[发明专利]一种马铃薯淀粉废水处理菌剂

说明书

本发明提供了一种马铃薯淀粉废水处理菌剂，所述菌剂包含一种贝莱斯芽孢杆菌菌株，其特征在于该菌株于2021年11月29日保藏于中国典藏培养物保藏中心，地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，保藏号为CCTCC M 20211501。本发明还提供了利用该菌种制备废水处理菌剂的方法，该菌种和菌剂能够有效降解马铃薯淀粉废水。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体地说是一种马铃薯淀粉废水处理菌剂制备方法及应用。

背景技术

随着我国生态文明建设地位和作用日益凸显，如何合理经济的降解马铃薯淀粉加工过程产生的高浓度有机废水并利用马铃薯渣的问题在马铃薯生产行业内变得十分突出。有研究表明1t马铃薯加工淀粉可以产生0.7～1.0t的高浓度有机废水，这些废水主要为马铃薯细胞液和淀粉洗涤水，排放不当会导致环境的严重污染，给人们的生产生活环境带来损伤。目前，国内外企业普遍采用生物处理法作为马铃薯淀粉废水处理方法。生物处理法主要有厌氧生物处理法、好氧生物处理法和联合生物处理法三大类。常用的生物处理装置有升流式厌氧污泥床、厌氧膨胀颗粒污泥床、厌氧折流板反应器、微生物燃料电池和膜生物反应器等。这些生物处理装置的核心都是接种厌氧污泥或活性污泥后，通过驯化形成具有马铃薯淀粉废水处理能力的核心功能微生物群。然而微生物的生长对温度要求很高，大部分的微生物生长的适宜温度在25℃左右，在低温环境微生物的生长将受到广泛限制。因此，亟待寻找一种能够在低温环境下有效的高浓度马铃薯淀粉废水修复方法。

固定化微生物技术是将选定的微生物固定在无毒害作用的载体上，限制其活动的空间区域，具有高度的密集性和较长的生物活性。在适宜条件下能够快速、大量增殖，在相对贫乏的条件下能够较长地维持自身活性。固定化微生物菌剂具有生物浓度易控制、耐毒害能力强、外部环境要求低等特点。近年来固定化微生物技术的研究十分活跃，已被广泛应用于环境保护、食品工业、医学和制药等多种领域。生物炭作为固定化微生物优良载体之一，具有比表面积大、孔隙度丰富的特点。生物炭可以为微生物的生长和繁殖提供较好的生长环境，并为附着在生物炭上的微生物提供一个稳定的周边环境，使得菌株对温度和酸碱度展现更广泛的适应性。通过生物炭的固定化提高了降解效果，同时固态菌剂便于储存和运输，对降低菌剂运输和使用成本具有重要意义。

因此，本发明采用从马铃薯淀粉废水沉淀物中分离筛选的马铃薯淀粉废水处理菌株制备微生物菌剂，使其能够在自然环境中快速增殖，作为即投即用的马铃薯淀粉废水处理菌剂，以解决马铃薯淀粉废水的高效处理的难题。

现有技术存在的问题：

(1)马铃薯淀粉加工生产具有季节性，我国的马铃薯淀粉加工时间主要集中在八月中旬至次年一月份，大部分加工时间处于冬季，环境温度低。目前，生物处理方法对温度要求较高，有的甚至需要将温度控制在35℃，这样无疑需要耗费大量能源，加大马铃薯淀粉加工企业处理马铃薯淀粉废水的负担。在低温条件下，现有的生物处理方法处理效率不高，常常出现大量降解马铃薯淀粉废水核心功能菌株的死亡现象，严重影响菌株对马铃薯淀粉废水的降解性能。

(2)马铃薯淀粉废水具有COD浓度高，常常是间歇排放，单次排放量大的特点。目前，升流式厌氧污泥床、膨胀颗粒污泥床、厌氧内循环反应器等生物处理装置抗冲击性能较差。这些生物处理装置在多次使用后，因为内部菌株的流失减少，其对马铃薯淀粉废水降解能力会逐次下降。所以，这些生物处理装置经常需要更换其内部菌种，以维持对马铃薯淀粉废水的降解效能。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请欲解决马铃薯淀粉废水在现实环境中降解效率低，生物处理装置抗冲击性差的问题，通过从马铃薯淀粉废水沉淀物中分离筛选能够降解马铃薯淀粉废水的菌株，进一步利用马铃薯淀粉加工厂的产生的废弃物(薯渣)烧制生物炭作为微生物载体制备微生物菌剂，使其能够在快速适应环境，作为即投即用的马铃薯淀粉废水处理菌剂。

本发明采用如下技术方案：