奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法及所用菌株 技术领域 本发明涉及一种絮凝剂， 特别涉及一种专门用来处理奶牛养殖废水的微生物絮凝 剂的生产方法 ； 本发明还涉及该微生物絮凝剂的使用方法。
背景技术 随着现代经济的不断发展， 畜牧业也得到了快速的发展， 规模化的畜牧养殖场不 断涌现， 其对发展农村经济、 提高居民生活水平的同时却带来了环境的恶化——养殖废水 污染。其中， 奶牛养殖废水具有固液混杂、 悬浮物多、 有机质含量高、 碳氮比失调、 不易处理 等特点， 严重危害环境和人类健康。
絮凝技术是目前国内外用于提高水质处理效率的一种既经济又简便的水处理技 术， 其关键问题是絮凝剂的选择。目前， 在畜禽养殖废水处理领域中， 无机絮凝剂和有机高 分子絮凝剂的使用比较普遍， 而其中又以聚合氯化铝 (PAC) 和聚丙烯酰胺 (PAM) 最为常见。 近年来的研究表明 ： 无机絮凝剂如 PAC 在饮用水中使用过多， 会导致老年痴呆症的患者比 例升高 ； 有机高分子絮凝剂如 PAM 使用过程中不易被降解， 且残留单体有神经毒性和三致 效应 ( 致畸、 致癌、 致突变 )， 这两种类型的絮凝剂在使用过程中都会对环境产生二次污染。
从化学组成上讲， 微生物絮凝剂主要成分为具有两性多聚电解质特性的糖蛋白、 蛋白质、 多糖、 纤维素和 DNA 等高分子化合物， 它具有生物分解性、 安全性、 高效、 无毒、 无二 次污染的优点， 其在国内外废水处理和研究领域显示出巨大的潜力、 展现了良好的前景。 因 此微生物絮凝剂可以作为新型的絮凝剂， 代替传统的絮凝剂用于水处理。
目前， 对微生物絮凝剂的研究主要停留在微生物絮凝剂产生菌的筛选及条件优化 两个方面。主要有微生物絮凝剂的产生率的影响因素、 絮凝剂的分离纯化、 组成成分、 作用 机理、 活性分析以及相关的应用的研究等。 因为在技术工艺方面没有十分成熟， 所以都没有 广泛的应用于工业上。现在很多的研究都处于实验室阶段。
解淀粉芽孢杆菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 能够产生多糖类物质， 该菌之前 因其能产生一些代谢产物来抑制真菌和细菌的活性而被关注与研究。有报道， 解淀粉芽孢 杆菌发酵产生的絮凝剂可应用于海水的水质处理。但目前， 还未看到解淀粉芽孢杆菌在养 殖废水领域， 特别是奶牛养殖废水处理中得到应用的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微生物絮凝剂， 该絮凝剂专门用来处理奶牛 养殖废水， 有助于解决奶牛养殖废水处理中出现的成本高、 易造成二次污染等技术难题。
为了解决上述技术问题， 本发明提供一种解淀粉芽孢杆菌， 保藏名称为 ： 解淀粉 芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#， 保藏单位 ： 中国典型培养物保藏中 心， 保藏地址 ： 中国 武汉 武汉大学 ； 保藏日期 ： 2011 年 11 月 24 日， 保藏号 ： CCTCC No ： M2011419。
本发明还同时提供了上述解淀粉芽孢杆菌的用途 ： 用于制备奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂。
本发明还同时提供了上述奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法， 包括如下 步骤 ：
1)、 制备种子液 ：
将 解 淀 粉 芽 孢 杆 菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#CCTCC No ： M2011419 接种于特制液体培养基中， 于 28 ～ 32℃下 150 ～ 250r/min 振荡培养 24 ～ 30 小 时， 得种子液 ；
2)、 将种子液以 2.0 ～ 3.0 ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 于 28 ～ 32℃、 摇 床转速为 180 ～ 250r/min 的条件下培养 36 ～ 48h， 获得发酵液 ；
3)、 将发酵液离心， 所得的上清液为奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂。
作为本发明的奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法的改进 ： 特制液体培养 基为 ： 在每 L 的基础液体培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/L 的奶牛 养殖废水 ； 然后调节 pH 至 7.4 ～ 7.6。
作为本发明的奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法的进一步改进 ： 发酵培 养基的制备方法为 ： 将奶牛养殖废水稀释至 COD 为 4000 ～ 6000mg/L， 得稀释后的奶牛养殖废水 ； 在每 升稀释后的奶牛养殖废水中加入葡萄糖 0.1 ～ 5g、 磷酸二氢钾 1 ～ 2g、 硫酸铵 0.1 ～ 1g、 硫 酸镁 0.1 ～ 0.3g 和氯化钠 0.01 ～ 0.1g， 然后调节 pH 至 7 ～ 8。
本发明具体包括如下内容 ：
1)、 絮凝剂产生菌的分离 ：
取奶牛养殖废水处理池活性污泥样品， 经稀释、 涂板于特制的 NA 固体培养基上， 用 30℃的电热恒温培养箱平板富集培养， 挑选生长旺盛、 表面光滑、 有点透明的、 粘稠的单 个菌落， 反复划线获取单个菌落， 再进行多次划线分离， 直至获得较纯的单菌落。利用絮凝 效果实验对初筛的菌株进行复筛。最后获得该菌株， 并鉴定为解淀粉芽孢杆菌。
上述特制的 NA 固体培养基由基础 NA 培养基和奶牛养殖废水组成， 基础 NA 培养基 的成分组成为 ： 蛋白胨 9 ～ 11g， 牛肉膏 2.5 ～ 3.5g， NaCl 4.5 ～ 5.5g， 琼脂 15 ～ 20g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础 NA 培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/ L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )， 得特制 的 NA 培养基。
2)、 微生物絮凝剂的获得 ：
用特制液体培养基培养分离到解淀粉芽孢杆菌种子液， 菌株种子液以 (2.0 ～ 3.0) ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 初始 pH 值为 7 ～ 8( 为自然值， 非人为调节 )， 温度为 28 ～ 32℃， 摇床转速为 150 ～ 250r/min， 培养 36 ～ 48h， 获得发酵液， 取其上清液即 为微生物絮凝剂产品。
上述所用的特制液体培养基是由上述特制的 NA 固体培养基改变获得， 即不加 琼脂， 其余成分和用量相同。即， 基础液体培养基的成分组成为 ： 蛋白胨 9 ～ 11g， 牛肉膏 2.5 ～ 3.5g， NaCl 4.5 ～ 5.5g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础液体培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )， 得特制液体培养基。
3) 处理养殖废水 ：
将得到的微生物絮凝剂与奶牛养殖废水按 1 ∶ 40 ～ 60 的体积比相混合， 充分混 匀 30 ～ 45min 分钟后， 经 200 ～ 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。经处理后， 废水的化学需氧 量、 生物需氧量和浊度等的下降程度可达无机絮凝剂聚合氯化铝 (PAC)85 ～ 90％， 处理效 果具有较好的优势。
本发明的生产方法中， 奶牛养殖废水在培养基里充当碳源和氮源， 这样就减少了 一般培养基中 50％以上的碳源和氮源， 使微生物絮凝剂的成本降低 50％～ 80％。 同时利用 微生物絮凝剂进行水处理， 操作简便， 效果好， 无毒， 无二次污染， 可以在自然条件下降解， 且对人畜无害。 具体实施方式
实施例 1、 絮凝剂产生菌的分离
将奶牛养殖场所取的活性污泥 10g 加入 1000ml 蒸馏水进行稀释， 将上述苏稀释后 的活性污泥用特制的 NA 培养基平板富集培养于 30℃恒温培养箱中， 培养时间为 30 小时。 挑选生长旺盛、 表面光滑、 有点透明的、 粘稠的单个菌落， 反复划线分离获取单菌落， 直到用 镜检确定所得的菌为较纯的单菌落。
上述特制的 NA 培养基平板由基础 NA 培养基和奶牛养殖废水组成， 基础 NA 培养基 的成分组成为 ： 蛋白胨 10g， 牛肉膏 3g， NaCl 5g， 琼脂 20g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础 NA 培养基上添加 100ml COD 浓度为 5000mg/L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例 如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )。
对所得的上述较纯的单菌落进行发酵培养， 温度为 30℃， 摇床转速为 220r/min， 培养 48h ； 得发酵液。所用的发酵培养基为 ： 稀释后的奶牛养殖废水 1L( 即， 将奶牛养殖废 水经水 1 ∶ 1 的体积比稀释， COD ： 4880mg/L)， 葡萄糖 3g， 磷酸二氢钾 1.5g， 硫酸铵 0.5g， 硫 酸镁 0.2g， 氯化钠 0.05g， 用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7 ～ 8。
利用高岭土悬浊液和奶牛养殖废水对所筛菌株的絮凝效果实验进行复筛， 具体如 下：
1)、 利用高岭土悬浊液的复筛 ： 在 100ml 量筒中加入 80ml 蒸馏水， 0.4g 高岭土， 5ml 1％ ( 质量浓度 ) 的 CaCl2 溶液， 2ml 发酵液， 再加蒸馏水至 100ml， 调节 pH 值至 7.0， 然 后倒入 150ml 烧杯中， 放在磁力搅拌器上快速搅拌 1min， 慢速搅拌 5min， 静置 10min。
空白对照为将 “2ml 发酵液” 改为 “2ml 发酵培养基” 。
结果观察到有 4 株菌株使高岭土悬浊液分层， 包括 ZJ28#， 初步判定这 4 株菌株有 絮凝功能。
2)、 利用奶牛养殖废水的复筛 ： 在 100ml 量筒中加入 10ml 奶牛养殖废水， 5ml 1％ 的 CaCl2 溶液， 2ml 发酵液， 再加蒸馏水至 100ml， 调节 pH 值至 7.0， 然后倒入 150ml 烧杯中， 放在磁力搅拌器上快速搅拌 1min， 慢速搅拌 5min， 静置 10min。
空白对照为将 “2ml 发酵液” 改为 “2ml 发酵培养基” 。
结果观察到只有 ZJ28# 使奶牛养殖废水分层， 故确定该菌株为絮凝剂产生菌。
该菌株利用染色观察、 生理生化鉴定以及核酸序列 ( 如序列表所述 ) 分析， 最后确 定该菌株为解淀粉芽孢杆菌。将 所 获 取 絮 凝 活 性 最 高 的 菌 株 进 行 保 藏， 保藏名称为 ： 解淀粉芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#， 保藏单位 ： 中国典型培养物保藏中心， 保藏地 址： 中国 武汉 武汉大学 ； 保藏日期 ： 2011 年 11 月 24 日， 保藏号 ： CCTCC No ： M2011419。
实施例 2、 一种微生物絮凝剂的生产方法
1)、 种子液培养 ： 将分离到的解淀粉芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#CCTCC No ： M2011419 取一环接种于装有 100ml 特制液体培养基的 250ml 三角瓶中， 于 30℃以 200r/min 转速振荡培养 30h， 得菌株种子液。
上述所用的特制液体培养基是由基础液体培养基和奶牛养殖废水组成， 基础液体 培养基的成分组成为 ： 蛋白胨 10g， 牛肉膏 3g， NaCl 5g 和 H2O1000ml， 在上述每 L 基础液体 培养基上添加 100ml COD 浓度为 7000 ～ 8000mg/L 的奶牛养殖废水， 并用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6， 得特制液体培养基。
2)、 菌株种子液以 2.0 ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 初始 pH 值为 7.3( 为 自然 pH 值 )， 温度为 30℃， 摇床转速为 220r/min， 培养 48h， 获得发酵液。
上述所用的发酵培养基的制备方法为 ：
取奶牛养殖废水与水按照 1 ∶ 1 的体积比稀释， 得稀释后的奶牛养殖废水 ； 经检 测， 该稀释后的奶牛养殖废水的 COD ∶ 4880mg/L。在每升稀释后的奶牛养殖废水中加入葡 萄糖 3g， 磷酸二氢钾 1.5g， 硫酸铵 0.5g， 硫酸镁 0.2g， 氯化钠 0.05g， 用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7 ～ 8。 3)、 将发酵液于 10000 ～ 12000r/min 离心 15min， 取其上清液即为微生物絮凝剂。 所微生物絮凝剂使高岭土的絮凝率可达 87％左右。
实验 1、 微生物絮凝剂的使用方法
将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 40 的体积比相 混合， 充分混匀 30min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6280mg/L 降至 890mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4150mg/L 降至 794mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2730mg/L 降至 332mg/L。
对比实验 1 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 40 的体积比相混合， 充分混匀 30min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6280mg/L 降至 255mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4150mg/L 降至 184mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2730mg/L 降至 76mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 85.8％、 84.6％、 90.4％。
实验 2 ： 将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 50 的体 积比相混合， 充分混匀 40min 后， 经 250 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6530mg/L 降至 932mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4530mg/L 降至 812mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2810mg/L 降至 364mg/L。
对比实验 2 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 50 的体积比相混合， 充分混匀 40min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6530mg/L 降至 325mg/L， 生物需氧量 (BOD)
由 4530mg/L 降至 207mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2810mg/L 降至 87mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 89.6％、 86.0％、 89.8％。
实验 3、 将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 60 的体 积比相混合， 充分混匀 45min 后， 经 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6880mg/L 降至 945mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4750mg/L 降至 832mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2940mg/L 降至 389mg/L。
对比实验 3 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 60 的体积比相混合， 充分混匀 45min 后， 经 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6880mg/L 降至 335mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4750mg/L 降至 224mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2940mg/L 降至 95mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 90.7％、 86.6％、 89.7％。
背景技术 随着现代经济的不断发展， 畜牧业也得到了快速的发展， 规模化的畜牧养殖场不 断涌现， 其对发展农村经济、 提高居民生活水平的同时却带来了环境的恶化——养殖废水 污染。其中， 奶牛养殖废水具有固液混杂、 悬浮物多、 有机质含量高、 碳氮比失调、 不易处理 等特点， 严重危害环境和人类健康。
絮凝技术是目前国内外用于提高水质处理效率的一种既经济又简便的水处理技 术， 其关键问题是絮凝剂的选择。目前， 在畜禽养殖废水处理领域中， 无机絮凝剂和有机高 分子絮凝剂的使用比较普遍， 而其中又以聚合氯化铝 (PAC) 和聚丙烯酰胺 (PAM) 最为常见。 近年来的研究表明 ： 无机絮凝剂如 PAC 在饮用水中使用过多， 会导致老年痴呆症的患者比 例升高 ； 有机高分子絮凝剂如 PAM 使用过程中不易被降解， 且残留单体有神经毒性和三致 效应 ( 致畸、 致癌、 致突变 )， 这两种类型的絮凝剂在使用过程中都会对环境产生二次污染。
从化学组成上讲， 微生物絮凝剂主要成分为具有两性多聚电解质特性的糖蛋白、 蛋白质、 多糖、 纤维素和 DNA 等高分子化合物， 它具有生物分解性、 安全性、 高效、 无毒、 无二 次污染的优点， 其在国内外废水处理和研究领域显示出巨大的潜力、 展现了良好的前景。 因 此微生物絮凝剂可以作为新型的絮凝剂， 代替传统的絮凝剂用于水处理。
目前， 对微生物絮凝剂的研究主要停留在微生物絮凝剂产生菌的筛选及条件优化 两个方面。主要有微生物絮凝剂的产生率的影响因素、 絮凝剂的分离纯化、 组成成分、 作用 机理、 活性分析以及相关的应用的研究等。 因为在技术工艺方面没有十分成熟， 所以都没有 广泛的应用于工业上。现在很多的研究都处于实验室阶段。
解淀粉芽孢杆菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 能够产生多糖类物质， 该菌之前 因其能产生一些代谢产物来抑制真菌和细菌的活性而被关注与研究。有报道， 解淀粉芽孢 杆菌发酵产生的絮凝剂可应用于海水的水质处理。但目前， 还未看到解淀粉芽孢杆菌在养 殖废水领域， 特别是奶牛养殖废水处理中得到应用的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微生物絮凝剂， 该絮凝剂专门用来处理奶牛 养殖废水， 有助于解决奶牛养殖废水处理中出现的成本高、 易造成二次污染等技术难题。
为了解决上述技术问题， 本发明提供一种解淀粉芽孢杆菌， 保藏名称为 ： 解淀粉 芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#， 保藏单位 ： 中国典型培养物保藏中 心， 保藏地址 ： 中国 武汉 武汉大学 ； 保藏日期 ： 2011 年 11 月 24 日， 保藏号 ： CCTCC No ： M2011419。
本发明还同时提供了上述解淀粉芽孢杆菌的用途 ： 用于制备奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂。
本发明还同时提供了上述奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法， 包括如下 步骤 ：
1)、 制备种子液 ：
将 解 淀 粉 芽 孢 杆 菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#CCTCC No ： M2011419 接种于特制液体培养基中， 于 28 ～ 32℃下 150 ～ 250r/min 振荡培养 24 ～ 30 小 时， 得种子液 ；
2)、 将种子液以 2.0 ～ 3.0 ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 于 28 ～ 32℃、 摇 床转速为 180 ～ 250r/min 的条件下培养 36 ～ 48h， 获得发酵液 ；
3)、 将发酵液离心， 所得的上清液为奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂。
作为本发明的奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法的改进 ： 特制液体培养 基为 ： 在每 L 的基础液体培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/L 的奶牛 养殖废水 ； 然后调节 pH 至 7.4 ～ 7.6。
作为本发明的奶牛养殖废水专用微生物絮凝剂的制备方法的进一步改进 ： 发酵培 养基的制备方法为 ： 将奶牛养殖废水稀释至 COD 为 4000 ～ 6000mg/L， 得稀释后的奶牛养殖废水 ； 在每 升稀释后的奶牛养殖废水中加入葡萄糖 0.1 ～ 5g、 磷酸二氢钾 1 ～ 2g、 硫酸铵 0.1 ～ 1g、 硫 酸镁 0.1 ～ 0.3g 和氯化钠 0.01 ～ 0.1g， 然后调节 pH 至 7 ～ 8。
本发明具体包括如下内容 ：
1)、 絮凝剂产生菌的分离 ：
取奶牛养殖废水处理池活性污泥样品， 经稀释、 涂板于特制的 NA 固体培养基上， 用 30℃的电热恒温培养箱平板富集培养， 挑选生长旺盛、 表面光滑、 有点透明的、 粘稠的单 个菌落， 反复划线获取单个菌落， 再进行多次划线分离， 直至获得较纯的单菌落。利用絮凝 效果实验对初筛的菌株进行复筛。最后获得该菌株， 并鉴定为解淀粉芽孢杆菌。
上述特制的 NA 固体培养基由基础 NA 培养基和奶牛养殖废水组成， 基础 NA 培养基 的成分组成为 ： 蛋白胨 9 ～ 11g， 牛肉膏 2.5 ～ 3.5g， NaCl 4.5 ～ 5.5g， 琼脂 15 ～ 20g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础 NA 培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/ L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )， 得特制 的 NA 培养基。
2)、 微生物絮凝剂的获得 ：
用特制液体培养基培养分离到解淀粉芽孢杆菌种子液， 菌株种子液以 (2.0 ～ 3.0) ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 初始 pH 值为 7 ～ 8( 为自然值， 非人为调节 )， 温度为 28 ～ 32℃， 摇床转速为 150 ～ 250r/min， 培养 36 ～ 48h， 获得发酵液， 取其上清液即 为微生物絮凝剂产品。
上述所用的特制液体培养基是由上述特制的 NA 固体培养基改变获得， 即不加 琼脂， 其余成分和用量相同。即， 基础液体培养基的成分组成为 ： 蛋白胨 9 ～ 11g， 牛肉膏 2.5 ～ 3.5g， NaCl 4.5 ～ 5.5g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础液体培养基上添加 90 ～ 110ml COD 浓度为 1000 ～ 10000mg/L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )， 得特制液体培养基。
3) 处理养殖废水 ：
将得到的微生物絮凝剂与奶牛养殖废水按 1 ∶ 40 ～ 60 的体积比相混合， 充分混 匀 30 ～ 45min 分钟后， 经 200 ～ 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。经处理后， 废水的化学需氧 量、 生物需氧量和浊度等的下降程度可达无机絮凝剂聚合氯化铝 (PAC)85 ～ 90％， 处理效 果具有较好的优势。
本发明的生产方法中， 奶牛养殖废水在培养基里充当碳源和氮源， 这样就减少了 一般培养基中 50％以上的碳源和氮源， 使微生物絮凝剂的成本降低 50％～ 80％。 同时利用 微生物絮凝剂进行水处理， 操作简便， 效果好， 无毒， 无二次污染， 可以在自然条件下降解， 且对人畜无害。 具体实施方式
实施例 1、 絮凝剂产生菌的分离
将奶牛养殖场所取的活性污泥 10g 加入 1000ml 蒸馏水进行稀释， 将上述苏稀释后 的活性污泥用特制的 NA 培养基平板富集培养于 30℃恒温培养箱中， 培养时间为 30 小时。 挑选生长旺盛、 表面光滑、 有点透明的、 粘稠的单个菌落， 反复划线分离获取单菌落， 直到用 镜检确定所得的菌为较纯的单菌落。
上述特制的 NA 培养基平板由基础 NA 培养基和奶牛养殖废水组成， 基础 NA 培养基 的成分组成为 ： 蛋白胨 10g， 牛肉膏 3g， NaCl 5g， 琼脂 20g 和 H2O 1000ml， 在上述每升的基础 NA 培养基上添加 100ml COD 浓度为 5000mg/L 的奶牛养殖废水， 并调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6( 例 如可用 1mol/L 的 NaOH 进行调节 )。
对所得的上述较纯的单菌落进行发酵培养， 温度为 30℃， 摇床转速为 220r/min， 培养 48h ； 得发酵液。所用的发酵培养基为 ： 稀释后的奶牛养殖废水 1L( 即， 将奶牛养殖废 水经水 1 ∶ 1 的体积比稀释， COD ： 4880mg/L)， 葡萄糖 3g， 磷酸二氢钾 1.5g， 硫酸铵 0.5g， 硫 酸镁 0.2g， 氯化钠 0.05g， 用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7 ～ 8。
利用高岭土悬浊液和奶牛养殖废水对所筛菌株的絮凝效果实验进行复筛， 具体如 下：
1)、 利用高岭土悬浊液的复筛 ： 在 100ml 量筒中加入 80ml 蒸馏水， 0.4g 高岭土， 5ml 1％ ( 质量浓度 ) 的 CaCl2 溶液， 2ml 发酵液， 再加蒸馏水至 100ml， 调节 pH 值至 7.0， 然 后倒入 150ml 烧杯中， 放在磁力搅拌器上快速搅拌 1min， 慢速搅拌 5min， 静置 10min。
空白对照为将 “2ml 发酵液” 改为 “2ml 发酵培养基” 。
结果观察到有 4 株菌株使高岭土悬浊液分层， 包括 ZJ28#， 初步判定这 4 株菌株有 絮凝功能。
2)、 利用奶牛养殖废水的复筛 ： 在 100ml 量筒中加入 10ml 奶牛养殖废水， 5ml 1％ 的 CaCl2 溶液， 2ml 发酵液， 再加蒸馏水至 100ml， 调节 pH 值至 7.0， 然后倒入 150ml 烧杯中， 放在磁力搅拌器上快速搅拌 1min， 慢速搅拌 5min， 静置 10min。
空白对照为将 “2ml 发酵液” 改为 “2ml 发酵培养基” 。
结果观察到只有 ZJ28# 使奶牛养殖废水分层， 故确定该菌株为絮凝剂产生菌。
该菌株利用染色观察、 生理生化鉴定以及核酸序列 ( 如序列表所述 ) 分析， 最后确 定该菌株为解淀粉芽孢杆菌。将 所 获 取 絮 凝 活 性 最 高 的 菌 株 进 行 保 藏， 保藏名称为 ： 解淀粉芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#， 保藏单位 ： 中国典型培养物保藏中心， 保藏地 址： 中国 武汉 武汉大学 ； 保藏日期 ： 2011 年 11 月 24 日， 保藏号 ： CCTCC No ： M2011419。
实施例 2、 一种微生物絮凝剂的生产方法
1)、 种子液培养 ： 将分离到的解淀粉芽孢杆菌 ZJ28#Bacillus amyloliquefaciens ZJ28#CCTCC No ： M2011419 取一环接种于装有 100ml 特制液体培养基的 250ml 三角瓶中， 于 30℃以 200r/min 转速振荡培养 30h， 得菌株种子液。
上述所用的特制液体培养基是由基础液体培养基和奶牛养殖废水组成， 基础液体 培养基的成分组成为 ： 蛋白胨 10g， 牛肉膏 3g， NaCl 5g 和 H2O1000ml， 在上述每 L 基础液体 培养基上添加 100ml COD 浓度为 7000 ～ 8000mg/L 的奶牛养殖废水， 并用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7.4 ～ 7.6， 得特制液体培养基。
2)、 菌株种子液以 2.0 ∶ 100 的体积比接种到发酵培养基中， 初始 pH 值为 7.3( 为 自然 pH 值 )， 温度为 30℃， 摇床转速为 220r/min， 培养 48h， 获得发酵液。
上述所用的发酵培养基的制备方法为 ：
取奶牛养殖废水与水按照 1 ∶ 1 的体积比稀释， 得稀释后的奶牛养殖废水 ； 经检 测， 该稀释后的奶牛养殖废水的 COD ∶ 4880mg/L。在每升稀释后的奶牛养殖废水中加入葡 萄糖 3g， 磷酸二氢钾 1.5g， 硫酸铵 0.5g， 硫酸镁 0.2g， 氯化钠 0.05g， 用 1mol/L 的 NaOH 调节 pH ＝ 7 ～ 8。 3)、 将发酵液于 10000 ～ 12000r/min 离心 15min， 取其上清液即为微生物絮凝剂。 所微生物絮凝剂使高岭土的絮凝率可达 87％左右。
实验 1、 微生物絮凝剂的使用方法
将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 40 的体积比相 混合， 充分混匀 30min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6280mg/L 降至 890mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4150mg/L 降至 794mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2730mg/L 降至 332mg/L。
对比实验 1 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 40 的体积比相混合， 充分混匀 30min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6280mg/L 降至 255mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4150mg/L 降至 184mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2730mg/L 降至 76mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 85.8％、 84.6％、 90.4％。
实验 2 ： 将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 50 的体 积比相混合， 充分混匀 40min 后， 经 250 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6530mg/L 降至 932mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4530mg/L 降至 812mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2810mg/L 降至 364mg/L。
对比实验 2 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 50 的体积比相混合， 充分混匀 40min 后， 经 200 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6530mg/L 降至 325mg/L， 生物需氧量 (BOD)
由 4530mg/L 降至 207mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2810mg/L 降至 87mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 89.6％、 86.0％、 89.8％。
实验 3、 将得到的微生物絮凝剂 ( 实施例 2 所得 ) 与奶牛养殖废水按 1 ∶ 60 的体 积比相混合， 充分混匀 45min 后， 经 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6880mg/L 降至 945mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4750mg/L 降至 832mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2940mg/L 降至 389mg/L。
对比实验 3 ： 将无机絮凝剂聚合氯化铝与奶牛养殖废水 1 ∶ 60 的体积比相混合， 充分混匀 45min 后， 经 300 目筛进行过滤， 去除滤渣。
所得的处理水的化学需氧量 (COD) 由 6880mg/L 降至 335mg/L， 生物需氧量 (BOD) 由 4750mg/L 降至 224mg/L， 悬浮物 (SS) 由 2940mg/L 降至 95mg/L。
上述数据均为养殖废水的检测数据。
结果可见， 微生物絮凝剂对 COD、 BOD 和 SS 的去除效果分别达到了无机絮凝剂的 90.7％、 86.6％、 89.7％。
最后， 还需要注意的是， 以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然， 本发 明不限于以上实施例， 还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容 直接导出或联想到的所有变形， 均应认为是本发明的保护范围。7102433284 A CN 102433288
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