[發(fā)明專利]一種利用城市污泥固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的微生物殺蟲劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810026813.2
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101243802A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 周順桂;王躍強;程炯;雷發(fā)懋
• 申請（專利權）人: 廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所
• 主分類號: A01N63/02
• 分類號: A01N63/02;A01N61/00;A01P7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及城市污泥處理技術領域，具體來說，涉及利用城市污泥固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)微生物殺蟲劑的技術。

背景技術

城市污泥是指城市污水處理廠在污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物。它含有大量的有機物、豐富的氮磷等物質(zhì)以及病原物等，如果不加處理的任意排放和投棄會對環(huán)境造成嚴重的污染。目前，我國城市污泥年產(chǎn)生量約800萬噸干重，并且以每年10～15％的速度遞增。如何妥善地處置污泥，防止其二次污染，并將其作為一種有用資源加以有效利用，變廢為寶，具有重要的意義。

目前，城市污泥的處置途徑主要有：填埋、焚燒、熱解制油、土地利用等，但都存在著各自難以克服的缺陷。事實上，污泥中含有大量碳、氮、磷以及微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)(污泥中蛋白質(zhì)含量一般可達20％)，可以作為微生物發(fā)酵原料。

蘇云金芽孢桿菌，簡稱蘇云金桿菌(Bacillus?thuringiensis，Bt)，是一類能在代謝過程中產(chǎn)生芽孢和伴孢晶體的革蘭氏陽性細菌，其制劑是目前世界上產(chǎn)量最大的微生物殺蟲劑，占全球生物殺蟲劑銷售額的90％以上。Bt制劑克服了化學殺蟲劑高殘留、污染環(huán)境、危害人畜、易產(chǎn)生抗性等缺點，具有環(huán)境安全、不傷非靶標生物、不易產(chǎn)生抗性等諸多優(yōu)點。

專利CN1772879公開了一種利用污水污泥發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥蘇云金桿菌的方法。該方法采用的工藝是液體深層發(fā)酵法，用含固率1.5～5％的污泥作為原料，在發(fā)酵罐中發(fā)酵。該方法存在以下缺陷：1)液體深層發(fā)酵設備要求較高，需要發(fā)酵罐、空壓機等昂貴設備；2)發(fā)酵液需要碳酸鈣助濾或離心濃縮，而污泥粘度較大，不易于濃縮，后處理難度大；3)發(fā)酵液中有效成分易于隨后處理工藝而流失，毒效下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低；4)污泥在液體深層發(fā)酵時需要加入大劑量的、價格高的消泡劑，大大地增加了生產(chǎn)成本。

我國污水處理廠污泥的產(chǎn)出形式是脫水污泥(含固率25～30％)，污泥呈半固體，采用固態(tài)發(fā)酵法有利于縮短工藝流程，降低設備投資與生產(chǎn)成本。固態(tài)發(fā)酵是利用顆粒載體表面所吸附的營養(yǎng)物質(zhì)來培養(yǎng)微生物。在相對小的空間內(nèi)，這種顆粒載體可提供相當大的氣液界面，從而滿足好氣微生物增殖所需要的水份、氧氣和營養(yǎng)。與液態(tài)發(fā)酵相比，固態(tài)發(fā)酵具有以下優(yōu)點：1)發(fā)酵流程簡單，不需嚴格無菌條件；2)設備便宜，投資少，能耗低，易操作；3)后處理簡便、有效成分不易流失，污染少，基本無廢水排放。

迄今為止，經(jīng)國內(nèi)外文獻與專利檢索，尚未見到固態(tài)發(fā)酵城市污泥生產(chǎn)生物殺蟲劑的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種利用城市污泥固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)微生物殺蟲劑的方法。

本發(fā)明的另一個目的在于提供利用上述方法制得的微生物殺蟲劑。

本發(fā)明的技術原理是：以城市污泥所含的糖分與蛋白質(zhì)、磷以及微量元素為主要營養(yǎng)物質(zhì)，在維持適宜pH、溫度與濕度的條件下，蘇云金芽孢桿菌附著于固體培養(yǎng)基顆粒的表面生長與增殖，產(chǎn)生伴胞晶體等殺蟲活性物質(zhì)，發(fā)酵后經(jīng)干燥、粉碎制成蘇云金桿菌微生物殺蟲劑。

本發(fā)明的利用城市污泥固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)微生物殺蟲劑的方法，包括如下步驟：

g/L是指每1L培養(yǎng)基液體中加入的目標物的克數(shù)；

％是指每100份質(zhì)量的培養(yǎng)基液體中接入接種物的質(zhì)量份數(shù)；

(1)固體培養(yǎng)基的調(diào)制：固體培養(yǎng)基由含水率40～60％的城市污泥和含水率為40～60％蓬松材料組成，污泥與蓬松材料重量比為3∶1～2，用堿調(diào)pH值為6.5～7.5；

(2)搖瓶培養(yǎng)：將蘇云金桿菌接入LB液體培養(yǎng)基中，搖床上振蕩培養(yǎng)8～12小時；

(3)固態(tài)發(fā)酵：將固體培養(yǎng)基滅菌，冷卻，按5～15％的接種量接入上述種子液，于25～30℃培養(yǎng)3～4天；

(4)發(fā)酵后處理：上述發(fā)酵后的固體培養(yǎng)基通過晾干、氣流粉碎，過篩，加入3～10％助劑混勻即得。

(5)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方法參照國家標準GB/T19567.3-2004中蘇云金芽孢桿菌可濕性粉劑進行。

在上述方法中，步驟(1)所述堿優(yōu)選為CaO、NaOH、KOH或Ca(OH)₂。最佳是CaO。

在上述方法中，步驟(1)所述蓬松材料優(yōu)選為秸稈粉、珍珠巖、豆粕粉或麥麩。

在上述方法中，步驟(2)所述LB液體培養(yǎng)基配方為：酵母浸膏5g，胰蛋白胨10g，NaCl?5g，水1000mL，pH?7.2～7.6。

在上述方法中，步驟(2)所述蘇云金桿菌為蘇云金桿菌HD-1或蘇云金桿菌7216等。