能降解动物排泄物的称作JSB98.0的混合微生物群

1、一种具有降解动物排泄物中的粪便物质的能力以及以保藏号 KCTC 0524BP保藏的JSB 98.0的所有特性的混合微生物群，其中所 述微生物群由谷氨酸棒杆菌HO777、克氏微球菌HO778、脱氮副球 菌HO779、谷氨酸棒杆菌HO780和蕈状芽孢杆菌HO781组成。
2、一种生物学降解基质中所含动物排泄物中的粪便物质的方法， 其包括将保藏号为KCTC 0524BP的JSB 98.0与基质接触，并分解基 质中所含的所述粪便物质。
3、权利要求2的方法，其中基质是水性基质。
4、一种对含有粪便物质的动物排泄物进行生物学除臭或消除臭 气的方法，包括将保藏号为KCTC 0524BP的JSB 98.0与所述粪便物 质接触，并通过生物学降解所述粪便物质中产臭气物质而除臭。

技术领域\n本发明涉及一种混合微生物群，用该混合微生物群经生物学降 解动物排泄物的方法，尤其涉及一种生物学降解纯化方法，及经处 理的污水作为植物的液态肥料的应用。\n背景技术\n本发明涉及一种微生物的混合物，其能将家畜和家禽的污物， 包括人的粪便分解为环境可接受的物质，并也从而消除与粪便物腐 烂相关的气味，所述分解是通过将所述排泄物与所述微生物相接触 而进行的，优选微生物是在水溶液中的。\n世界上释放入水体系中的废弃物数量日益增加。随着人口的增 加，依赖于大量使用肥料及农药的农业，快速发展的食品工业及其 它工业加工都产生大量其内容物为非所需物的污水和污水。大多数 有机废物可通过生物处理而降解。这种处理利用微生物将对环境有 害物质降解为对环境无害的物质的功能。使用微生物处理废物是物 理处理系统的经济替代途径，因为生物处理投资较少，能量要求较 低，自保持操作，及最终可回收产物。此生物学加工可以各种需氧 或厌氧方式达到。最广泛使用的有氧加工法是对家庭和工业污水进 行活化淤泥加工法及其修改方法。此方法包括在颗粒化的有机水活 化淤泥上絮状悬浮的微生物的存在下对污物进行充气并搅动，并从 而根据污水的性质进行BOD或COD还原。在处理方法的需氧期， 混合的微生物群将液态污水中的有机化合物的复合混合物降解为碳 酸盐，硝酸盐，氨，磷酸盐和硫酸盐。对分解有机肥料和臭气物质 的微生物的主要研究是通过活化淤泥法进行污物处理而进行。\n近年来，动物工业成为专门化及大规模的工业。熟知的是存在 大量家畜和家禽排泄物，这些污物不仅使河流污染上毒性化合物及 病原微生物，还使空气散发臭气。处理排泄物面临一系列问题，但 目前还没有有效解决。因此强烈需要一种对策以防止由排泄物所致 的环境污染及恢复已由排泄物污染的环境。现有一种利用微生物的 降解能力净化污染环境的方法，但目前还未知哪个细菌能充分满足 实际需要并当用于微生物性排泄物降解时还能高效降解。\n发明公开\n通过以上所述的现有技术，应清楚需要一种可靠的有降解排泄 物能力，且与一般已知菌株相比有更多优势的微生物。换而言之， 在不适当的污物处理情况下(尤其在耕地或田园中)，水被粪便和病 原微生物污染，且将成为非常严重的社会问题。本发明揭示了一种 混合微生物群，它们分离自猪圈并称为JSB98.0，由5个具有强分解 粪便废物能力的活性菌株组成。所述混合的微生物群可作为强效制 剂用于活化淤泥加工法以处理污物。\n因此，本发明一个目的是提供一种称为JSB98.0的混合微生物 群，其具有降解及除臭家畜和家禽污物包括人粪便的强效能力。\n本发明另一目的是提供一种利用本发明的混合微生物群JSB98.0 处理污物中的动物排泄物或污水的方法。\n本发明另一目的是提供一种利用本发明的混合微生物群 JSB98.0，除去含有排泄物的地点的臭气的方法。\n本发明另一目的是提供分解及除臭了的适用作植物液态肥料的 副产品。\n通过本发明可达到以上所述各目的。\n本发明第一方面是一种混合微生物群，称作JSB98.0(韩国生物 科学和生物技术研究所(KRIBB)韩国典型培养物保藏中心(KCTC) 保藏号KCTC0524BP)。\n本发明第二方面是一种生物学处理被排泄物污染的基质的方 法，包括通过将JSB98.0与被排泄物污染的基质相接触而降解排泄 物的步骤。\n本发明第三方面是使用经处理的废物作为植物的液肥。\n通过以下阐述及所附权利要求，本领域技术人员将清楚本发明 的其它方面及优点。\n实施发明的最佳模式\n本发明的发明人筛选了能降解排泄物的微生物，并从被猪、马 的排泄物污染的污水中获得了能降解高浓度排泄物的强效微生物 群。因此，发现一种将这种混合的微生物群应用于含有排泄物的环 境的方法。\n如以下实施例如述，分离物的一个特点是即使在较低温度如大 约15℃仍保持降解排泄物的相对高活性。一般地，待处理的污水温 度在10-20℃，这比微生物的最佳生长温度低，也比本发明的微生 物的最佳生长温度低，但本发明的微生物能在实际应用中保持降解 排泄物的活性。另外，如后文所述，分离的微生物群在处理动物房 或厕所时也能除去与排泄物腐败相关的臭气。\n处理排泄物的方法包括将上述微生物混合物JSB98.0与在水性 基质中的这些排泄物如污水相接触。微生物与水性基质中这些排泄 物接触是通过在含有排泄物的水性基质中培养微生物，或以分批方 式，半连续方式或连续方式将水性基质加入微生物的培养系统中而 完成的。\n尽管在气体导入技术中没有特别限制，但优选通过导入气体搅 动培养基以加速通气。气体的导入和排出根据处理情况可连续进行， 间歇性地或分批方式进行。这些条件通过根据剩余污染的浓度控制 系统而优化。\n根据本发明，用混合的微生物群JSB98.0处理动物的粪便或排 泄物，以形成所需的液态肥料，排泄物可以是新鲜的或陈旧的得自 动物尤其家畜和家禽，包括人产生的污物。例如，动物如牛、猪， 马等的粪便可在液体中通过JSB98.0降解及除臭。\n本发明的混合的微生物群JSB98.0，可用于生物降解净化加工和 环境保护方法，用于净化被排泄物污染的污水。还可用于保护被排 泄物污染的土壤。\n在本发明的一个实施方案中，本发明的微生物JSB98.0用作除 臭剂。\n在本发明的另一个实施方案中，经处理的污水用作植物的液态 肥料。由于经处理的污物基本上是无臭气味的，无空气污染的且是 美学可接受的，它们适用作植物营养素和土壤粒结构促进剂的廉价 源料，以生产花，草场，灌木丛，牧场等。\n根据上述方面，本发明包括(a)从源料中分离微生物菌株，并 鉴别能强力分解动物粪便的潜在菌株，(b)用所述分离株处理所述 排泄物(或被排泄物污染的污水)，(c)评价经处理的污水，(d)用 所述分离株控制及消除含有所述排泄物的地点的臭气，并(e)用所 述经处理的污水作为植物的液态肥料。\n本发明的微生物的分离，定性及利用方法在以下实施例中例证。 以下实施例无限制之意。\n实施例1：分离及鉴定微生物\n微生物已自猪圈中分离出，在所有这些分离物中，5个有活性 的且数量占优势的菌株分别鉴别为谷氨酸棒杆菌HO777，克氏微球 菌HO778，脱氮副球菌HO779，谷氨酸棒杆菌HO780和蕈状芽孢 杆菌HO781。基于微生物的鉴别研究结果，本发明人将此5个活性 菌株的混合微生物群称为JSB98.0，其在1998年9月28日保藏在韩 国典型培养物保藏中心(KCTC)，保藏号KCTC0524BP，KCTC设在 韩国生物科学和生物技术研究所内(KRIBB)，地址为#52，Oun- dong，Yusong-ku，Taejon 305-333，韩国。\n实验1：测定细胞密度\n将1ml得自样品的接种物加入含有猪圈污水的计数细菌用琼脂 计数平板及计数放线菌的腐殖酸平板中。在接种后，将平板在室温 下放置48小时，并通过系列稀释方法测定细胞密度。发现细菌总数 为1.12×108CFU/ml，放线菌的总数为7.1×105CFUml。\n实验2：分离及纯化培养优势菌株\n13个以上菌株在琼脂计数平板上形成菌落。测定平板上细菌细 胞的总数，并选择占总微生物群10％数目的5个细菌菌株作进一步 研究。选择的菌落如下：\n菌株1：具有乳状菌落的微菌落，20％\n菌株2：白色粘性菌落，18％\n菌株3：黄色菌落，14％\n菌株4：平面褐色菌落，11％\n菌株5：根状菌落，10％\n实验3：细菌的鉴定\n根据Bergy’s手册和一般细菌学方法手册中所述标准步骤鉴别 微生物。获得以下发现。\n菌株1：此细菌称为HO778菌株\n(1)形态学特点\n革兰氏染色：阳性\n细胞形状和大小：球状，直径0.5-1.1μm，大多数4个细胞成 簇或不规则簇合。\n菌落：圆形，完整，凸状，光滑的，淡米色。\n(2)生理学特点\n过氧化氢酶：阳性\n氧化酶：阳性\n同化测试：L-阿拉伯糖，D-核糖，D-木糖，乙酸，丙酮酸 甲酯，琥珀酸单甲酯，丙酸，腐胺(Biolog GP)\n(3)细胞膜中脂肪酸成分\nC15:0  反异  58.35％\nC17:0  反异  26.04％\nC16:0  异    13.08％\nC16:0        2.53％\n(4)鉴别\n以上细菌特点是与那些已知菌株相对比，参考Bergy’s系统细 菌学手册，第2卷，1986而得的。结果基于以上特点，揭示此微生 物是克氏微球菌菌种的微生物(确信水平98％)。\n菌株2：此细菌称为HO780菌株\n(1)形态学特点\n革兰氏染色：阳性\n形状及细胞大小：短棒状或椭圆形，0.7-1.0×1.0-3.0μm，在 生长后期大多数为椭圆形，单一，成对或不规则簇集。\n菌落：圆形，完整的，白色至淡黄色，有轻度光泽\n不形成芽孢，无能动性，形成异染粒。\n(2)生理学特点\n过氧化氢酶：阳性\n脲酶产生：阳性\n酪蛋白分解：阴性\n明胶分解：阴性\n硝酸盐还原\n同化测试：D-核糖，D-木糖，乙酸，丙酸(Biolog GP)。\n(3)细胞膜中脂肪酸成分\nC18:1  w9c      65.55％\nC16:0           26.61％\nC17:0           6.32％\nC18:0           1.52％\n主要维生素K2类  MK-9(H2)\n(2)鉴别\n以上分类学发现参考“Bergy’s系统细菌学手册，第8版，第 12卷”且已发现本菌株HO780与谷氨酸棒杆菌菌株具有相似分类 学特点(确信水平85％)。\n菌株3：此细菌称为HO777菌株\n(1)形态学特点\n革兰氏染色：阳性\n形状及细胞大小：棒状或椭圆形，0.7-1.0×1.0-3.0μm，单一， 成对或不规则簇集，在生长后期大多数是短椭圆形。\n菌落：圆形、完整的、光滑的，深黄色，表现轻度光泽\n不形成芽孢，无能动性，形成异染粒\n(2)生理学特点\n过氧化氢酶：阳性\n脲酶：阳性\n硝酸盐还原：阳性\n酪蛋白分解：阴性\n明胶分解：阴性\n同化测试：β-环糊精，纤维二糖，D-果糖，α-D-葡萄糖， 麦芽三糖，D-甘露糖，3-甲基葡萄糖，palatinose，D-阿洛酮糖， D-核糖，蔗糖，松二糖，D-木糖，乙酸，L-苹果酸，L-天冬 酰胺，L-谷氨酸，尿苷(Biolog GP)\n(3)细胞膜中脂肪酸成分\nC18:1 w9c         57.46％\nC16:0             38.01％\nC18:0             1.45％\nC15:0             1.06％\n主要维生素K2类    MK-9(H2)\n(4)鉴别\n此菌株鉴别为谷氨酸棒杆菌(确信水平99％)。\n菌株4：此细菌称为HO779菌株\n(1)形态学特点\n革兰氏染色：阴性\n细胞形状及大小：球形，直径0.5-0.9μm，或短棒状，长度0.9-1.2 μm，单一，成对或簇集。\n菌落：大多数为圆形，完整的，光滑的，有光泽，白色至淡褐 色。\n无能动性\n(2)生理学特点\n过氧化氢酶：阳性\n氧化酶：阳性\n在无氧条件下硝酸还原：阳性(氮氧化物或氮)\n明胶分解：阴性\n淀粉水解：阴性\n同化测试：L-核糖，D-核糖，D-木糖，β-羟基丁酸，D -乳酸甲酯，L-乳酸，丙酮酸甲酯，琥珀酸单甲酯。\n(3)细胞膜中脂肪酸成分\nC18:1    w7/w9t/w12t       82.98％\nC10:0    3OH               5.93％\nC16:1    异I/C  14:0  3OH  3.29％\nC18:0                       2.50％\nC20:1  w9t                  1.65％\nC17:0                       1.30％\nC19:0                       1.27％\n(4)鉴别\n此菌株鉴别为脱氮副球菌(确认水平85％)。\n菌株5：此细菌称作HO781菌株\n(1)形态学特点\n革兰氏染色：阳性\n细胞形态及大小：成链的棒状\n菌落：假根，表现结霜的玻璃状\n芽孢：椭圆形，中心\n(2)生理特点\n过氧化氢酶：阳性\n无氧生长：阳性\nVP测试：阴性\n酸形成：D-葡萄糖(+)，L-阿拉伯糖(-)，D-木糖，D -甘露糖醇\n酪蛋白分解：阳性\n淀粉水解：阳性\n丙酸利用：阴性\n柠檬酸利用：阳性\n硝酸还原：阳性\n吲哚形成：阴性\n生长温度：30℃(+)，37℃(+)，50℃(-)，55℃(-)\n生长pH值：在营养肉汤中6.8，在SDA中5.7\nNaCl生长：2％(+)，5％(+)，7％(-)，10％(-)\n同化测试：L-阿拉伯糖，D-阿拉伯醇，D-核糖，D-丙氨 酸，腺苷，腺苷-5’-单磷酸(Biolog GP)\n(3)细胞膜中脂肪酸成分\nC15:0     异                        20.71％\nC15:0     异 2OH/C16:1  w7c         14.98％\nC13:0     异                        11.25％\nC17:0     异                        8.64％\n0.12:0    异                        6.24％\nC14:0                               6.02％\n异C17:1   w5c                       5.16％\n(4)鉴别\n此菌株鉴别为蕈状芽孢杆菌(确信水平90％)\n实施例2：处理原料污物\n将饲养的牛的饲养污物收集在普通污水处理池中，并接种 JSB98.0以确定微生物活性的存在。通气时间保持18小时/天，且溶 解的氧浓度保持在大约2ppm。此实施例在1998年6月28日至7月 6日重复进行3次。结果示于表1。\n表1处理的污水的评价     项目     BOD      SS 测试结果(mg/L)     24.0     52.5 评价     通过     通过\n可以确认本发明的JSB98.0可高效降低BOD水平。\n实施例3：分析处理的污水\n进行如实施例2中相同步骤之后，分析经处理的污水的性质及 无机成分的组成。结果示于表2和表3。\n表2：定量及定性分析经处理的污水 亚硝 酸盐 硝酸盐 总硬度 Fe pH 大肠 杆菌 其它 细菌 标准 (饮用水) ND ＞0ppm ＞300ppm ＞0.3ppm 5.8-8.0 ND/500cc ＞100/1cc 经处理的 污水 0.07 0.12 129.56 0.14 7.87 3.500 370 *ND：未检测到\n表3：经处理的污水中无机成分的组成  无机成分  含量(ppm)  无机成分  含量(ppm)  Na  314  Ca  29.5  K  710  Fe  0.4  Mg  29.9  Cu  0.5  P  27.1  Zn  0.2  *Mn，Al，Cr，Cd，Pb，As，Hg在样品中未检测到\n可见，经处理的污水在化学方面可与饮用水相比，但细菌数目 比标准饮用水多。因此，根据前述，本发明提供了一种处理家畜和 家禽污物的方法，以助于减轻和处理由动物排泄物所导致的水污染。 本文所述的JSB98.0的功效是使被排泄物污染的污水的化学性质得 以明显改善。\n实施例4：经处理的污水的应用\n(1)使用的经处理的污水已经通过降解进行了粪便除臭化处 理。将1升经处理的污水分别一天三次喷布于猪圈，牛圈和厕所。 观测除臭化效应，并发现臭味明显减轻。即JSB 98.0具有极强的分 解臭气源中产臭气物质的能力。\n(2)为评价经处理的污水作为液态肥料的效用，将经处理的污 水(用地下水稀释50-100倍)用喷雾冷却器分别喷布于菜园(红 辣椒)和草坪(长满草皮的草坪)，一天三次。用地下水喷布作对照。 结果示于表4和表5。\n表4：用经处理的污水对红辣椒的培养测试 对照  50倍稀释  100倍稀释  150倍稀释 光合作用率 (μmol CO2m-2S-1) 23.7  25.7  24.8  24.2 叶绿体含量(mg/g) 2.10  2.78  2.92  2.73 基质传导性(cm/s) 3.24  4.54  4.72  4.48 生长长度(cm) 70.9  90.5  88.5  87.7 总产物(数目) 34.7  48.4  47.2  45.8\n表4中结果表明与对照组相比根据本发明处理的污水明显改善 红辣椒的基质传导性，生长长度和总产物。\n表5：用经处理的污水对草坪的培养测试   对照   50倍稀释  100倍稀释    150倍稀释 光合作用率 (μmol CO2m-2S-1)   5.22   4.30  9.28    8.82 基质传导性(cm/s)   0.30   0.82  0.73    0.68 蒸腾比 (mg H2O/m2/s)   4.8   10.8  9.72    8.92\n发现经处理的污水与对照组相比明显改善光合作用率。\n工业应用：\n如上所述，本发明的新的能降解动物包括人粪便的，称作JSB98.0 的混合微生物群，能利用其不同于那些常用的单一菌种的生长特性， 生物降解这些物质，因此有效地生物降解含有这些物质的污水。\n尽管已参考特殊的实施方案对本发明进行了阐述，应知本领域 技术人员在不偏离本发明范围之内可对本发明加以各种修改。因此， 所有修改及等价物均应在本发明权利要求的精神与范围内。\n          国际承认的用于专利程序的微生物保藏的布达佩斯条约\n                              国际表格\n                        原始保藏物受理通知书\n                           根据细则7.1签发\n致：Lee，Sang Whee\nJin-joo mansion Apt.2-501\n#5-22 Moonrae-dong，Youngdeungpo-ku，Seoul 150-095\n韩国 I.微生物的鉴定特征 由保藏人提供的名称： JSB 98.0 国际保藏机构给出的保藏号： KCTC0524BP II.科学描述和/或建议的分类命名 上述微生物附有： [x]科学描述 []建议的分类命名 (当适用时以X标记) III.受理及接受 上述微生物已于1998年9月28日由本国际保藏机构收到。 IV.请求转存的受理 上述微生物于＿年＿月＿日由本国际保藏机构受理，并且将原始保藏物转存为 根据布达佩斯条约的保藏的请求于＿年＿月＿日受理。 V.国际保藏机构 名称：韩国典型培养物保藏中心          授权官员 地址：韩国生物科学及生物技术研究所       (KRIBB)       #52，Oun-dong，Yusong-ku       Taejon 305-333       韩国                            PARK，Yong-Ha，主任                                       日期：1998年10月9日