[发明专利]一种用于人类粪便的降解除臭菌剂及其方法

权利要求书

1.一种用于人类粪便的降解除臭菌剂，其特征在于，由枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和蔗糖小迫氏菌（Kosakonia sacchari）组成；所述枯草芽孢杆菌于2020年10月09日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 20844；所述蔗糖小迫氏菌于2020年10月09日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 20843。

2.根据权利要求1所述的降解除臭菌剂，其特征在于，所述降解除臭菌剂的总有效活菌数为2~5×10¹⁰cfu/g菌剂，枯草芽孢杆菌和蔗糖小迫氏菌的有效活菌数均不少于5×10⁹cfu/g菌剂。

3.根据权利要求1所述的降解除臭菌剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌和蔗糖小迫氏菌的质量比为2~3：1。

4.一种基于权利要求1~3任一所述降解除臭菌剂的制备方法，其特征在于，具体如下：

S1：分别将所述蔗糖小迫氏菌和枯草芽孢杆菌接种至LB液体培养基和CM培养基中扩大培养，得到蔗糖小迫氏菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液；

S2：将玉米芯和竹屑灭菌后均匀混合，并添加营养成分，调节pH为7.0~7.2后，得到固体发酵菌剂基质；

S3：将所述枯草芽孢杆菌菌液和蔗糖小迫氏菌菌液按照2~3：1的质量比和3%~5%的接种量接种至所述固体发酵菌剂基质中，再用无菌水调节含水率至55%~65%；于35~40 ℃恒温加热和定期搅拌的条件下发酵3~5天后，于阴凉处干燥至含水率为15%~20%，得到降解除臭菌剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述LB液体培养基的pH为7.0，包括质量分数为1.0%的氯化钠、1%的胰蛋白胨和0.5%的酵母膏；所述CM培养基的pH为7.0，包括质量分数为0.5%的氯化钠，0.5%的牛肉膏粉和1%的胰蛋白胨；所述扩大培养的条件如下：温度为28~35℃，于180 rpm振荡下培养48~72 h。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述玉米芯和竹屑经121℃高压蒸汽灭菌30min后以2：3的质量比均匀混合；玉米芯的粒径1~2 cm，竹屑为过4目筛。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述营养成分包括质量分数为5%的玉米淀粉、5%的豆粕、0.5%的硫酸铵、0.5%的磷酸二氢钾、0.1%的氯化钠、0.1%的七水合硫酸镁和0.01%的硫酸锰。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述S3中枯草芽孢杆菌菌液和蔗糖小迫氏菌菌液按的质量比为3：1，接种量为5%；调节含水率为55%，发酵温度为40℃恒温，发酵时间为5天；定期搅拌为每60分钟搅拌1分钟；于阴凉处干燥至含水率为20%。

9.一种基于权利要求1~3任一所述菌剂对人类粪便降解除臭的方法，其特征在于，通过“机械搅拌-通风供氧-能源转化-物质降解”联动效应，维持微生物代谢处于最适湿度和最适温度，实现菌剂对人类粪便的降解，同时有效去除粪便中的VOCs成分；其中，“机械搅拌-通风供氧-能源转化-物质降解”联动效应具体如下：

将所述菌剂添加至旱厕机中，控制菌剂的温度和湿度分别为15~45℃和50%~60%，并定期搅拌和通风；通过搅拌使得粪便与菌剂均匀混合；通过通风能在提供微生物生长所需氧气的同时排走水蒸气，辅以湿度调节，使得微生物代谢处于最适湿度；微生物通过分泌纤维素酶、蛋白质酶、脂肪酶和淀粉酶降解粪便，同时产生生物反应热，辅以温度调节，实现水分蒸发，使得微生物代谢处于最适温度。

10.根据权利要求9所述菌剂对人类粪便降解除臭的方法，其特征在于，控制所述菌剂的温度和湿度分别为40℃和55%；并于每次排泄完后搅拌1分钟，通风5分钟，之后每隔60分钟搅拌1分钟并通风10分钟。