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食物垃圾降解消除型微生物菌剂及其制法和所用菌的制作方法.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。食物垃圾降解消除型微生物菌剂及其制法和所用菌的制作方法专利名称:食物垃圾降解消除型微生物菌剂及其制法和所用菌的制作方法技术领域:本发明属于生活垃圾处理领域,涉及一种用于食物垃圾的微生物降解消除技术,具体涉及一种食物垃圾的微生物降菌剂的制备方法。背景技术:随着我国社会经济的快速发展,城镇居民的生活垃圾不仅数量日益增加,而且生活垃圾中包括瓜皮果壳、剩菜剩饭等食物垃圾的比重也越来越大。由于食物垃圾含水率高(90%)、焚烧热值低(21003100kJ/kg),与其他城市垃圾成分混合后,采用填埋处置不仅占用宝贵的土地资源而且会产生大量渗滤液而污染地下水系;采用焚烧发电处置因不能满足垃圾的发热量要求(即5000kJ/kg以上)会致使焚烧炉燃烧不充分而产生二恶英,严重危害周边居民身体健康。由于这类垃圾来源分散,在收集转运过程中易腐烂发臭而污染环境,因此难以从一家一户收集汇总后通过饲料加工、堆肥或沼气发酵处置技术实现资源化利用。所以食物垃圾已成为影响城镇环境质量的重要污染源。为此,研发一种将这类垃圾就地生产就地降解消除的高度无害化、减量化处置新技术,对于经济社会的可持续发展和保护生态环境安全具有极其重要的作用。基于上述理念,目前我国已研发出一些食物垃圾原位消除技术,,该机器先将剩菜剩饭、瓜皮果壳等食物垃圾粉碎,再利用所设置的微生物菌群将食物垃圾碎粒分解成水、二氧化碳和无机离子,然后经过滤颗粒层的过滤后,最后呈流质排入下水道,不会引起下水管道赌塞。这种技术在减少固体垃圾的排放量的同时却增加了污水处理压力,因此,未能从根本上解决餐厨食物垃圾的环境污染问题。也有发明专利()公开了一种应用YB微生物功能菌的生活有机垃圾处理机,该YB微生物功能菌由枯草芽孢杆菌和脱氮副球菌组成。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种食物垃圾降解消除型微生物菌剂III及其制备方法和所用菌。为了解决上述技术问题,本发明提供一种蜡状芽孢杆菌,该蜡状芽孢杆菌(Baciluscereus),保藏单位中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期2010年6月1日,。本发明还同时公开了一种食物垃圾降解消除型微生物菌剂III,(Actinomucorelegans)(Baciluscereus)。本发明还同时公开了上述食物垃圾降解消除型微生物菌剂III的制备方法,包括以下步骤1)、斜面培养将雅致放射毛霉(Actinomucorelegans),将蜡状芽孢杆菌(Baciluscereus),分别于1543°C培养2472h,进行菌株的活化;2)、一级种子液培养将步骤1)活化后所得的雅致放射毛霉接种于PDA液体培养基、活化后所得的蜡状芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基,于1543°C、100250r/min摇床振荡培养48120h;分别得雅致放射毛霉的一级种子液和蜡状芽孢杆菌的一级种子液;3)、细菌液体发酵培养在发酵罐内放置培养液I,将步骤2)所得的蜡状芽孢杆菌的一级种子液按照占培养液I525%体积比的接种量接种于培养液I中,于15°C43°C、30100r/min发酵培养4872h;获得细菌菌液;4)、真菌液体发酵培养在发酵罐内放置培养液II,将步骤2)所得的雅致放射毛霉的一级种子液按照占培养液II525%体积比的接种量接种于培养液II中,于15°C43°C、30100r/min发酵培养4872h;获得真菌菌液;5)、将步骤3)所得的细菌菌液与步骤4)所得的真菌菌液进行混合,获得食物垃圾降解消除型微生物菌剂III。作为本发明的食物垃圾降解消除型微生物菌剂III的制备方法的改进步骤3)中的培养液I为将味精废液稀释10200倍,;步骤4)中的培养液II为将味精废液稀释10200倍,。在本发明中雅致放射毛霉(Actinomucorelegans),保藏单位中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期2010年6月1日,。蜡状芽孢杆菌(Baciluscereus),保藏单位中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期2010年6月1日,。PDA固体培养基的配方与制备法如下马铃薯200g去皮切块加800***,纱布过滤,加蔗糖20g,琼脂18g,加蒸馏水至IOOOmL;,温度121°C下灭菌20min。PDA液体培养基的配方与制备法如下马铃薯200g去皮切块加800***,纱布过滤,加蔗糖20g,加蒸馏水至IOOOmL;,温度121°C下灭菌2Omin。牛肉膏蛋白胨固体培养基的配方与制备法如下牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaC15g,琼脂18g,加蒸馏水至lOOOmL,;,温度121°C下灭菌20min。牛肉膏蛋白胨液体培养基的配方与制备法如下牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaC15g,加蒸馏水至lOOOmL,;,温度121°C下灭菌2Omin。味精废液为味精生产中产生的离交废液,营养丰富,氨基总含量达10%左右,同时无重金属污染,各项含量远低于城镇垃圾农用控制标准,因此,具有质量安全、营养丰富的特点,作为微生物菌剂的培养基利用可以达到以废治废、废弃物资源化利用的目的。例如,可选用杭州西湖味精集团有限公司在味精生产过程中所产生的味精废液。(Actinomucorelegans)(Baciluscereus)。本发明中的雅致放射毛霉(Actinomucorelegans)(Baciluscereus)、筛选获得,他们具有或兼具蛋白质、淀粉、纤维素和脂肪高效降解的功能。本发明的食物垃圾降解消除型微生物菌剂III实际使用时,菌剂III与具有良好吸水保水能力、质地疏松的载体材料混合,从而组成食物垃圾降解固体基质;具体降解原理如下将食物垃圾降解固体基质置于垃圾处理机内,通过垃圾处理机的运行,营造出食物垃圾降解系统的适宜温度和好氧环境,每天投入一定量的食物垃圾;在垃圾降解系统运行过程中,微生物菌群快速生长繁殖,释放出大量的分解酶蛋白,其中包括脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等,将食物垃圾中的脂肪、淀粉、粗纤维、蛋白质等分解为脂肪酸、糖和氨基酸等短链低分子有机物,菌群以此为营养代谢出H2CKCO2和生物热能,同时以几何级数迅速繁殖。在菌群繁殖过程中,不断消除食物垃圾,周而复始,实现食物垃圾的无害化和高度减量化。一般情况下,在载体中按照15%30%的重量比添加本发明的食物垃圾降解消除型微生物菌剂III构成食物垃圾降解固体基质,然后置于垃圾降解处理机内,通过垃圾处理机的运行对投加的食物垃圾进行降解处理。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。(蜡状芽孢杆菌Baciluscereus)在蛋白质培养基上生长3d的溶菌圈;(蜡状芽孢杆菌Baciluscereus)的生长曲线图。具体实施例方式实施例1、蜡状芽孢杆菌(Baciluscereus)的采集、分离、筛选与鉴定1)、采集、分离、纯化取畜禽粪高温堆肥发酵所得的有机肥10g,置于装有IOOmL牛肉膏蛋白胨液体培养基的250mL三角瓶内,lOOr/min振荡24h富集培养,接种环蘸取所得的悬浊液在细菌选择性培养基平板上划线,置于30°C下培养48h,从平板上挑取若干形态不同的单菌落,分别在细菌选择性培养基平板上划线,反复数次,直至各菌落纯化,获得若干细菌分离物。细菌选择性培养基平板制备牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaC15g,琼脂18g,加蒸馏水至IOOOmL,;,温度121°C下灭菌20min。冷却后加制霉菌素30单位/L、青霉素2000单位/L,倒平板。2)、溶菌圈法筛选鉴于食物垃圾的主要成分为蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素等,作为食物垃圾降解功能菌应具有或兼具这四大类物质的高效降解能力。采用溶菌圈法分别测定上述采集、分离、纯化过程中获得的若干细菌分离物对四类物质的降解能力,从中筛选出高效菌株接种针挑取细菌选择性培养基平板中分离纯化获得的不同分离物的斜面菌落,分别点接于蛋白质、淀粉、脂肪、纤维素培养基平板,观察溶菌圈直径随培养时间的变化,从中筛选出溶菌圈直径较大的细菌分离物,。。蛋白质培养基脱脂奶粉50g/L,可溶性淀粉10g/L,酵母膏5g/L,KH2P04lg/L,MgSO4·,琼脂20g/L,其余为蒸馏水;,121°C灭菌20min,冷却后倒平板。淀粉培养基蛋白胨10g/L,可溶性淀粉2g/L,牛肉膏5g/L,NaCl5g/L,琼脂20g/L,其余为蒸馏水;,121°C灭菌20min,冷却后倒平板。脂肪培养基(NH4)2S042g/L,K2HP04lg/L,,MgSO4·,,琼脂20g/L,橄榄油乳化液12mL(橄榄油20g/L聚乙烯醇(PVA)Sl3的体积比,转速1000r/min,5min),,其余为蒸馏水,pH自然,121°C灭菌20min,冷却后倒平板。,,CMC-,,,,其余为蒸馏水,,121°C灭菌20min,冷却后倒平板。3)、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、,30°C、120r/min振荡培养,每隔2h取菌液于560nm处测定吸光值(紫外可见分光光度计,Beckmann,DU640),绘制生长曲线,如图2所示。,测定该菌株的4种胞外酶活性,结果列于表1。(AnshuGupta,SKKhare,2006),,MgSO4·,,,,,CaCl2,,其余为蒸馏水,,121°C灭菌20min。,30°C、120r/min振荡培养,每隔特定时间取样,按Folin-phenol试剂法(CuipingLietal,2005)测定中性蛋白酶活性取离心分离(10000g,5min,4°C),取ImL含有10A(W/V),分别在30°C恒温振荡箱放置5min。混合粗酶液和缓冲液,在30°C静置lOmin。然后加3mL10%TCA(三***乙酸)后轻微振荡,再在13000g(4°C)离心lOmin。取ImL上清液,另加3mLNa2C03(),再加lmLFolin-phenol试剂,振荡后,于30°C静置20min。最后,于640nm处测其吸光度。以标准酪氨酸浓度梯度作为标准曲线。其中Folin-phenol试剂按照OliverHLowry等人(1951)方法配置。蛋白酶活力单位定义每min催化酪蛋白水解得到1μg·mL—1酪氨酸所需的酶量。·L1,蛋白胨5g·L1,K2HP042g·L1,NaClIg··ΙΛMgSO4··Λ其余为蒸馏水,121°C灭菌2Omin。,30°C、120r/min振荡培养,每隔特定时间取样,按DNS法(GashawMamo,AmareGessesse,1997)测定淀粉酶活性取菌液离心(lOOOOg,5min,4°C),加淀粉-磷酸盐缓冲液混合液(50mM,),在70°C水浴中反应30min,然后加3mLDNS试剂煮沸5min。最后,在540nm处测定吸光值。粉酶活力单位定义为每min催化淀粉水解形成Iyg·ml/1还原糖时所需的酶量。DNS试剂配置方法准确称取无水的3,。无水氢氧化钠40g溶解后移入500mL容量瓶,冷却后定容。将水杨酸溶液移入IOOOmL容量瓶并加入325mL的氢氧化钠溶液,再加入15mL丙三醇溶解定容至IOOOmL,贮存于棕色试剂瓶中。,MgSO4·,NaCl10g/L,橄榄油20g/L,,,其余为蒸馏水,121°C灭菌20min。,30°C、120r/min振荡培养,每隔一定时间取样,然后按滴定法(PignedeGetal,2000)测定脂肪酶活取菌液离心(10000g,5min,4°C)上清液即粗酶液ImL加入5mL乳化液和4mL磷酸盐缓冲液(Na2HPO4-KH2PO4,IOOmM,)的混合液中。水浴37°C反应lOmin。然后用15mL95%(V/V)的乙醇停止反应。用50mMNaOH滴定反应生成的脂肪酸。脂肪酶活力单位定义为每min催化脂肪水解产生Iymol·mL—1脂肪酸所需的酶量。(CMCase),,;每试管分装成高7cm深层,并放入IX6cm滤纸条1条,其余为蒸馏水,121°C灭菌20min。,30°C、120r/min振荡培养,每隔一定时间取样,采用3,5-二硝基水杨酸比色定糖法(DNS)(MillerGL,1959)测定酶解液中还原糖含量,用葡萄糖溶液作标准曲线。具体方法为取

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