[發明專利]一種微生物培育及固定化的方法

在審

• 申請號: 202210409429.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114774402A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 束夢照;岳冬梅;孫菲菲;吳耀
• 申請（專利權）人: 中交上海航道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/084;C12N11/04;C12N1/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

一種微生物培育及固定化的方法，包括培育過程和固定化過程；對土著微生物的培育、對微生物菌劑的二次培養的過程中，從一開始就加入活性炭，使微生物均勻地附著在活性炭上，形成生物膜?活性炭復合體。使得在后續的固定化過程中，活性炭對微生物起到保護作用。本發明將活性炭從一開始即加入水樣中，進行微生物的培育，使微生物能附著在活性炭上增殖，最終使制成的微生物小球能非常快適應環境，水質凈化效果更好，同時也能使固定化中的菌群分布更均勻。

技術領域

本發明屬于生態工程和環境工程領域，涉及用于污染物降解的微生物培育及固定化包埋的方法。

背景技術

黑臭水體治理工程中水質改善的方法大致分為物理法、化學法和生物法三類。其中生物修復方法主要是利用微生物、植物或者原生動物降解、吸收、轉化或清除環境污染，從而使得環境得到凈化的一種修復方法。其中微生物凈化技術是通過微生物的新陳代謝活動將水體中的污染物分解、轉化，從而達到凈化污水的目的。在污水治理方面，與物理法和化學法相比，微生物治理技術具有高效、節能、經濟、綠色等優勢。但無論是直接投加微生物菌劑或者培養土著微生物來凈化水質，現有微生物治理技術都會遇到因微生物懸浮生長，而河水流動，使得微生物流失嚴重的問題。因此考慮將微生物進行固定，即用物理或者化學方法將游離微生物固定在載體上，使其高密度富集并保持活性，可有效防止菌體流失，提高抗沖擊性能，具有效率高、反應易控制等優點。

微生物固定化方法主要有吸附法、包埋法、交聯法和化學共價法等幾種。其中，包埋法因具有方法簡單、材料經濟、化學穩定性好、微生物容量高和機械強度高等優點，受到眾多研究者青睞。目前，微生物包埋方法使用的載體品種很多，包括天然高分子凝膠和合成有機高分子載體。其中聚乙烯醇PVA因無毒、價廉、抗微生物分解和機械強度高等特點受到重視，是目前應用較廣的固定化載體之一，但其傳質性能較差。而海藻酸鈉SA則是固定化成型方便，但機械強度較差，易被微生物分解。當兩者混合應用時，可避免固定化菌球的拖尾。但這些微生物固定化的小球仍存在以下幾個問題：機械強度差，受曝氣沖擊影響大；由于微生物在培養過程中易形成大塊的絮狀體，導致在包埋過程中微生物分布不均勻；包埋過程中的攪拌、交聯等步驟，對微生物存在損害，導致生成的固定化小球中的微生物活性降低，且需要更長時間才能體現效果的問題。

發明內容

針對上述的技術現狀，本發明的目的是提供一種微生物培育及固定化的方法，具有制作成本低、操作簡便的特點，并使制成的微生物小球能非常快適應環境，水質凈化效果更好，同時也能使固定化中的菌群分布更均勻。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種微生物培育及固定化的方法，包括培育過程和固定化過程；從一開始培育就加入活性炭，使微生物均勻地附著在活性炭上，在后續的固定化過程中，活性炭對微生物起到保護作用。

進一步，包括對土著微生物的培育、對微生物菌劑的二次培養，菌群都可以從最初階段就直接附著在活性炭上進行生長。

所述培育過程：取一定體積的水樣，針對所需培養的微生物特性，在水中投加相應的營養物質。投加適量活性炭，曝氣，并調節水體的pH值，使水樣的pH值保持在7-9之間。經30-60天的培育后，將水體離心，得到帶活性炭的高濃度微生物菌懸液。

進一步，本微生物培養過程中的微生物菌群，可以通過對地表水或生活污水中添加營養物質，從自然環境中的土著微生物菌群中，有針對性地培育出所需要的附著于活性炭生長的土著微生物菌群，也可通過對微生物菌劑加入活性炭，進行二次培養，獲得附著于活性炭生長的微生物菌群。

進一步，所述營養物質包括C、N、P元素的營養物質，如碳酸根溶液，氯化銨溶液，磷酸二氫鉀溶液等。根據培育的目標微生物特性，添加合適的營養鹽。

進一步，所述活性炭為50-400目的活性炭，添加量為0.2-0.6％。