一種微生物除臭菌劑、其制備方法及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于公廁、畜禽養殖場和垃圾收集站的微生物除臭菌劑，該微生物除臭菌劑含有保藏號為CGMCCNO.5982的杰丁畢赤酵母、保藏號為CGMCCNO.6496的東方伊薩酵母、保藏號為CGMCCNO.6495的乳桿菌、保藏號為CGMCCNO.5985的嗜熱鏈球菌、保藏號為CICCNO.20085的地衣芽孢桿菌、保藏號為CGMCCNO.4891的細黃鏈霉菌乳糖變種。本發明還公開了該微生物除臭菌劑的制備方法，包括液態和固態微生物除臭菌劑的制備方法，以及該微生物除臭菌劑的用途。
【專利說明】—種微生物除臭菌劑、其制備方法及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于公廁、畜禽養殖場和垃圾收集站的微生物除臭菌劑及其制備方法，具體涉及根據微生物生態學原理，利用菌株之間的共生、互生、協同作用利用以及代謝類型、呼吸類型及作用功能多樣的特點構建成的微生物除臭菌劑、其制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發展，人們逐漸由物質生活向精神生活轉變，旅游業得以快速發展，景區公廁數量不斷增多，景區廁所惡臭的控制以及糞便的處理已成為影響景區可持續發展的重要因素。同時截止2012年，我國畜禽養殖業產值已占農業總產值的34%，在某些發展快的地區，養殖業收入已占到農民收入的40%以上。養殖業的快速發展在提高人民生活水平、保障城鄉畜禽產品穩定供應的同時，也引發了日益嚴重的惡臭環境問題。每年，我國城鄉生活垃圾產生量約為3.7億噸，這些生活垃圾在垃圾收集站堆放、轉運過程中產生大量惡臭，造成嚴重的環境污染。惡臭含有多種有毒有害成分，其中氨氣、硫化氫、硫醇和甲硫醇等是主要有害氣體成分，惡臭的排放會對周邊環境造成嚴重污染，人們長期吸入后對身體健康造成嚴重傷害。因此實施惡臭污染控制和管理，開展脫除惡臭氣體的研究具有重要意義。
[0003]目前，除臭劑主要分為化學除臭劑和生物除臭劑兩大類，化學除臭劑具有針對性強、見效快等特點，但因為其對惡臭氣體去除的單一性，當其遇到復雜的惡臭氣體成分時，其除臭效果會大幅降低，同時使用成本較高，易對環境造成二次污染，因此化學除臭劑應用范圍較小。生物除臭原理是通過外源功能菌種或生物酶對惡臭的直接降解或對產惡臭微生物的抑制來脫除惡臭。生物除臭能持久消除惡臭，無二次污染，使用方便，成本低廉等特點，成為惡臭控制的研究熱點 。
[0004]生物除臭的核心是高效除臭功能微生物菌劑，通過分離篩選高效除臭功能菌株并優化組合配伍成微生物除臭菌劑，再接種于糞便環境中可以有效降低其釋放的惡臭強度，達到惡臭原位控制目的。目前，除臭功能微生物菌劑可分為單菌型和多菌型兩大類，單菌型由單一功能菌株構成，多菌型由兩種或多種功能菌株構成。在長期研究和應用實踐中，研究人員發現許多重要的生化過程是單株微生物不能完成或只能微弱地進行，而需在兩種或多種微生物的協同作用下才能更好的完成。公共廁所、畜禽養殖場畜禽舍、糞污貯存池、垃圾收集站等臭氣釋放源是一個營養物質復雜、土著微生物群落多樣的微生態系統，如何使接種微生物在糞便中優勢生長是能否實現惡臭控制的關鍵，單菌株由于其代謝類型、呼吸類型及作用功能單一，對環境適應能力弱，很難在臭氣釋放源中成為優勢菌群。多菌型微生物除臭菌劑由多種微生物經過發酵制成，由于菌群組成、代謝類型、呼吸類型及作用功能多樣，可穩定占據生態位，有效抑制廣生惡臭物質的腐敗菌或對惡臭物質直接降解，其具有對環境適應能力強，應用范圍廣，除臭效果比較持久等優點。因此，利用微生物之間的協同作用，構建多菌型微生物除臭菌劑是生物除臭研究的熱點。
【發明內容】

[0005]針對公共廁所、畜禽養殖場畜禽舍、糞污貯存池、垃圾收集站等主要惡臭釋放源，本發明提供一種高效除臭的微生物菌劑、其制備方法及其應用。
[0006]本發明提供了一種高效除臭的微生物菌劑，該菌劑含有保藏號為CGMCCN0.5982的杰丁畢赤酵母(Pichia jadinii)、保藏號為CGMCC N0.6496的東方伊薩酵母(Issatchenkia orientalis)、保藏號為 CGMCC N0.6495 的乳桿菌(Lactobacillus sp.)、保藏號為 CGMCCN0.5985 的嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、保藏號為 CICCN0.20085 的地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、保藏號為 CGMCC N0.4891 的細黃鏈霉菌乳糖變種(Streptomyces microf lavus var.lactosus)。
[0007]本發明的微生物除臭菌劑中，所述各菌株培養、計數調節后的菌液按杰丁畢赤酵母CGMCC N0.5982:東方伊薩酵母CGMCC N0.6496:乳桿菌CGMCC N0.6495:嗜熱鏈球菌CGMCC N0.5985:地衣芽孢桿菌CICC N0.20085:細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCC N0.4891=1~4:1~4:1~2:1~2:1~2:1~2(體積/體積)的比例混合。
[0008]其中涉及的相關保藏信息及菌株購置信息為:
[0009]保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝陽區北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所；保藏編號:CR(CGMCC N0.5982)、SR(CGMCC N0.5985)，保藏日期:2012年4月 10 日；保藏編號:SX(CGMCC N0.6496),NG(CGMCCN0.6495)，保藏日期:2012年9月3日；分類名:CR為杰丁畢赤酵母(Pichia jadinii)、SR 為嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、SX 為東方伊薩酵母(Issatchenkiaorientalis)、NG 為乳桿菌(Lactobacillus sp.)。
[0010]地衣芽孢桿菌DY (CICC N0.20085)購置于中國工業微生物菌種保藏管理中心，保藏日期為2005年12月30日。細黃鏈霉菌乳糖變種XH(CGMCC N0.4891)購置于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2006年10月5日。
[0011]本發明還提供了一種上述微生物除臭菌劑的制備方法，可以通過以下方式來實現:
[0012]1、培養基
[0013](I)YPD固體培養基，用于酵母菌種CR CGMCC N0.5982和SX CGMCC N0.6496活化，其配方為:
[0014]蛋白胨20g、牛肉膏 10g、葡萄糖 20g、水 lOOOmL、瓊脂 15_20g、pH6.5-7.0。
[0015](2 ) MRS固體培養基，用于乳桿菌NG CGMCC N0.6495和嗜熱鏈球菌SR CGMCCN0.5985活化，其配方為:
[0016]蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸鈉5g、檸檬酸二銨2g、吐溫801mL、硫酸鎂 0.58g、硫酸錳 0.05g、磷酸氫二鉀 2g、瓊脂 15_20g、水 lOOOmL、pH6.2。
[0017](3)牛肉膏蛋白胨固體培養基，用于地衣芽孢桿菌DY CICC N0.20085活化，其配方為:
[0018]牛肉膏5g、蛋白胨 10g、氯化鈉 5g、瓊脂 15-20g、水 lOOOmL、pH7.0-7.5。
[0019](4)高氏一號固體培養基，用于細黃鏈霉菌乳糖變種XH CGMCC N0.4891活化，其配方為:
[0020]淀粉20g、硝酸鉀lg、磷酸氫二鉀0.5g、硫酸鎂0.5g、氯化鈉0.5g、七水合硫酸亞鐵0.01g、瓊脂 15-20g、水 lOOOmL、ρΗ7.2-7.4。
[0021](5)用于微生物除臭菌劑發酵的液體培養基配方為:
[0022]蛋白胨5g、牛肉膏10g、酵母膏5g、麥芽浸粉10g、氯化鈉5g、葡萄糖20g、硫酸鎂
0.58g、磷酸氫二鉀 2g、水 lOOOmL、pH6.0-7.0。[0023]2、6株菌的優化配伍比例
[0024]杰丁畢赤酵母CGMCC N0.5982:東方伊薩酵母CGMCC N0.6496:乳酸桿菌CGMCCN0.6495:嗜熱鏈球菌CGMCC N0.5985:地衣芽孢桿菌CICC N0.20085:細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCC N0.4891的體積比為I~4:1~4:1~2:1~2:1~2:1~2。
[0025]3、菌劑的制備方法
[0026]液態微生物除臭菌劑的制備方法為:
[0027](I)將6菌株分別接種于其對應的固體培養基活化備用。
[0028](2)將滅菌處理過的液體培養基定量備用。
[0029](3)將活化后的菌株分別接入滅菌處理過的液體培養基中培養，其中CR、SX、DY培養24小時，NG和SR培養72小時，XH培養96小時。
[0030](4)將培養好的各菌液先計數調節為:CR和SX菌液濃度OD56tlnm=L O, DY、NG和SR菌液濃度OD6tltol=L O, XH菌液濃度OD5tl5nm=L O ;再將6菌液組合，即為液態微生物除臭菌劑。
[0031]固態微生物除臭菌劑的制備方法為:
[0032](I)將滅菌處理過的麩皮或米糠或木屑或其混合物干燥定量，作吸附劑用。
[0033](2)每升液態微生物除臭菌劑(前述制備得到的液態微生物除臭菌劑)加入吸附劑IKg,攪拌混勻，然后在40°C恒溫培養箱中烘干培養20-24小時，至含水量為15-20%，即為烘干菌劑，再按每千克烘干菌劑中加入5g酵母浸粉作為促進劑，攪拌均勻，即為固態微生物除臭菌劑，定量封包低溫保存。
[0034]上述制備的微生物除臭菌劑的主要指標為:
[0035]液態微生物除臭菌劑:活菌數大于等于10億CFU/mL ;pH5_7 ;懸液、顏色微黃、有酒香味。
[0036]固態微生物除臭菌劑:活菌數大于等于10億CFU/g ;顆粒干燥、表面乳白、有酒香味。
[0037]4、使用方法及條件
[0038]本微生物除臭菌劑適用于公共廁所、畜禽養殖場畜禽舍、糞污貯存池、垃圾收集站等臭氣釋放場所。其使用方法為:液態微生物除臭菌劑按除臭原料質量的0.1%-1%直接噴灑于畜禽舍或糞污貯存池等臭氣釋放場所；固態微生物除臭菌劑按除臭原料質量的
0.1%-1%先用生理鹽水把菌劑調勻，在30°C環境下活化3-5小時，隨后均勻散撒于畜禽舍或糞污貯存池臭氣釋放場所。
[0039]本發明的優越之處在于:
[0040](I)菌劑由多種微生物菌種構成，由于其代謝類型、呼吸類型及作用功能多樣特點，菌劑微生物在糞污中能良好生長，迅速占據有利生態位，抑制產惡臭微生物生長繁殖，降低惡臭釋放強度，實現了惡臭原位源頭控制。
[0041](2)菌劑由酵母菌、乳酸菌、芽胞菌和放線菌有益微生物構成，有益菌在糞污中生長繁殖，協同作用，有效改善了糞便生態環境，減少了糞便中抗生素的使用。
[0042](3)本發明的微生物除臭菌劑由6種微生物經過發酵制成，由于菌群組成、代謝類型、呼吸類型及作用功能多樣，可穩定占據生態位，有效抑制產生惡臭物質的腐敗菌或對惡臭物質直接降解，對環境適應能力強，應用范圍廣，除臭效果比較持久。
[0043](4)實現了 6菌株的有效配比組合，組合后的菌劑比單菌除臭效果明顯提高，實驗結果表明，通過對菌株的優選組合，組合后的菌劑比單菌除臭效果提高80%-120%以上。
[0044](5)符合生物安全法規，菌劑中包含的菌株為從糞便環境、酸奶中分離純化而得，不會對周圍環境和生態平衡造成危害。
[0045](6)將麩皮、秸桿、木屑作為微生物除臭菌劑的吸附載體使菌劑易于包裝保存、運輸便利。
【具體實施方式】
[0046]以下結合實施例詳細地說明本發明。實施方案為便于更好的理解本發明，但并非對本發明的限制。
[0047]一、微生物除臭菌劑的制備
[0048]實施例1
[0049](I)將高溫滅菌處理(121°C、30分鐘)的YPD、MRS、牛肉膏蛋白胨和高氏一號固體培養基定量備用，固體Yro培養基的配方為蛋白胨20g、牛肉膏10g、葡萄糖20g、水lOOOmL、瓊脂15-20g、pH6.5-7.0 ;固體MRS培養基配方為蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸鈉5g、檸檬酸二銨2g、吐溫801mL、硫酸鎂0.58g、硫酸錳0.05g、磷酸氫二鉀2g、瓊脂15-20g，水lOOOmL、pH6.2 ;牛肉膏蛋白胨固體培養基為牛肉膏5g、蛋白胨10g、氯化鈉5g、瓊脂15-20g，水lOOOmL、pH7.0-7.5 ;高氏一號固體培養基為淀粉20g、硝酸鉀lg、磷酸氫二鉀0.5g、硫酸鎂0.5g、氯化鈉0.5g、七水合硫酸亞鐵0.01g、瓊脂15-20g，水1000mL,ρΗ7.2-7.4。
[0050](2)將CR和SX菌株分別接入I環于對應的滅菌處理過(121°C、30分鐘)的固體Yro培養基中活化備用；將如和SR菌株分別接入I環于對應的滅菌處理過(121°C、30分鐘)的固體MRS培養基中活化備用；將菌株DY和XH分別接入I環于牛肉膏蛋白胨和高氏
一號固體培養基定量備用。
[0051](3)將高溫滅菌處理過(121°C、30分鐘)的微生物除臭菌劑發酵液體培養基定量備用，液體培養基配方為:蛋白胨5g、牛肉膏10g、酵母膏5g、麥芽浸粉10g、氯化鈉5g、葡萄糖 20g、硫酸鎂 0.58g、磷酸氫二鉀 2g、水 1000mL、pH6.0-7.0。
[0052](4)將活化的菌種分別接入到液體培養基中振蕩(30°C、160轉/分鐘)培養，其中CR、SX、DY培養24小時，NG和SR培養72小時，XH培養96小時。
[0053](5)將培養好的各菌液先計數調節為:CR和SX菌液濃度OD56tlnm=L 0，DY、NG和SR菌液濃度OD6t ltol=L O, XH菌液濃度OD5tl5nm=L O ；再將6菌液按CR:SX:NG:SR:DY:XH=4:4:1:1:2:2(體積/體積)的比例混合，即制備得到液態微生物除臭菌劑。
[0054](6)將定量液態微生物除臭菌劑加入吸附劑中，加入量為:混合菌液1L，加入干燥麩皮IKg,然后在40°C的恒溫培養箱中烘干(含水量為15% — 20% ),再按每千克烘干菌劑加入5g酵母浸粉，攪拌均勻，最后封包低溫保存(4°C -1O0O0
[0055]上述制備得到的液態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于12億CFU/mL ；pH7 ;懸液、顏色微黃、有酒香味。
[0056]上述制備得到的固態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于12億CFU/g ;顆粒干燥、表面乳白、有酒香味。
[0057]實施例2
[0058]與實施例1相同之處不再贅述，不同之處在于6菌液按CR:SX:NG:SR:DY:XH=1:1:2:2:1.5:1.5(體積/體積)的比例混合。
[0059]制備得到的液態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于11億CFU/mL ；pH5 ;懸液、顏色微黃、有輕微酸味。
[0060]制備得到的固態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于11億CFU/g ;顆粒干燥、表面乳白、有輕微酸味。
[0061]實施例3
[0062]與實施例1相同之處不再贅述，不同之處在于6菌液按CR:SX:NG:SR:DY:XH=2:2:
1.5:1.5:1:1 (體積/體積)的比例混合。
[0063]制備得到的液態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于10億CFU/mL ；pH6 ;懸液、顏
色微黃、有酒香味。
[0064]制備得到的固態微生物除臭菌劑的指標:活菌數等于10億CFU/g ;顆粒干燥、表面乳白、有酒香味。
[0065]二、微生物除臭菌劑的應用
[0066]實施例4
[0067]向裝有IOKg豬糞的50L塑料箱中加入IOmL實施例2制備的液態微生物除臭菌劑，箱口用蓋子封閉；同時做不加菌劑的對照，15天后測定惡臭強度、氨氣濃度、硫化氫濃度，測定結果如下表1。
[0068]表1菌劑除臭效果
[0069]
【權利要求】
1.一種微生物除臭菌劑，其特征在于，其中含有保藏號為CGMCC N0.5982的杰丁畢赤酵母(Pichia jadinii)、保藏號為CGMCC N0.6496的東方伊薩酵母(Issatchenkiaorientalis)、保藏號為 CGMCC N0.6495 的乳桿菌(Lactobacillus sp.)、保藏號為 CGMCCN0.5985 的嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、保藏號為 CICC N0.20085 的地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、保藏號為CGMCC N0.4891的細黃鏈霉菌乳糖變種(Streptomyces microflavus var.1actosus)。
2.根據權利要求1所述的微生物除臭菌劑，其特征在于，杰丁畢赤酵母CGMCCN0.5982:東方伊薩酵母CGMCC N0.6496:乳桿菌CGMCC N0.6495:嗜熱鏈球菌CGMCCN0.5985:地衣芽孢桿菌CICC N0.20085:細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCC N0.4891的體積比為I~4:1~4:1~2:1~2:1~2:1~2。
3.—種如權利要求1或2所述的微生物除臭菌劑的制備方法，其特征在于，先將杰丁畢赤酵母CGMCC N0.5982、東方伊薩酵母CGMCC N0.6496、乳桿菌CGMCC N0.6495、嗜熱鏈球菌CGMCC N0.5985、地衣芽孢桿菌CICC N0.20085、細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCC N0.4891分別在各菌株對應的YPD固體培養基、MRS固體培養基、牛肉膏蛋白胨固體培養基和高氏一號固體培養基中活化；再分別接種到菌劑發酵液體培養基培養，其中杰丁畢赤酵母CGMCCN0.5982、東方伊薩酵母CGMCC N0.6496、地衣芽孢桿菌CICC N0.20085培養24小時，乳桿菌CGMCC N0.6496和嗜熱鏈球菌CGMCC N0.5985培養72小時，細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCCN0.4891培養96小時；分別調節杰丁畢赤酵母CGMCC N0.5982和東方伊薩酵母CGMCCN0.6496菌液濃度為OD56tlnm=L 0，地衣芽孢桿菌CICC N0.20085、乳桿菌CGMCC N0.6495、嗜熱鏈球菌CGMCC N0.5985菌液濃度為OD6tltol=L O,細黃鏈霉菌乳糖變種CGMCC N0.4891菌液濃度為OD5tl5nm=L 0，然后將6菌液進行組合，制備得到液態微生物除臭菌劑。
4.根據權利要求3所述的微生物除臭菌劑的制備方法，其特征在于，所述菌劑發酵液體培養基的配方為:蛋白胨5 g、 牛肉膏10 g、酵母膏5 g、麥芽浸粉10 g、氯化鈉5 g、葡萄糖 20 g、硫酸鎂 0.58g、磷酸氫二鉀 2 g、水 1000 mL、pH 6.0_7.0。
5.根據權利要求3所述的微生物除臭菌劑的制備方法，其特征在于，每升液態微生物除臭菌劑加入吸附劑I千克，攪拌混勻，然后在40°C恒溫培養箱中烘干培養20-24小時，至含水量為15-20%，再按每千克烘干菌劑中加入5 g促進劑，攪拌均勻，即為固態微生物除臭菌劑。
6.根據權利要求5所述的微生物除臭菌劑的制備方法，其特征在于，所述的吸附劑為經過滅菌處理的干燥麩皮或米糠或木屑或其混合物；所述的促進劑為用于活化菌劑的酵母浸粉。
7.權利要求1所述的微生物除臭菌劑在畜禽養殖場、公廁、垃圾收集站的除臭處理中的應用。
8.根據權利要求7所述的應用，其具體使用方法為:液態微生物除臭菌劑直接噴灑于除臭場所或除臭原料；固態微生物除臭菌劑先用生理鹽水把菌劑調勻，在30°C環境下活化3-5小時，隨后散撒于除臭場所或除臭原料。
【文檔編號】A61L9/01GK103540539SQ201310449624
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】閆志英, 劉曉風, 袁月祥, 許力山, 李 東 申請人:中國科學院成都生物研究所