1.本发明属于化肥制造和废水处理领域，涉及一种微生物组合物及使用其处理废水的方法，具体涉及一种利用牛磺酸工业废水培养用于生物肥益生菌的方法。


背景技术：

2.牛磺酸被广泛应用于医药、食品添加剂、饲料、表面活性剂及增白剂等领域，且应用范围日趋扩大，近年来一直处于供不应求的状态。但其生产废水含有高浓度cod、nh
4+-n、有机氮及硫酸铵或氯化铵等盐类。若不经过处理直接交给污水站，只能大量稀释至污染因子符合进水标准后方能处理，由此水处理量将成倍增加，带来非常高昂的处理费用。
3.国内对牛磺酸生产废水处理做了许多研究工作，如电渗析、液膜法、废水资源化等处理技术。但是由于这些技术处理成本高、耐冲击负荷差、出水水质达不到要求，在工程应用中受到限制。
4.专利cn109053326a为了解决牛磺酸生产过程中产生的废水问题，公开了一种利用牛磺酸工业生产中的含氮废水制备颗粒氮肥的制备方法，在该方法中，发明人需要先除去含氮废水中的乙二醇、乙醇胺等物质，因此方案浪费了乙二醇(碳源)和乙醇胺(氮源)可用资源。
5.专利cn102649655b中公开了一种含益生菌生物炭基复混肥，该专利公开了先利用配制的发酵液，将益生菌进行扩大培养，再过滤出益生菌，将益生菌喷粉添加进生物质炭黑中，处理后得到颗粒生物炭基复混肥，添加益生菌后，可达到肥料增效的目的。但由于益生菌要经发酵液扩大培养，故成本较高。
6.专利cn110483342a中公开了一种牛磺酸母液除杂回收的方法，该方法第一步将牛磺酸母液进行活性炭除杂，第二步经树脂除杂，第三步经氨除盐，过滤后的母液经过滤后回收。该专利中公开的方法非常复杂，并且无法完全除去杂质，杂质在系统中循环积累后，依然要将高cod和氨氮的废水进行排放处理。
7.作为土壤的活跃组成分，土壤微生物的区系组成、生物量及其生命活动对土壤的形成和发育有密切关系。例如有些土壤微生物可以形成土壤结构、有些可以分解矿物质、有些还可以固定空气中的氮等。土壤管理者可根据实际情况，通过各种措施，有目的的调理土壤微生物数目和种类，制定农业生产措施；也可以根据土壤微生物客观条件制定耕作制度。通过改进施肥、栽培制度、人为引入有益的土壤微生物等措施，来恢复原有的微生物群落或增加某些功能，从而抑制作物土传病菌、提高土壤微生物多样性，有助于土壤生态肥力的提高，从根本上防治作物土传病害、连作障碍。
8.为了达到资源化利用的效果，目前急需一种成本低廉且操作简便的处理牛磺酸工业废水的方法。


技术实现要素：

9.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微生物组合物及使用其处理废水的方
法。本发明提供的利用牛磺酸工业废水培养生物组合物的方法，成本低廉、效果好；牛磺酸生产中的废液用来培养微生物组合物可以降低废水中的cod(最高可降解超过95％的cod)和总氮；且废水可以用做微生物组合物的培养(组合物可以在cod值超过100000mg/l的环境下存活)，发酵获得的细菌可以用做生物肥，对蔬菜和绿植具有增肥效果。
10.本发明第一方面提供一种用于处理废水的微生物组合物，所述微生物组合物包含斯氏假单胞菌(pseudomonas stutzeri)、红色链霉菌(streptomyces ruber)、白色链霉菌(streptomyces albus)、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)、胶冻样芽孢杆菌(streptomyces griseus var.ferrugineus)和喜盐放线菌(haloactinomyces sp.)中的至少两种，所述废水满足以下条件的一项或两项：
11.a.cod值达到90000-110000mg/l；
12.b.总氮值达到3000-5000mg/l。
13.其中，所述cod值优选100000mg/l。
14.其中，所述总氮值优选4000mg/l。
15.所述斯氏假单胞菌优选在中国微生物菌种查询网平台编号为bio-17137的斯氏假单胞菌。
16.所述红色链霉菌优选在中国微生物菌种查询网平台编号为bio-096964的红色链霉菌。
17.所述白色链霉菌优选在中国微生物菌种查询网平台编号为bio-18862的白色链霉菌。
18.所述枯草芽孢杆菌优选在中国微生物菌种查询网平台编号为bio-62321的枯草芽孢杆菌。
19.所述胶冻样芽孢杆菌优选在中国微生物菌种查询网平台编号为bio-62177的胶冻样芽孢杆菌。
20.所述喜盐放线菌优选在河南省工业微生物菌种工程技术研究中心产品编号为bncc218473的喜盐放线菌。
21.在某一较佳实施方案中，所述微生物组合物包含红色链霉菌和胶冻样芽孢杆菌、或者包含红色链霉菌和喜盐放线菌、或者包含白色链霉菌和斯氏假单胞菌、或者包含红色链霉菌和枯草芽孢杆菌。
22.本发明第二方面提供一种处理废水的方法，所述方法包括将所述废水与如本发明第一方面所述的微生物组合物混合、培养所述微生物组合物，所述废水满足以下条件的一项或两项：
23.a.cod值达到90000-110000mg/l；
24.b.总氮值达到3000-5000mg/l。
25.其中，所述cod值优选100000mg/l。
26.其中，所述总氮值优选4000mg/l。
27.在某一较佳实施方案中，所述废水为来自牛磺酸生产中氨除盐后的废水。
28.所述方法较佳地包括以下步骤：
29.(1)取所述废水，稀释1-20倍；优选1-5倍；
30.(2)接种1％-10％的微生物进行发酵；优选2％-8％，更优选4％，百分比为体积百
分比。
31.所述稀释可为本领域常规，比如使用水进行稀释。
32.在某一较佳实施方案中，步骤(1)中包括使用蒸发方法去除氨的步骤。
33.所述方法中，步骤(2)中较佳地包括在发酵过程中补充葡萄糖的步骤。
34.所述方法中，所述发酵的ph较佳地为7-9，更佳地为7.5。
35.所述方法中，所述发酵的温度较佳地为25-30℃。
36.所述方法中，所述发酵的时间较佳地为6-36h，更佳地为24h。
37.本发明第三方面提供一种微生物发酵的方法，所述方法包括将废水与如本发明第一方面所述的微生物组合物混合、培养所述微生物组合物，所述废水满足以下条件的一项或两项：
38.a.cod值达到90000-110000mg/l；
39.b.总氮值达到3000-5000mg/l。
40.其中，所述cod值优选100000mg/l。
41.其中，所述总氮值优选4000mg/l。
42.在某一较佳实施方案中，所述废水为来自牛磺酸生产中氨除盐后的废水。
43.所述方法较佳地包括以下步骤：
44.(1)取所述废水，稀释1-20倍；优选1-5倍；
45.(2)接种1％-10％的微生物进行发酵；优选2％-8％，更优选4％，百分比为体积百分比。
46.所述稀释可为本领域常规，比如使用水进行稀释。
47.在某一较佳实施方案中，步骤(1)中包括使用蒸发方法去除氨的步骤。
48.所述方法中，步骤(2)中较佳地包括在发酵过程中补充葡萄糖的步骤。
49.所述方法中，所述发酵的ph较佳地为7-9，更佳地为7.5。
50.所述方法中，所述发酵的温度较佳地为25-30℃。
51.所述方法中，所述发酵的时间较佳地为6-36h，更佳地为24h。
52.本发明第四方面提供一种生物肥料的制备方法，其包括如下步骤：
53.(1)使用如本发明第三方面所述的方法进行发酵；
54.(2)完成所述发酵后去除发酵液获得菌体；
55.所述生物废料的制备方法中，较佳地还包括将所述菌体进行堆肥处理。
56.所述堆肥较佳地在小麦秸秆中进行。
57.本发明第五方面提供一种生物肥料，其通过如本发明第四方面所述的制备方法获得。
58.本发明第六方面提供一种如本发明第五方面所述的生物肥料在植物培养中的应用。
59.所述应用中，所述植物较佳地为蔬菜或绿植，例如冬瓜、南瓜或西红柿、或绿萝。
60.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
61.本发明所用试剂和原料均市售可得。
62.本发明的技术原理和机理解释：
63.1、牛磺酸生产废液中含有高cod物质和氨氮物质，cod可作为益生菌的碳源，氨氮可作为益生菌的氮源；
64.2、作为土壤的活跃组成分,土壤微生物的区系组成、生物量及其生命活动对土壤的形成和发育有密切关系。例如有些土壤微生物可以形成土壤结构、有些可以分解矿物质、有些还可以固定空气中的氮等。
65.本发明所述的斯氏假单胞菌、红色链霉菌、白色链霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和喜盐放线菌可在中国农业微生物菌种保藏中心、中国菌种保藏中心atcc、中国工业微生物菌种保藏中心cicc、或中国普通微生物菌种保藏管理中心cgmcc、河南省工业微生物菌种工程技术研究中心获得，也可用常规的方法，从污水站附近的土壤中提取。
66.例如，枯草芽孢杆菌的提取方法为：(1)在牛磺酸污水站排水口处(或其他氨基酸的废水排放口)采取土样，将土样均匀的分散的无菌水中；(2)取步骤(1)悬液中的上清液，稀释，涂布到无菌土壤浸出汁制成的基本培养基的平板上，37℃培养箱中倒置培养24-48小时4分离；(3)用选择培养基筛选相应的枯草芽孢杆菌，也可培养后水浴加热至80度维持20min，然后涂布，由于枯草芽孢杆菌形成芽孢后耐热，能存活下来，涂平板后挑单菌落做镜检；(4)将筛选出的枯草芽孢杆菌接种到适合其生长的液体培养基，使其大量繁殖。
67.筛选红色链霉菌的方法为：(1)在适合红色链霉菌生长的地方采取土样，优选为在牛磺酸污水站排水口处(或其他氨基酸的废水排放口)，将土样均匀的分散的无菌水中；(2)取上述悬液中的上清液，稀释，涂布到无菌土壤浸出汁制成的基本培养基的平板上，37℃培养箱中倒置培养24-48小时；(3)用选择培养基(isp2培养基、tsby培养基)筛选相应的红色链霉菌；(4)将筛选出的红色链霉菌接种到适合其生长的液体培养基，使其大量繁殖。
68.本发明的积极进步效果在于：
69.本发明提供了的利用牛磺酸或氨基酸工业废水培养生物组合物的方法，成本低廉、效果好；牛磺酸生产中的废液(或氨基酸生产中的废液)用来培养微生物组合物可以降低废水中的cod(组合物可以在cod值超过100000mg/l的环境下存活，并且最高可降解超过95％的cod)和总氮；且废水可以用做微生物组合物的培养，发酵获得的细菌可以用做生物肥，对蔬菜和绿植具有增肥效果。
附图说明
70.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
71.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
72.实施例1：
73.本发明的工艺流程图参考图1。取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，直到没有氨味溢出，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种2％的红色链霉菌(bio-096964)和2％的胶冻样芽孢杆菌(bio-62117)，控制发酵条件，当菌种增长缓
慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值或者湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表1：
74.表1
75.时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l5500019502h0g/l4600017004h0g/l4300015006h2g/l21500110012h0g/l723057024h0g/l2400350
76.通过实施例1可以发现，将氨除盐后的废液稀释一倍，接种2％的红色链霉菌(bio-096964)和2％的胶冻样芽孢杆菌(bio-62117)，发酵24h后，可消耗废液中95.6％的cod，以及82％的总氮。
77.实施例2：
78.取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种2％的红色链霉菌(bio-096964)和2％的喜盐放线菌(bncc218473)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值或者湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表2：
79.表2
80.时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l5500019502h0g/l4200016004h0g/l3100013006h0g/l1950099012h0g/l430046024h0g/l1600240
81.通过实施例2可以发现，将氨除盐后的废液稀释一倍，接种2％的红色链霉菌和2％的喜盐放线菌，发酵24h后，可消耗废液中97.1％的cod，以及87.7％的总氮。
82.实施例3：
83.取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种4％的白色链霉菌(bio-18862)和4％的斯氏假单胞菌菌株(bio-17137)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值/湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表3：
84.表3
[0085][0086][0087]
通过实施例3可以发现，将氨除盐后的废液稀释一倍，接种4％的白色链霉菌(bio-18862)和4％的斯氏假单胞菌菌株(bio-17137)，发酵36h后，能消耗废液中67.6％的cod，以及68.7％的总氮。
[0088]
实施例4：
[0089]
取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释5倍，用盐酸调节ph到7.5左右，接种4％的红色链霉菌(bio-096964)和4％的枯草芽孢杆菌(bio-62321)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值/湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表4：
[0090]
表4
[0091]
时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l230008602h0g/l220008204h2g/l157007406h2g/l1090066012h2g/l680041024h0g/l390031036h0g/l2400220
[0092]
通过实施例4可以发现，将氨除盐后的废液稀释5倍，接种红色链霉菌(bio-096964)和4％的枯草芽孢杆菌(bio-62321)，发酵24h后，能消耗废液中83％的cod，以及64.4％的总氮，继续发酵至36h，能消耗废液中89.5％的cod，以及74.4％的总氮，延长发酵时间，在提升除cod和除氮的效果上，并无非常明显的增长。
[0093]
实施例5：
[0094]
取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释20倍，用盐酸调节ph到7.5左右，接种8％的红色链霉菌(bio-096964)和8％的喜盐放线菌(bncc218473)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值/湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表5：
[0095]
表5
[0096]
时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l52002302h0g/l47001904h0g/l43001206h0g/l220060
[0097]
从实施例5中可以看出，即使将发酵液稀释20倍，在营养成分很低的情况下，本发明所筛选出来的最优微生物组合(红色链酶菌和喜盐放线菌)，依然可以降解cod和总氮。
[0098]
实施例6：
[0099]
取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种4％的胶冻样芽孢杆菌(bio-62117)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值或者湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表6：
[0100]
表6
[0101]
时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l5500019502h0g/l5400018604h2g/l5300017806h2g/l49500169012h2g/l47600154024h0g/l417001360
[0102]
实施例7：
[0103]
取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种4％的红色链霉菌(bio-096964)，控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值或者湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表7：
[0104]
表7
[0105]
时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l5500019502h0g/l5200017704h2g/l5100016306h2g/l44500152012h2g/l38400121024h0g/l417001360
[0106]
实施例8：
[0107]
取氨除盐后cod值为100000mg/l左右，总氮为4000mg/l左右的牛磺酸母液，稀释1
倍，若溶液氨味较大，可通过蒸发除去部分氨，冷却后，加入纯净水到原除氨前刻度，用盐酸调节ph到7.5左右，接种2％的红色链霉菌(bio-096964)、2％的胶冻样芽孢杆菌(bio-62117)、2％的喜盐放线菌(bncc218473)控制发酵条件，当菌种增长缓慢时，适量补充葡萄糖，维持发酵温度在25-30℃，在发酵的过程中，取样测od值或者湿重后，离心后取上清液测cod值和总氮，结果如下表8：
[0108]
表8
[0109]
时间葡萄糖cod值总氮值0h0g/l5500019502h0g/l4900018104h0g/l4400017206h2g/l37200157012h2g/l39100141024h0g/l416001340
[0110]
从实施例6-8中可以看出，在只接种1种菌时，即使不断的在发酵液中补充葡萄糖，也不能很好的促进细菌对cod和含氮物质的分解，另外，在发酵液中2％的红色链霉菌(bio-096964)、2％的胶冻样芽孢杆菌(bio-62177)、2％的喜盐放线菌(bncc218473)喜盐放线菌，在前6个小时，可以降解32.4％的cod，但12h后，cod又缓慢增长，推测，在细菌竞争生长的过程中，某些种类的细菌，有可能发生细胞壁破损的状况。
[0111]
实施例9
[0112]
取干燥的小麦秸秆，加入重量比为1％的来自实施例1中培养的红色链霉菌和胶冻样芽孢杆菌混合物，喷洒1％重量的水，翻拌均匀后，先曝气24个小时，有氧条件下堆肥30天。摊开冷却后，用于绿植的增肥剂。
[0113]
实施例10
[0114]
取4盆在相同的温室条件下培养的长势相近的土培绿萝，在4盆绿萝的土壤表面，分别均匀的喷洒50g 0.1％浓度的尿素溶液。再将4盆绿萝均分成a组和b组，在a组的两盆绿萝土壤上均匀的铺上50g实施例9制备的增肥剂，在b组的两盆绿萝土壤上均匀的铺上50g小麦秸秆灰，相同室温条件下培养发现，a组的两盆绿萝，培养30天后，才有黄叶出现，然而，b组的两盆绿萝，培养了15天，就开始有黄叶出现。
[0115]
在实验室中，将绿萝替换成冬瓜、南瓜、西红柿，并做相同的对比实验，均可发现，本发明所制备的肥料，具有增肥的功效。