2 垃圾渗滤液49-50
• 1.3 主要仪器50
• 2 方法50
• 2.1 菌剂对垃圾渗滤液的除臭效果50
• 2.2 菌剂抑制NH_3和H_2S产生的效果50
• 3 结果与分析50-55
• 3.1 菌剂对垃圾渗滤液的除臭效果50-52
• 3.2 菌剂对垃圾渗滤液NH_3含量的影响52-53
• 3.3 菌剂对垃圾渗滤液H_2S含量的影响53-55
• 4 讨论55
• 5 小结55-57
• 第六章 结论与讨论57-59
• 参考文献59-67
• 个人简介67-68
• 导师简介68-69
• 致谢69

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