专利名称：一种生物净水剂的生产方法
技术领域：
本发明涉及到一种生物净水剂的生产方法，属于污水处理领域。
背景技术：
水是经济和社会可持续发展的重要资源。随着城市规模的不断扩大和人口的膨胀，水污染成了难以避免的一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要因素，是制约许多城市可持续发展的主要条件之一。引起水体富营养化的主要成分是氮、磷和有机碳。污水中有机碳代谢是微生物利用有机碳作为碳源，通过代谢机制的降解和转化过程，将水体中的有机碳转化成二氧化碳和微生物自身组成成分。因此，使用微生物处理水体的富营养化是一种有效的方式。目前相关的专利所提到的生产生物净水剂的方案，在CN1557944A中提到，将发酵所得的发酵液离心，获得菌泥，和填充剂混勻，然后流化干燥，该方案在实施过程中可能因为菌泥和填充剂混合后结块而不易干燥；在CN1396123A中提到将活菌和微晶纤维素混合后制粒干燥，并与沸石粉混合压片，并以片剂的形式销售，其过程复杂，必然导致成本上升。 在CN101538089A中所提到的净水剂粉末实际是微生物菌泥和辅料混合的一种物料。而在其他的专利中，净水剂多是以液体形式存在，其不利于活菌的保存及产品的运输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生物净水剂的生产方法，具有操作简单方便、工艺简单的优点，生产的生物净水剂具有活菌损失率低、保存期长、质量稳定、净水效果好。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为将用于污水处理的微生物通过发酵培养得到发酵液；加入保护剂混勻后，通过雾化器将发酵液在装有辅料的沸腾干燥设备中雾化，其中沸腾干燥设备中的辅料粒径小于150 μ m ；然后通入(T60°C的除湿空气进行干燥，得到含有活菌的生物净水剂产品。按上述方案，所述的用于污水处理的微生物包括枯草芽孢杆菌、光合菌、乳酸菌、 放线菌、硝化细菌、反硝化细菌、红螺菌、乳酸菌的一种或多种。按上述方案，复合的微生物的发酵液可以通过先分开发酵然后混合得到。按上述方案，发酵得到的发酵液中活菌浓度为lO^lO^fu/mL，得到该浓度的发酵液可以通过高密度发酵，也可以通过对低浓度发酵液进行浓缩。按上述方案，所述的保护剂为海藻糖、脱脂乳、乳糖、谷氨酸钠、酵母浸出物、VC、蛋白胨、麦芽糖、磷酸盐缓冲液、甘油中的一种或多种。按上述方案，所述的保护剂的浓度为发酵液的0. 2^1. 0%(w/v, kg/L)。按上述方案，所述发酵液的雾化方式是高压式雾化、离心式雾化或气流式雾化。按上述方案，所述的辅料为淀粉、糊精、轻质磷酸钙、麸皮等；
按上述方案，所述的辅料的使用量需要根据发酵液中微生物浓度与目标产品所需浓度来控制，确保能生产出达到标准的活菌制剂，通常情况是辅料发酵液=(广1. 5) (4^4. 5) (w/v, kg/L)。按上述方案，所述的干燥温度为(T60°C，其中最佳的干燥温度为25°C 士5°C，并且此时除湿空气的相对湿度不高于5%。按上述方案，制得的含活菌的生物净水剂产品，其单位活菌数不低于lO^cfu/g，活菌被辅料包裹。本发明的有益效果1、干燥速度快，当微生物通过雾化以后，与空气的接触面积增加，能迅速干燥。2、在室温下使用绝干空气干燥，干燥温度低，能保证干燥过程中活菌的保存。3、活菌被辅料包裹，能在后期储存过程中保证活菌的储存期。4、产品形态稳定均勻， 有利于后期使用。5、工艺操作简单，方便控制。
图1是生物净水剂的制备工艺流程图。
具体实施例方式实施例1
1、微生物培养
牛肉膏培养基和有机氮源脱氮培养基，121°C，灭菌20分钟。将红螺菌菌株接种至灭菌的牛肉膏斜面上，37°C活化培养24h备用
将活化后的菌种接种于牛肉膏液体培养基或油剂碳源脱氮液体培养基中，250ml三角瓶中装50ml培养基，37°C，18(T220rpm振荡培养36h。将摇瓶接种于500L的发酵罐中，发酵罐中装有300L培养基，培养基配方为水解植物豆粕17%、硫酸镁6%、碳酸钙1%、磷酸氢二铵5%、磷酸氢二钾3%、葡萄糖9%，其余为水(w/ ν, kg/L)。微生物在发酵罐内培养72小时，期间补入葡萄糖60kg、氨水15L，发酵结束时得发酵液360L，通过血球计数测得活菌数为3. 2X 1012cfu/ml。加入0. 72^3. 6kg海藻糖溶解于发酵液中作为保护剂。2、活菌干燥
首先将IOOkg的淀粉加入到沸腾干燥塔中，开启沸腾干燥塔，通入除湿的干燥空气， 空气的温度控制在25士4°C内，除湿的空气相对湿度小于5%，通过气流雾化将发酵液喷入到干燥设备中，雾化的液滴被淀粉包裹，并缓慢干燥，喷入干燥塔的发酵液为250L，当发酵液喷入结束后，继续干燥20分钟，将干燥物料取出包装为产品。本次得到净水剂粉末为 IlOkg03、净水剂粉末活菌计数
通过平板计数法，测得净水剂粉末产品中的活菌数为2. 5X1012cfu/g。实施例2 1、微生物培养
硝化细菌培养基硫酸铵0.01%，硫酸镁0. 01%，氯化钠0. 01%，磷酸氢二钾0. 01%，硫酸亚铁0. 005%,碳酸氢钙0. 05% 二苯胺0. 01%,浓硫酸5% (w/v)，其余为水(w/v, kg/L)。
亚硝化菌培养基硫酸铵0. 01%,硫酸镁0. 01%,氯化钠0. 01%,磷酸氢二钾0. 01%, 硫酸亚铁0. 005%,碳酸氢钙0. 05%,氯化钙0. 05%,对氨基苯磺胺0. 01%,乙酸0. 5%，苯酚 0. 01%(w/v)，其余为水(w/v，kg/L)。分别取石肖化细菌nitrobacter winogradskyi禾口反石肖化细菌nitrosomonas europaea接种于150L的发酵罐中，硝化细菌接种于硝化培养基中，亚硝化细菌接种于亚硝化菌培养基中，在38 °C下培养8天。将两种发酵液混合在一起，所得发酵液200L，通过血球计数测得发酵液的微生物浓度为 5. lX1010cfu/go加入0. 5kg乳糖和1. 5kg的脱脂乳粉溶解于发酵液中作为保护剂。2、活菌干燥
首先将IOkg的糊精、20kg的轻质磷酸钙和40kg的麸皮加入到沸腾干燥塔中，开启沸腾干燥塔，通入除湿的干燥空气，空气的温度控制在45士4°C内，除湿的空气相对湿度小于5%。将发酵液通过离心浓缩，将浓缩的菌泥通过高压泵，雾化进入沸腾干燥塔中，雾化的菌泥被混合的辅料包裹并缓慢干燥，将所有发酵液浓缩的菌泥都喷入干燥塔中，当菌泥全部喷雾结束后，继续干燥20分钟，将干燥物料取出包装为产品。本次得到净水剂粉末为 72kgo3、净水剂粉末活菌计数
通过平板计数法，测得净水剂粉末产品中的活菌数为1. lXlO^cfu/g。
权利要求
1.一种生物净水剂的生产方法，其特征在于将用于污水处理的微生物通过发酵培养得到发酵液；加入保护剂混勻后，通过雾化器将发酵液在装有辅料的沸腾干燥设备中雾化， 其中沸腾干燥设备中的辅料粒径小于150 μ m;然后通入(T60°C的除湿空气进行干燥，得到含有活菌的生物净水剂产品。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述的用于污水处理的微生物包括枯草芽孢杆菌、光合菌、乳酸菌、放线菌、硝化细菌、反硝化细菌、红螺菌、乳酸菌的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，复合的微生物的发酵液通过先分开发酵然后混合得到。
4.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，发酵得到的发酵液中活菌浓度为 10n^1015cfu/mL,通过高密度发酵或对低浓度发酵液进行浓缩而得到。
5.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述的保护剂为海藻糖、脱脂乳、 乳糖、谷氨酸钠、酵母浸出物、VC、蛋白胨、麦芽糖、磷酸盐缓冲液、甘油中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述的保护剂的添加量为发酵液的 0. 2 1. 0%(w/v)。
7.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述发酵液的雾化方式是高压式雾化、离心式雾化或气流式雾化。
8.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述的辅料为淀粉、糊精、轻质磷酸钙、麸皮中的一种或几种；辅料的使用量是辅料发酵液=(广1.5) (4^4. 5) (w/v) 0
9.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述的干燥温度为25°C士5°C， 除湿空气的相对湿度不高于5%。
10.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，制得的生物净水剂，其单位活菌数不低于lO^cfu/g，活菌被辅料包裹。
全文摘要
本发明涉及一种生物净水剂的生产方法。将用于污水处理的微生物通过发酵培养得到发酵液；加入保护剂混匀后，通过雾化器将发酵液在装有辅料的沸腾干燥设备中雾化，其中沸腾干燥设备中的辅料粒径小于150μm；然后通入0~60℃的除湿空气进行干燥，得到含有活菌的生物净水剂产品。本发明方法干燥温度低，能保证干燥过程中活菌的保存。活菌被辅料包裹，能在后期储存过程中保证活菌的储存期。
文档编号C02F3/34GK102329009SQ20111024778
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者夏春霞, 王建华, 王晓庆, 袁俊辉, 许枫, 许榕, 鲍辉强 申请人:湖北大悟科亮环保科技有限公司