本发明涉及水处理
技术领域：
。更具体地，涉及一种改善水体底泥的复合微生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：我国水资源分配不均，南多北少，同时又存在季节分配不均，夏秋季雨水多，春冬季雨水少。这导致在旱季城市河道和湖泊等水体水动力不足，很多富含有机污染物的生活垃圾沉积下来。这些底泥中大量的污染物富含氮磷等营养物质，不停地向水体释放，是水体污染的重要来源。此类污染物在水体发酵、恶化，长此以往将严重影响到工农业生产和人们的生活。因此城市黑臭水体治理成为《水污染防治行动计划》(以下简称“水十条”)的重点工作之一。“水十条”对城市黑臭水体治理的路线图和目标进行了规定，即到，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内；2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》又进一步细化了治理目标：年底，直辖市、省会城市、计划单列市建成区黑臭水体消除比例高于90％，基本实现长制久清；年底，其它地级城市建成区黑臭水体消除比例显著提高；底到达90％以上。此外，方案还鼓励京津冀、长三角、珠三角区域城市建成区尽早全面消除黑臭水体。为落实“水十条”提出的目标和要求，住建部会同生态环境部等部委编制了《城市黑臭水体整治工作指南》，该指南对城市黑臭水体流程、技术与政策保障等作出了相应规定。各地方的相关部门近些年采用了多种方法加大了对城市污水的防治工作：人工曝气复氧是通过人工手段向水体中曝气，提高水中的溶解氧含量，这样有氧微生物的分解活性就增强，切断河流产生黑臭的中间途径，来治理河流。但其可控性较差，易造成经济和技术的损失。物理方法(如疏浚、截污、引水和调水等)主要是利用机械，人工疏浚河流底泥，降低底泥向水体中释放污染物，是治理城市黑臭河流的一个主要方式，但此方法容易造成二次污染，从而带来不良的环境效应，不利于水体环境的长期发展。化学方法(如化学絮凝和吸附等)虽然可以达到去除污染物的目的，但单一化学方法投入药品量大，持续性差，容易反复，以往污染底泥中的有害物质仍会导致水体恶化，对水体生态系统造成影响。因此，对水体底泥进行修复治理是解决城市河道水体恶臭的根本方法。微生物方法是指利用微生物对黑臭水体进行修复，这种方法不存在二次污染的问题，同时费用比较低，见效快，是一种比较不错的修复方法。但是，现有的生物修复技术依然存在有缺陷，如营养消耗不完全等。技术实现要素：基于以上问题，本发明的第一个目的在于提供一种改善水体底泥的复合微生物菌剂，该复合微生物菌剂能很好的解决水体底泥污染指标的降解问题，尤其针对纳污坑塘、河道污染水体的底泥生态修复有很好的效果，具有无毒、安全、高效、无二次污染等特点。本发明的第二个目的在于提供一种改善水体底泥的复合微生物菌剂的制备方法。本发明的第三个目的在于提供一种改善水体底泥的复合微生物菌剂的应用。为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：一种改善水体底泥的复合微生物菌剂，按总重量份100份计，所述复合微生物菌剂中包含：80-92重量份的复合菌剂和8-20重量份的氨基多糖螯合盐。可选地，所述复合菌剂包含乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌。可选地，所述复合菌剂中乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌的菌数数量比为1.8-2.2:1.8-2.2:0.8-1.2:0.8-1.2。可选地，所述复合菌剂中乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌的菌数数量比为2:2:1:1。可选地，按总重量份100份计，所述复合微生物菌剂中包含：85-90重量份的复合菌剂和10-15重量份的氨基多糖螯合盐。可选地，所述氨基多糖螯合盐的化学结构是六碳糖的多聚体，分子量在100万-200万之间，基本单位是乙酰葡萄糖胺，是由1000～3000个乙酰葡萄糖胺残基通过β(1→4)糖甙链相互连接而成的聚合物，脱乙酰度≥80％。可选地，所述复合菌剂中的菌种均是分离筛选自河道黑臭底泥。可选地，所述分离筛选的方法包括如下步骤：取受污染严重水体的底泥，并配制浓度为0.1g/ml的所述底泥的水溶液，震荡，得10-1稀释液；将所述10-1稀释液连续稀释，分别得10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8稀释液；将所述10-6、10-7、10-8稀释液置于熔化并冷却至45-50℃的培养基中并混合均匀，冷却后倒置，于25-35℃培养24-48小时；选出所述复合菌剂中的菌种。为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：一种复合微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：将所述复合菌剂和氨基多糖螯合盐混合均匀，即得所述复合微生物菌剂。为达到上述第三个目的，本发明采用下述技术方案：一种改善水体底泥的复合微生物菌剂在改善水体底泥污染中的应用。可选地，所述复合微生物菌剂在水体中的使用量为3-8ppm。可选地，所述复合微生物菌剂在水体中的使用量为5-8ppm。本发明的有益效果如下：本发明针对污染水体底泥修复问题，一方面，本发明提供的复合微生物菌剂中，将氨基多糖螯合盐和乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合菌剂按比例复配混合，各组分间具有协同增效的作用，打破了水体底部聚毒层的阻碍，能有效分解水体污染有机物，改善底泥质量，维持底泥微生物系统。本微生物菌剂使用方便，方法简单，工程量小，可适合各种河道污染水体、纳污坑塘水体。具体实施方式为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。下面对本发明的具体实施方式进行说明。如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。本发明所用各成分的用量的计算方式为：由各成分质量除以水体体积计算得到各成分的浓度(ppm)，水体体积由现场技术人员根据地形形态、库容等利用现有的gps定位系统和超声波水位监测系统测定不规则水体的面积和水深计算得出。根据本发明的一个具体实施方式，本发明提供的改善水体底泥的复合微生物菌剂以共计100重量份计，包括如下重量份数的组分：80-92重量份的复合菌剂和8-20重量份的氨基多糖螯合盐。其中，优选地，所述复合菌剂包含乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌。更优选地，所述复合菌剂中乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌的菌数数量比为1.8-2.2:1.8-2.2:0.8-1.2:0.8-1.2，最优选为2:2:1:1。本发明技术人员经研究发现，采用上述含量的氨基多糖螯合盐与上述复合菌剂复配后，各组分间具有协同增效的作用，能有效分解水体污染有机物，改善底泥质量，维持底泥微生物系统。当该复合微生物菌剂中氨基多糖螯合盐少于8重量份或超过20份时，其在改善底泥质量的效果均变差。氨基多糖螯合盐具有优良的生物兼容性，可生物降解，降解产物安全无毒，且具有抗氧化、抗毒、抗菌等特性。此处所述氨基多糖螯合盐作用为针对污染水体可能对微生物菌剂产生干扰的，如重金属、抗生素、抗菌剂进行降解。所述氨基多糖螯合盐可以选择各种适宜的氨基多糖螯合盐。优选地是，本发明的氨基多糖螯合盐的化学结构是六碳糖的多聚体，分子量在100万-200万之间，基本单位是乙酰葡萄糖胺，是由1000～3000个乙酰葡萄糖胺残基通过β(1→4)糖甙链相互连接而成的聚合物，脱乙酰度≥80％。乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。这类细菌在自然界分布极为广泛，具有丰富的物种多样性。它可以摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸，平衡水体ph值，乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的滋生，能够分解淤泥中有害物质，防止淤泥中有害物质因腐败变质而产生有害物质污染水体。酵母菌是单细胞真核生物，分布广，可将无机n源或尿素合成scp。能适应多种环境，对有机物降解效率高。酵母菌在废水处理中能高效降解油脂等特殊有机物。放线菌是原核生物的一个类群，大多数有发达的分枝菌丝，因菌落呈放线状而得名。放线菌在自然界分布广泛，主要以孢子或菌丝状态存在于土壤、空气和水中，尤其是含水量低、有机物丰富、呈中性或微碱性的土壤中数量最多。放线菌的物质代谢比较特殊，糖类、淀粉、有机酸类等化合物都可作其c源和能源。放线菌中绝大多数是腐生菌，能分解腐败有机物，然后转化成有利于植物生长的营养物质。丝状菌对生长环境要求较低，具有很强的氧化分解有机物的能力，在污水处理中起到很好的净化作用。优选地，所述乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合菌剂分离筛选自河道黑臭底泥。优选地，所述分离筛选的方法包括如下步骤：取受污染严重水体的底泥，并配制浓度为0.1g/ml的所述底泥的水溶液，震荡，得10-1稀释液；将所述10-1稀释液连续稀释，分别得10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8稀释液；将所述10-6、10-7、10-8稀释液置于熔化并冷却至45-50℃的培养基中并混合均匀，冷却后倒置，于25-35℃培养24-48小时；选出所述复合菌剂中的菌种。进一步地，具体分离筛选的方法包括如下步骤：采集受污染严重水体的底泥1.0g，用无菌水稀释，定容至10ml，再放入有玻璃珠的50ml三角瓶中，置摇床上振荡20min使微生物细胞分散，静置30s即成10-1稀释液；用1ml无菌吸管吸取10-1稀释液1ml，移入装有9ml无菌水的试管中，吸吹3次，混合菌液，即成10-2稀释液。以此类推，连续稀释，制成10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8一系列的稀释菌液。从10-6、10-7、10-8稀释菌液中各取1ml于平板中，倒入熔化并冷却至45-50℃的培养基，轻轻转动平板，使菌液与培养基混合均匀；冷却后倒置，于25-35℃培养24-48小时后观察；从固体平板上分离出来的菌株若不是单个菌繁殖而成，则进一步进行分离纯化；在平板上选择生长较好的有代表性的菌落接种斜面，同时做涂片检查，若发现不纯，挑取菌落进一步分离，直至获得纯培养体；根据细菌的形态特征和生理生化特征对分离的优势菌进行鉴定；从细菌的菌落形态和生理生化实验确定了优势菌种为乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌，将此4种菌按比例混合，菌数数量比1.8-2.2:1.8-2.2:0.8-1.2:0.8-1.2，优选为2∶2∶1∶1，总菌数达到100亿/g。本发明的又一个具体实施方式提供该复合微生物菌剂的制备方法，包括：将所述复合菌剂和氨基多糖螯合盐混合均匀，即得所述复合微生物菌剂。本发明的又一个具体实施方式提供该复合微生物菌剂在改善水体底泥污染中的应用。该复合微生物菌剂在水体中具有很少的添加量，即可获得好的净化底泥的效果。该复合微生物菌剂在水体中的添加量优选为3-8ppm、更优选为5-8ppm，最优为5ppm。以下结合一些具体实施例来对本发明的技术方案进行说明：实施例1将氨基多糖螯合盐10重量份和乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物90重量份混合均匀，制成改善水体底泥的微生物菌剂1。上述乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物的方法包括如下步骤：采集受污染严重水体的底泥1.0g，放入装有9ml无菌水并放有玻璃珠的50ml三角瓶中，置摇床上振荡20min使微生物细胞分散，静置30s即成10-1稀释液；用1ml无菌吸管吸取10-1稀释液1ml，移入装有9ml无菌水的试管中，吸吹3次，混合菌液，即成10-2稀释液。以此类推，连续稀释，制成10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8一系列的稀释菌液。从10-6、10-7、10-8稀释菌液中各取1ml于平板中，倒入熔化并冷却至45-50℃的培养基，轻轻转动平板，使菌液与培养基混合均匀；冷却后倒置，于25-35℃培养24-48小时后观察；从固体平板上分离出来的菌株若不是单个菌繁殖而成，则进一步进行分离纯化；在平板上选择生长较好的有代表性的菌落接种斜面，同时做涂片检查，若发现不纯，挑取菌落进一步分离，直至获得纯培养体；根据细菌的形态特征和生理生化特征对分离的优势菌进行鉴定；从细菌的菌落形态和生理生化实验确定了优势菌种为乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌，将此4种菌按比例混合，菌数数量比2∶2∶1∶1，总菌数达到100亿/g。实施例2重复实施例1，不同之处在于氨基多糖螯合盐为8重量份，乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物为92重量份，制成改善水体底泥的微生物菌剂2。实施例3重复实施例1，不同之处在于氨基多糖螯合盐为20重量份，乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物为80重量份，制成改善水体底泥的微生物菌剂3。实施例4重复实施例1，不同之处在于氨基多糖螯合盐为15重量份，乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物为85重量份，制成改善水体底泥的微生物菌剂4。对比例1重复实施例1，不同之处在于只包括氨基多糖螯合盐100重量份，没有乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物，制成改善水体底泥的微生物菌剂5。对比例2重复实施例1，不同之处在于只包括乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物100重量份，没有氨基多糖螯合盐，制成改善水体底泥的微生物菌剂6。对比例3重复实施例1，不同之处在于氨基多糖螯合盐为5重量份，乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物为95重量份，制成改善水体底泥的微生物菌剂7。对比例4重复实施例1，不同之处在于氨基多糖螯合盐为25重量份，乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物为75重量份，制成改善水体底泥的微生物菌剂8。对比例5重复实施例1，不同之处在于复合微生物中不包含放线菌，制成改善水体底泥的微生物菌剂9。对比例6重复实施例1，不同之处在于复合微生物中不包含丝状菌，制成改善水体底泥的微生物菌剂10。试验例1：天津某污染水体1)设置三个组：空白组、对照组、本发明组。空白组不投放任何处理剂；对照组1-6分别投放对比例1-6所得微生物菌剂；本发明组1-4投放实施例1-4制备得到的复合微生物菌剂。投放改善水体底泥的微生物菌剂的量均为5ppm。2)结果：取上覆水测定其nh3-n、cod指标，取底泥样品在3000rpm的条件下离心10min，对分离出的孔隙水过whatmangf/c玻璃纤维滤膜，测定孔隙水tn、tp，结果见表1，本发明组的上覆水nh3-n、cod和孔隙水tn、tp明显低于空白组和对照组。表1各组nh3-n、cod、tn、tp等指标指标nh3-n(mg/l)cod(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)空白组12.34180.0237.553.06对照组111.65172.5435.262.95对照组26.73150.4726.832.29对照组35.31130.6121.441.85对照组45.58138.4623.901.97对照组56.37144.2625.732.17对照组66.19141.5724.572.01本发明组11.0828.978.581.29本发明组21.1028.988.601.31本发明组31.0728.928.561.26本发明组41.0828.958.591.30注：nh3-n、tn测定采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；tp测定采用钼锑抗光度比色法；cod测定采用cod快速测定仪测定。试验例2：河北保定某污染水体1)设置三个组：空白组、对照组、本发明组。空白组不投放任何处理剂；对照组1-6分别投放对比例1-6所得微生物菌剂；本发明组1-4投放实施例1-4所得微生物菌剂。投放改善水体底泥的微生物菌剂的量均为5ppm。2)结果：取上覆水测定其nh3-n、cod指标，取底泥样品在3000rpm的条件下离心10min，对分离出的孔隙水过whatmangf/c玻璃纤维滤膜，测定孔隙水tn、tp，结果见表2，本发明组的上覆水nh3-n、cod和孔隙水tn、tp明显低于空白组和对照组。表2各组nh3-n、cod、tn、tp等指标注：nh3-n、tn测定采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；tp测定采用钼锑抗光度比色法；cod测定采用cod快速测定仪测定。试验例3：河北唐山某纳污坑塘1)设置三个组：空白组、对照组、本发明组。空白组不投放任何处理剂；对照组1-6分别投放对比例1-6所得微生物菌剂；本发明组1-4投放实施例1-4所得微生物菌剂。投放改善水体底泥的微生物菌剂的量均为5ppm。2)结果：取上覆水测定其nh3-n、cod指标，取底泥样品在3000rpm的条件下离心10min，对分离出的孔隙水过whatmangf/c玻璃纤维滤膜，测定孔隙水tn、tp，结果见表3，本发明组的上覆水nh3-n、cod和孔隙水tn、tp明显低于空白组和对照组。表3各组nh3-n、cod、tn、tp等指标指标nh3-n(mg/l)cod(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)空白组14.68197.5641.523.50对照组112.84191.8239.043.28对照组28.92175.8033.492.31对照组35.56149.4625.582.13对照组45.33143.3524.372.09对照组57.90153.3828.742.17对照组68.12157.9329.482.19本发明组11.3835.5010.391.49本发明组21.3735.4910.331.48本发明组31.3835.4710.351.46本发明组41.3935.5210.401.49注：nh3-n、tn测定采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；tp测定采用钼锑抗光度比色法；cod测定采用cod快速测定仪测定。试验例4：北京某污染水体1)设置三个组：空白组、对照组、本发明组。空白组不投放任何处理剂；对照组1-6投放对比例1-6所得微生物菌剂；本发明组1-4投放实施例1-4所得微生物菌剂。投放改善水体底泥的微生物菌剂的量均为5ppm。2)结果：取上覆水测定其nh3-n、cod指标，取底泥样品在3000rpm的条件下离心10min，对分离出的孔隙水过whatmangf/c玻璃纤维滤膜，测定孔隙水tn、tp，结果见表4，本发明组的上覆水nh3-n、cod和孔隙水tn、tp明显低于空白组和对照组。表4各组nh3-n、cod、tn、tp等指标指标nh3-n(mg/l)cod(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)空白组13.64190.8740.564.31对照组112.68177.8438.683.20对照组27.37163.0630.372.61对照组35.83139.3925.942.35对照组45.65136.3024.292.27对照组56.8153.3929.312.52对照组66.4151.4628.162.50本发明组11.2932.479.411.35本发明组21.3133.489.471.36本发明组31.3032.939.441.35本发明组41.3133.359.461.37注：nh3-n、tn测定采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；tp测定采用钼锑抗光度比色法；cod测定采用cod快速测定仪测定。综上可以看出，本发明的投放改善水体底泥微生物菌剂通过氨基多糖螯合盐和乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物的复配，能有效改善污染水体底泥质量，两者具有协调配合作用，在使用总量相同的情况下，本发明技术方案的技术效果优于单独使用氨基多糖盐或乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌组成的复合微生物的效果。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。当前第1页1 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技术特征：
1.一种改善水体底泥的复合微生物菌剂，其特征在于，按总重量份100份计，所述复合微生物菌剂中包含：80-92重量份的复合菌剂和8-20重量份的氨基多糖螯合盐。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合菌剂包含乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌。
3.根据权利要求1或2所述的复合微生物菌剂，其特征在于，按总重量份100份计，所述复合微生物菌剂中包含：85-90重量份的复合菌剂和10-15重量份的氨基多糖螯合盐。
4.根据权利要求2所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合菌剂中乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌的菌数数量比为1.8-2.2:1.8-2.2:0.8-1.2:0.8-1.2，优选为2:2:1:1。
5.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述氨基多糖螯合盐的化学结构是六碳糖的多聚体，分子量在100万-200万之间，基本单位是乙酰葡萄糖胺，是由1000～3000个乙酰葡萄糖胺残基通过β(1→4)糖甙链相互连接而成的聚合物，脱乙酰度≥80％。
6.根据权利要求1或2所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合菌剂中的菌种均是分离筛选自河道黑臭底泥。
7.根据权利要求6所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述分离筛选的方法包括如下步骤：
取受污染严重水体的底泥，并配制浓度为0.1g/ml的所述底泥的水溶液，震荡，得10-1稀释液；
将所述10-1稀释液连续稀释，分别得10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8稀释液；
将所述10-6、10-7、10-8稀释液置于熔化并冷却至45-50℃的培养基中并混合均匀，冷却后倒置，于25-35℃培养24-48小时；
选出所述复合菌剂中的菌种。
8.如权利要求1-7任一项所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，将所述复合菌剂和氨基多糖螯合盐混合均匀，即得所述复合微生物菌剂。
9.如权利要求1-8任一项所述的复合微生物菌剂在改善水体底泥污染中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述复合微生物菌剂在水体中的使用量为3-8ppm，优选为5-8ppm。
技术总结
本发明公开了一种改善水体底泥的复合微生物菌剂，按总重量份100份计，所述复合微生物菌剂中包含：80‑92重量份的复合菌剂和8‑20重量份的氨基多糖螯合盐。该复合微生物菌剂能很好的解决水体底泥污染指标的降解问题，尤其针对纳污坑塘、河道污染水体的底泥生态修复有很好的效果。本发明还公开了该复合微生物菌剂的制备方法及应用。
技术研发人员：刘振清;郭伟;邵增会;陈月;刘腾高;张蓥
受保护的技术使用者：河北建设集团安装工程有限公司
技术研发日：.11.21
技术公布日：.02.14
