[发明专利]用于废水处理的微生物聚生体

说明书

技术领域

此本发明涉及微生物混合物，用于有效处理废水以生产生物粗油。更具体地说，所述微生物混合物适合除去废水中的有机物以及由废水生产的油脂性生物质。所述微生物混合物是能够形成微生态系统的混养物。它在废水处理中是有效的并且对于不同的外部冲击(如pH值和温度变化)适应性更强。

背景技术

废水处理一直是一个大问题。对于许多公司来说，废水处理是一种昂贵的责任并可能对环境有害。如果废水未经适当处理而被直接排放到环境中，将会污染受纳水体，即河流或海洋。此外，含有养分的未经处理的废水会激起病原菌的生长，从而导致与水有关的疾病的广泛传播。此外，藻华将导致在甲壳类动物和贝类中海藻毒素积聚(例如，有毒藻华)，这进而导致人类食物过敏。

在自然界中废水可以是有机或无机的，或者是两者的组合。废水中易腐烂的有机物会不利地影响受纳水体的水质。此外，废水中的过量有机物引起受纳水体中的分解体以与其能够被替换相比更快地蓬勃发展和消耗氧气，产生导致很多水生生物死亡的缺氧状态。

用于在排放到受纳水体之前除去废水中的有机物的常规方法是用强烈曝气处理废水，即简单地向体系中注入更多的氧以激起需氧微生物的生长，因此分解速率比自然水路中高出许多倍。好气分解减少在水中的有机和无机污染物的水平，这是因为有机材料被消耗用于微生物生长或以微生物代谢产物(如二氧化碳)的形式被释放到大气中，因此，减少了生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)。在最常规的需氧废水处理中，分解速率由增加溶解 氧(DO)和硝化作用(随后的反硝化作用)的曝气水平来确定。由于氧气被消耗，分解被抑制。但是，这可以通过引入兼性厌氧菌(如来自醋杆菌属(Acetobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacteria)的发酵细菌)和引入具有这些细菌的共生真菌(如来自念珠菌属(Candida)和酵母菌属(Saccharomyces)的酵母)来得以改善。

特别感兴趣的是美国专利第5811289号，其描述了一种处理乳品工业流出物的方法。所公开的方法包括用细菌和酵母的混合物(其中许多是兼性厌氧菌)注入流出物。在所公开的专利中，两类微生物能够在流出物中共生生活和生长，因此改善了在系统中的有机废物的分解效率。

然而，因为每当在系统中有厌氧袋的时候即产生温室气体，这在所有的需氧系统中都无法避免，所以常规的废水处理仍是一个昂贵的维持过程，并且对环境有害。常规的生物废水处理仅仅是对社会的责任，无论它是多么有效。

另一方面，微生物混养发明与常规废水处理的不同之处在于，通过水热液化(HTL)同时减少废水中的BOD和COD，混养发明消耗废水中的有机和无机养分以形成适合于生产生物燃料的油脂性生物质。这种微生物技术也包括消耗一氧化碳和二氧化碳的微生物，因此大大减少二氧化碳释放进入大气或潜在没有释放二氧化碳进入大气或消耗来自大气中的二氧化碳。

因此，期望提供一种多种微生物培养，其作为用于废水处理和生物质生产二者的微生态系统共生工作，其中，温室气体排放有限并且使对水曝气和化学药品的需要最小化。此外，油脂性生物质非常适合通过水热液化生产生物粗油。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种含有用于处理含有机物的废水的微生物聚生体的液体组合物。微生物对在废水中的有机物的需氧消化有效地降低了废水的生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)。

本发明的另一个目的是提供一种含有能够在废水中生长而无需提供额外生长养分和曝气的微生物聚生体的液体组合物。在所述聚生体中的所述微生物形成自我维持的微生态系统；它们自己的代谢物支持彼此的生长。所述微生物聚生体能够将有机物分解成碳底物，固定大气的氮以及碳，和/或提供溶解氧。

本发明的再一个目的是提供一种含有用于处理含有机物的废水的微生物聚生体的液体组合物，其是遗传稳定的并且对各种环境冲击适应性更强。所述聚生体，由于其代谢多样性，能够应对外部变化。

本发明的还一个目的是提供一种含有能够制造用于生物粗油生产的油脂性生物质同时除去废水中的不需要的物质的微生物聚生体的液体组合物。所述聚生体是藻类、固氮生物和真菌的混养物，当在聚生体中生长时，藻类混养与藻类单一培养相比往往具有更高的脂质含量。此外，与藻类单一培养相比，无需增加藻类混养中的脂质含量的诱导应力。