一種應(yīng)用于高溫好氧堆肥的排硫硫桿菌的馴化培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物菌種培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于高溫好氧堆肥的排硫 硫桿菌馴化培養(yǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高溫好氧堆肥技術(shù)是實(shí)現(xiàn)固體有機(jī)廢棄物無(wú)害化、減量化和資源化利用的主要途 徑。然而，在堆肥中始終存在著氮素?fù)p失和臭氣釋放的問(wèn)題。
[0003] 氮的損失主要是堆肥工程中的高溫、高pH使銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨氣揮發(fā)。氨氣是堆肥 工程中所排臭氣的主要成分，而且氨氣溶于水后對(duì)堆肥設(shè)備具有一定的腐蝕性。此外，堆肥 工程中臭氣物質(zhì)還主要包括硫化氫、含硫有機(jī)物等物質(zhì)。這些氣體物質(zhì)不但對(duì)大氣環(huán)境造 成二次污染，而且影響周圍居民的生活質(zhì)量，危害工作人員的身體健康。因此，臭氣問(wèn)題解 決的好壞，是整個(gè)堆肥工藝成敗的關(guān)鍵之一?？刂贫逊使こ讨谐魵忉尫艑?duì)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢 棄物處理，提高堆肥品質(zhì)，減少大氣污染都具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。
[0004] 排硫硫桿菌（TXioAaciWiA? 作為一種硫氧化細(xì)菌可將硫化物、單質(zhì)硫 和硫代硫酸鹽等氧化為硫酸鹽等，減少了硫化物的揮發(fā)。同時(shí)，硫酸根可以和銨離子結(jié)合， 減少氨氣釋放。專利CN200910091091. 3, 一種堆肥過(guò)程中減少氮素?fù)p失的方法中有用到硫 磺、硫酸亞鐵、排硫硫桿菌來(lái)減少氨氣和硫化氫的揮發(fā)。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā) 現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)提供的方案存在一定的局限性。排硫硫桿菌是一種化能自養(yǎng)菌，最適培養(yǎng)溫度 為30°C。堆肥的環(huán)境復(fù)雜，還有持續(xù)的高溫期，不利于排硫硫桿菌的生長(zhǎng)。因此，影響其作 用的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于高溫好氧堆肥的排硫硫桿菌的馴化培養(yǎng)方法。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種排硫硫桿菌的馴化培養(yǎng)方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 富集培養(yǎng) 將排硫硫桿菌接種到基礎(chǔ)培養(yǎng)基進(jìn)行活化培養(yǎng)，獲得活化后的初始排硫硫桿菌菌液； 將活化后的初始排硫硫桿菌菌液接種于富集培養(yǎng)基進(jìn)行富集培養(yǎng)； 2) 溫度馴化 中溫馴化：將富集培養(yǎng)后的排硫硫桿菌菌液接種到新的富集培養(yǎng)基，在28~31°C、 150~200r/min條件下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；將馴化溫度調(diào)高4~ 6°C繼續(xù)培養(yǎng)1~2天，然后將菌液接種到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌 液濃度為1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調(diào)高4~6°C繼續(xù)培養(yǎng)1~2天，然后再將菌液 接種到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將 馴化培養(yǎng)溫度上調(diào)4~6°C進(jìn)行培養(yǎng)，如此重復(fù)，當(dāng)馴化培養(yǎng)溫度升高至44~46°C，且菌液 濃度達(dá)IX10sCFU/mL以上，完成中溫馴化； 高溫馴化：將上述44~46°C培養(yǎng)的菌液在47~49°C、150~200r/min條件下馴化培 養(yǎng)2~3天，然后將菌液接種到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為 1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調(diào)高2. 5~3. 5°C繼續(xù)培養(yǎng)1~2天，然后再將菌液接種 到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將馴化 培養(yǎng)溫度上調(diào)2. 5~3. 5°C進(jìn)行培養(yǎng)，如此重復(fù)，當(dāng)馴化培養(yǎng)溫度達(dá)到59. 5~60. 5°C，且菌 液濃度達(dá)1X107CFU/mL以上，完成高溫馴化； 3)環(huán)境馴化 將經(jīng)溫度馴化后的排硫硫桿菌菌液接種到堆肥原液培養(yǎng)基I，于28~31°C、120~ 180r/min條件下，培養(yǎng)至菌液濃度達(dá)到lX109CFU/mL以上；然后將菌液接種到堆肥原液培 養(yǎng)基II中，于39~41°C、150~200r/min條件下，培養(yǎng)至菌液濃度達(dá)到lX10sCFU/mL以 上；將菌液接種到堆肥原液培養(yǎng)基UI中，于49~51°C、180~220r/min條件下培養(yǎng)至菌液 濃度達(dá)到1X10sCFU/mL以上，結(jié)束馴化； 所述基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方為：每升基礎(chǔ)培養(yǎng)基配中含有Na2HP04 1.0-1. 5g，KH2P04 1.5-2. 0g，MgS04 ? 7H20 0? 1-0. 3g，（NH4)2S04 0? 1-0. 3g，CaCl2 0? 03-0. 05g，F(xiàn)eCl3 0? 01-0. 03g， MnS04 0? 01-0. 03g，Na2S203 10. 0-15. 0g，余量為水； 所述富集培養(yǎng)基配方為：每升富集培養(yǎng)基配中含有Na2HP04 1.0-1. 5g，KH2P04 1.5-2.0g，MgS04 ? 7H20 0? 1-0. 3g，（NH4)2S04 0? 1-0. 3g，CaCl2 0? 03-0. 05g，F(xiàn)eCl3 0? 01-0. 03g， MnS04 0? 01-0. 03g，Na2S203 10. 0-15. 0g，鹽酸吡哆醇 0? 01-0. 03mg，核黃素 0? 01-0. 03 mg，余量為水； 所述堆肥原液培養(yǎng)基I為：將每180~220g好氧堆肥初始物料加入1L水振蕩25~ 40min，過(guò)濾，濾液中加入0. 8~1. 2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養(yǎng)基I; 所述的堆肥原液培養(yǎng)基II:將每180~220g好氧堆肥升溫至30°C-45°C的物料加入 1L水振蕩25~40min，過(guò)濾，濾液中加入0. 8~1. 2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養(yǎng)基II; 所述堆肥原液培養(yǎng)基HI:將每180~220g50°C以上高溫階段的好氧堆肥的物料加入 1L水振蕩25~40min，過(guò)濾，濾液中加入0.8~1.2%硫磺，滅菌，即得堆肥原液培養(yǎng)基III。
[0007]進(jìn)一步的，上述排硫硫桿菌為TXioAaciWiA? Beijerinck1904,保藏 于LeibnizInstitutDSMZ-DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturen GmbH;CuratorsoftheDSMZ;編號(hào)DSM5368〇
[0008] 進(jìn)一步的，步驟1)中所述的活化培養(yǎng)具體操作為：將排硫硫桿菌接種到基礎(chǔ)培養(yǎng) 基中，在28°C~30°C、120~150r/min條件下活化培養(yǎng)3~5天。
[0009] 進(jìn)一步的，步驟1)中所述的富集培養(yǎng)具體操作為：將初始排硫硫桿菌菌液以4~ 6%v/v的接種量接種于富集培養(yǎng)基，在29~3rC、150-200r/min條件下培養(yǎng)至菌液濃度為 lX10sCFU/mL以上。
[0010] 進(jìn)一步的，步驟2)和3)中所有所述接種時(shí)的菌液量為8~12%v/v。
[0011] 上述所述方法馴化所得的排硫硫桿菌在高溫好氧堆肥中的應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： 1)本發(fā)明采用溫度梯度馴化，符合堆肥升溫規(guī)律，增強(qiáng)了排硫硫桿菌對(duì)高溫的耐受能 力，有利于其在堆肥中定殖。解決了排硫硫桿菌在好氧堆肥不耐受高溫，生長(zhǎng)速度慢的問(wèn) 題。
[0013] 2)本發(fā)明在馴化過(guò)程中使用特定的富集培養(yǎng)基，可加快排硫硫桿菌的代謝、養(yǎng)分 利用，在有利于排硫硫桿菌的高溫馴化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了排硫硫桿菌的高密度培養(yǎng)，快速富 集，并適應(yīng)堆肥的升溫過(guò)程。
[0014] 3)本發(fā)明培養(yǎng)方法包括排硫硫桿菌富集培養(yǎng)，溫度馴化，環(huán)境循環(huán)幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn) 了排硫硫桿菌的高密度培養(yǎng)，并適應(yīng)堆肥的升溫過(guò)程，可以耐受高溫，并在堆肥的復(fù)雜環(huán)境 中大量生長(zhǎng)。
[0015] 4)本發(fā)明根據(jù)堆肥環(huán)境變化，分別采用不同時(shí)期的堆肥原料浸提液作為培養(yǎng)基進(jìn) 行排硫硫桿菌的培養(yǎng)，這樣更有利于排硫硫桿菌適應(yīng)堆肥的復(fù)雜環(huán)境，在堆肥的復(fù)雜環(huán)境 中大量生長(zhǎng)，縮短排硫硫桿菌在堆肥環(huán)境的適應(yīng)期，有利于他的定殖和增殖，從而有利于其 作用的發(fā)揮。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為排硫硫桿囷在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線； 圖2為排硫硫桿菌在富集培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線； 圖3為排硫硫桿菌在堆肥原液培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0017] -種排硫硫桿菌的馴化培養(yǎng)方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 富集培養(yǎng) 將排硫硫桿菌接種到基礎(chǔ)培養(yǎng)基進(jìn)行活化培養(yǎng)，獲得活化后的初始排硫硫桿菌菌液； 將活化后的初始排硫硫桿菌菌液接種于富集培養(yǎng)基進(jìn)行富集培養(yǎng)； 2) 溫度馴化 中溫馴化：將富集培養(yǎng)后的排硫硫桿菌菌液接種到新的富集培養(yǎng)基，在28~31°C、 150~200r/min條件下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；將馴化溫度調(diào)高4~ 6°C繼續(xù)培養(yǎng)1~2天，然后將菌液接種到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌 液濃度為1X10sCFU/mL以上；再將馴化溫度調(diào)高4~6°C繼續(xù)培養(yǎng)1~2天，然后再將菌液 接種到新的富集培養(yǎng)基中，在相同溫度下馴化培養(yǎng)至菌液濃度為IX10sCFU/mL以上；再將 馴化培養(yǎng)溫度上調(diào)4~6°C進(jìn)行培養(yǎng)，如此