專利名稱：：用于處理廢水和污水的產(chǎn)品的制作方法用于處理廢水和污水的產(chǎn)品本發(fā)明提供生物降解存在于廢水中的有機污染物和防止沿污水管形成附聚物的手段。更具體地說，本發(fā)明提供攜帶非致病細(xì)菌的混合物的生物可降解的固相支持體，所述非致病細(xì)菌協(xié)作分解存在于廁所污水和污水收集以及處理池中的有機污染物，包括導(dǎo)致沿污水管堵塞的附聚物。發(fā)明背景長期以來希望解決有效地降解廢水和污水中包含的有機物質(zhì)的問題。除了明顯地導(dǎo)致衛(wèi)生學(xué)上的問題外，這些有機物質(zhì)還造成形成結(jié)殼，并且因此遲早導(dǎo)致沿家庭管道到排水管的嚴(yán)重?fù)p壞。生物學(xué)和化學(xué)產(chǎn)品當(dāng)前被用于保護管道至排水管的完整和良好狀態(tài)；多數(shù)情況下，這些產(chǎn)品可以導(dǎo)致對使用者的傷害或在除去引起管堵塞和下水道污泥累積的物質(zhì)中幾乎沒有效果。現(xiàn)有技術(shù)或維持排泄所述排出物的污水管道體系的生物裝置，其特征在于它至少包含生物可降解的支持體，尤其是生理活性衛(wèi)生紙，其裝載有屬于枯草芽孢單月包菌(尸5^Mfifo附fMflW/7MAW")、腐敗假單月包菌(Ps^Mfifo附0"flS/7M"e/ade肌)種的至少一種的腐生菌的組合物。發(fā)明公開本發(fā)明提供了優(yōu)化的細(xì)菌組合物，其被證明無論與完整的還是破損的人體組織接觸時都是安全的、不致病的，特別在分解存在于廢水收集和運輸管中的有機污染物時有效，并且其可以應(yīng)用于生物可降解的固相支持體，特別是衛(wèi)生紙，其可以在長時間和不同的環(huán)境條件下儲存而保持不變的生物降解活性。該細(xì)菌組合物由5種芽孢桿菌(5a"7/附)屬的產(chǎn)孢子菌林組成，它們在存在于廢水中的有機污染物的生物降解中協(xié)同合作。所述細(xì)菌，或優(yōu)選它們的孢子被置于生物可降解的支持體上并且在與水接觸時變得有活性，因此開始有機污染物生物降解的過程。具體的，激活的細(xì)菌產(chǎn)生深入穿透到存在于廢水管道和/或收集池中的有機附聚物中，促進它們分解為二氧化碳和水。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)菌混合物顯示出對來自廁所管道的廢水的高協(xié)同生物降解活性，也能防止導(dǎo)致沿污水管堵塞的大附聚物的形成，并且能相當(dāng)?shù)慕档痛嬖谟谑占吞幚沓?儲水池、化糞池、雙層沉淀池、.污水池、滲水管等)中的有機污染物的含量。因此，在第一個實施方案中，本發(fā)明涉及生物降解來自廁所、管道和在污水收集池的廢水中所包含的有機物質(zhì)的產(chǎn)品，所述的產(chǎn)品包含生物可降解的固相支持體，其攜帶芽孢桿菌CBfl"7/附)屬的枯草芽孢桿菌(s"6ft7/力、地衣芽孢桿菌(/&/^",7^附/力、巨大芽孢桿菌(附eg"feWww)、多粘芽孢桿菌(/w/j;/m>;j^)、和環(huán)狀芽孢桿菌("VrM/flf附)種的細(xì)菌菌抹混合物。所述細(xì)菌菌林，優(yōu)選孢子狀態(tài)的細(xì)菌菌林，可以以液體培養(yǎng)基、優(yōu)選以水中的溶液或混懸液形式(任選包含添加劑(例如穩(wěn)定劑)和共溶劑)的形式應(yīng)用在生物可降解的支持體上。在特別優(yōu)選的實施方案中，細(xì)菌孢子以每毫升106到109CFU(菌落形成單位)的濃度應(yīng)用。細(xì)菌混合物優(yōu)選的具有下列數(shù)量組成20至30%的枯草芽孢桿菌、10至20%的地衣芽孢桿菌、10至20%的巨大芽孢桿菌、20至30%的多粘芽孢桿菌和10至20%的環(huán)狀芽孢桿菌。所示物種的任一細(xì)菌菌株都可以根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用，不管它的起源或天然來源。生物可降解的支持體優(yōu)選地由純纖維素或纖維素衍生物制成，例如再生紙、脫墨紙、合成材料或無紡布；可以根據(jù)發(fā)明應(yīng)用的纖維素或纖維素衍生產(chǎn)品的實例包括手帕、拭巾、餐巾、尿布、衛(wèi)生巾、吸水紙(absorbingpapers)以及優(yōu)選地衛(wèi)生紙。當(dāng)產(chǎn)品為衛(wèi)生紙的形式時，細(xì)菌液態(tài)培養(yǎng)物可以通過噴霧或涂層的方法應(yīng)用于其至少一個表面，如以下進一步詳細(xì)描述的那樣。相同的方法也能用于其它的支持體，必要時依據(jù)支持體的形狀、厚度、抗張強度、耐破損性、負(fù)載能力及其它結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征加以修改。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)特定支持體和用于生產(chǎn)它的設(shè)備確定較好的條件。除細(xì)菌之外，生物可降解的支持體還可以包含其它的成分，包括軟化劑、表面活性劑、芳香劑、染料。在另外的實施方案中，本發(fā)明涉及攜帶上述細(xì)菌混合物的生物可降解的固相支持體的用途，用于降解廢水和污水中所包含的有機物質(zhì)、除去廢水管和收集池中形成的有機附聚物和使人不愉快的氣味。下列實施例更詳細(xì)的闡述了本發(fā)明。實施例1細(xì)菌組合物的制備細(xì)菌組合物(此后表示為B.A.T.P丄1700S)是下列細(xì)菌菌株孢子的水性懸浮液?？莶菅挎邨U菌(ATCC6051)，革蘭氏陽性，嗜中溫，需氧，產(chǎn)生即使在不是4艮適合于生物生長的環(huán)境中也具有高抵抗性的內(nèi)生孢子，以及產(chǎn)生多種對糖和淀粉特異的酶(蛋白酶和p-葡聚糖酶)。。地衣芽孢桿菌(ATCC12713)，革蘭氏陽性，嗜中溫，厭氧，產(chǎn)孢子，產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，特異降解脂肪，在高NaCl濃度(直至7%)的環(huán)境中具有抗性，在厭氧條件下有脫氮活性，在高溫(直至50。C)下也能生長。。巨大芽孢桿菌(ATCC14581)，革蘭氏陽性，嗜中溫，需氧，產(chǎn)孢子，產(chǎn)生對降解淀粉特異的a，p-淀粉酶，對酪蛋白特異的蛋白酶，在高NaCl濃度(直至7%)的環(huán)境中具有抵抗力。。多粘芽孢桿菌(ATCC842)，革蘭氏陽性，嗜中溫，厭氧，產(chǎn)孢子，產(chǎn)生對降解纖維素和紙?zhí)禺惖睦w維素酶和半纖維素酶，具有硝化活性。。環(huán)狀芽孢桿菌(ATCC9500),革蘭氏陽性，嗜中溫，兼性厭氧，產(chǎn)孢子，產(chǎn)生蛋白酶、殼多糖酶和果膠酶，對降解植物衍生物、纖維和紙?zhí)禺惖拿?，對高?直至50。C)具有抵抗力。ATCC=美國典型培養(yǎng)物保藏中心，Manassas,Virginia,USA。所述生物產(chǎn)品具有下列特征外觀渾濁液體顏色淡黃色pH:8.2-8.8密度1000-1025g/cm3穩(wěn)定劑丙二醇CFU/ml:100x107安全性沒有危險，即使在不正確的使用情況下，例如吞咽、觸摸或接觸，甚至與生殖器接觸。特異挑選每克10億個細(xì)菌計數(shù)以使得產(chǎn)品適當(dāng)?shù)膽?yīng)用于每《112衛(wèi)生紙，這一計數(shù)確保細(xì)菌庫至下水道的正確輸入，不會在巻紙的生產(chǎn)過程中損壞衛(wèi)生紙。產(chǎn)品可以以水性乳劑或溶劑中的液體形式^f吏用，添加或不添加酶，具有香味。實施例2在下水道系統(tǒng)中單個細(xì)菌菌抹的效力研究該研究的目的是證明生物制品B.A.T.P.L1700S所包含的微生物的生物降解活性大于屬于每一類型的細(xì)菌菌林的微生物單獨使用時得到的活性。試驗在模擬的下水道系統(tǒng)中通過觀測COD(化學(xué)需氧量)的變化進行，COD是用含有化學(xué)可氧化的有機物的水樣品測定的。在沒有生物處理的模擬的下水道系統(tǒng)中，在相同的實驗條件下平行地進行試驗。廢水中COD值的測定提供了污染性有機化合物的存在的定量測量。由微生物導(dǎo)致的COD的減少因此是所使用的產(chǎn)品效力的好的指標(biāo)。制備包含3g糖(碳源)和3g營養(yǎng)化合物(N.P.K,:12:5:10的來源)的3.5升水。將溶液分裝在7個0.5升的容器中(A、B等)。在處理之前測量溶液的COD(傾析后lh)。發(fā)現(xiàn)的值對應(yīng)于每一樣品的基礎(chǔ)COD值。樣品保持在攪動(以非常低的速度)和35。C恒溫下。攪動后，將一張衛(wèi)生紙加入到每一容器中。每一樣品每天都如下處理，持續(xù)15天在容器A中用10ml水；在容器B中用lOml枯草芽孢桿菌20xl06;在容器C中用10ml地衣芽孢桿菌20xl06;在容器D中用10ml巨大芽孢桿菌20xl06;在容器E中用10ml多粘芽孢桿菌20xl06;在容器F中用10ml環(huán)狀芽孢桿菌20xl06;在容器G中用1mlB.A.T.P.L1700SlxlO9;在處理后，每一樣品在非常低的速度下攪拌10min/天。最后，加入一張衛(wèi)生紙。根據(jù)下列方式進行COD的測定和處理(T):<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(**)用所使用的方法測定的最大COD值是3500;對于超出了這一極限的樣品，按慣例給出3500mg/L的值。表b)處理后污染物含量的％減少<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>評論為了證明B.A,T.P丄1700S包含的微生物的生物降解比單個細(xì)菌菌林更有效，制備了7個相同的具有已知COD(1850mg/升的基礎(chǔ)值)的模擬下水道系統(tǒng)。在連續(xù)的15天加入一張衛(wèi)生紙到每個樣品中，并且進行"步驟，，下所描述的處理。每3天測量相應(yīng)的COD值?；谒玫降慕Y(jié)果(表a)計算與樣品A(沒有處理-水)相比的每一個處理樣品的污染物含量的減少百分?jǐn)?shù)。圖1顯示了通過5種菌林(白色條形)的總百分?jǐn)?shù)減少和通過B.A.T.P丄1700S的相應(yīng)的減少(灰色條形)。表a)表明1)下水道系統(tǒng)中，在沒有生物處理的情況下(樣品A)，COD值傾向于隨時間增加，即化學(xué)可氧化的有機物質(zhì)(污染物)的濃度增加。2)在下水道系統(tǒng)中，生物處理的存在隨時間減少了COD，即化學(xué)可氧化的有機物質(zhì)(污染物)的濃度通過微生物的降解作用減少了。發(fā)現(xiàn)表明不同降解活性的不同的COD減少百分?jǐn)?shù)明顯依賴于細(xì)菌產(chǎn)生的酶的特異性。該特異性區(qū)別每種選擇的菌林，并且也依賴于下水道系統(tǒng)中更適宜或更不適宜的環(huán)境條件。在我們的條件下，最具抗性的菌林枯草芽孢桿菌和多粘芽孢桿菌，顯示了隨時間更穩(wěn)定的活性，它們比其它的菌林在百分比方面更優(yōu)秀。3)當(dāng)用B.A.T.P丄1700S處理時，由于屬于產(chǎn)品包含的5種菌林的微生物的生物降解活性，系統(tǒng)的COD隨時間顯著的減少；在有機物存在和適宜的環(huán)境條件下，這些微生物變得有活性、攝食和繁殖，將污染物水平從第一天的1850降低到最后一天的488，也就是減少了86%。圖1的曲線圖清楚的表明在下水道系統(tǒng)中，B.A.T.P丄1700S的生物降解活性高于5種菌林單獨使用的活性的總和。實施例3在下水道系統(tǒng)中B.A.T.P丄1700S的效力研究該研究的目的是通過觀測在用包含化學(xué)可氧化的有機物的水樣品測定的COD(化學(xué)需氧量)的變化，來建立在模擬的下水道系統(tǒng)中B.A.T.P丄1700S中包含的微生物的生物降解效力。這一效力與市場上已有的產(chǎn)品，即WCNetFosseBiologiche(其是具有每克2億個CFU計數(shù)的基于細(xì)菌的粉末)進行比較，以及與沒有生物處理的系統(tǒng)比較。在廢水中COD值的測定提供了污染性有機化合物存在的量化的測量。由微生物導(dǎo)致的COD的減少因此是所利用的產(chǎn)品效力的好的指標(biāo)。制備1升包含lg糖(碳源)和lg營養(yǎng)化合物(N.P.K.:12:5:10的來源)的水。將溶液分裝在3個0.5升的容器中(A、B和C)。在處理之前測量溶液的COD(在傾析后lh);發(fā)現(xiàn)的值對應(yīng)于每一樣品的基礎(chǔ)COD值。將3個樣品保持在攪動(以非常低的速度)和35°C恒溫下。樣品B:用1/4張衛(wèi)生紙(約25cm2)上的0.21nL("B.A.T.P丄1700S處理。樣品C:每5天用5ml溶液處理，該溶液由500ml中125mgWCNet組成，根據(jù)生產(chǎn)商的指導(dǎo)制備。每天將一張有B.A.T.P丄1700S的紙插入到樣品B中，將一張沒有處理的紙插到樣品A和樣品C中，連續(xù)15天。樣品A:每5天用5ml水處理。處理后，每一樣品在非常低的速度下攪動10min/天，根據(jù)下列方式進行COD測量、衛(wèi)生<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>用于測定COD的樣品在將溶液靜置lh(不攪動)后取得；樣品從表面大約lcm深處取得，避免懸浮液中的細(xì)菌成分和固體。(*)劑量等于5g/60mz衛(wèi)生紙。表c)B=BATP天A二水L1700SC=WCNet09509509503134012802010614101390198093500765302712249049835001528804443108(**)用所使用的方法測定的最大COD值是3500;對于超出了這一極限的樣品，按慣例給出3500mg/L的值。^論為了證明B.A.T.P.L1700S中包含的微生物的生物降解效力并將它與已知產(chǎn)品的效力相比較，制備了3個相同的具有已知COD的模擬下水道系統(tǒng)。連續(xù)15天將一張衛(wèi)生紙?zhí)砑拥矫恳粯悠穼τ贏和C是沒有處理的，對于樣品B是用8汍.1\丄17008處理的，如在"步驟"下所描述的那樣。樣品A和C每5天以水和上述劑量的"WCNetFosseBiologiche，，分別處理。每3天測量相應(yīng)的COD。所得到的結(jié)果記錄在圖2的曲線圖上；為每個樣品相應(yīng)的每組數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計學(xué)上內(nèi)插所有獲得的值的線("趨勢線")。曲線表明1)在下水道系統(tǒng)中，在沒有生物處理的情況下(樣品A)，COD值隨時間有增加的趨勢，即化學(xué)可氧化的有機物質(zhì)(污染物)的濃度增加。2)用"WCNetFosseBiologiche"進行的處理證明是無效的；自相矛盾的是，在樣品A中觀察到更高的COD值的趨勢線。3)在用B.A,T.P.L1700S處理的情況下，由于產(chǎn)品所包含的微生物的生物降解活性，系統(tǒng)的COD值隨時間下降；在有機物存在和適宜的環(huán)境條件下，這些^L生物變得有活性、攝食和繁殖，降低了污染物水平。用肉眼觀察3個樣品也證實了COD測量的結(jié)果。在第10天對每個樣品拍照(圖3)。樣品A:混濁的上清液液體，微粒狀物質(zhì)沉淀在底部，完整的紙張依然明顯并且沒有被降解。樣品B:上清液液體比A更清澈，均勻的孩￡粒狀物質(zhì)沉淀在底部，紙被降解了。樣品C:混濁的液體，漂浮的微粒部分，包含完整的紙張，依然清楚明顯，并且有霉菌形成。在第15天拍照(圖4):樣品A:上清液液體混濁，底部有大量沉淀并且衛(wèi)生紙依然能清楚的辨別，有霉菌形成。樣品B:均勻的上清液液體，衛(wèi)生紙被降解并溶解，在底部有厚但均勻的沉淀，沒有霉菌的形成和/或樣品C:上清液液體混濁，底部有大量沉淀，衛(wèi)生紙依然能清楚的辨別，有霉菌形成。實施例4最佳cfu/(cm2紙)比值的評估假設(shè)一個4口之家平均每周消費的衛(wèi)生紙大約是5巻，每一巻大約是19m長和10cm寬，每周大約有9.5m2(l卯0cmx10cmx5巻=95000cm2)的衛(wèi)生紙排入到下水道。細(xì)菌菌林向這樣一個家庭的污水管的正確裝載量已計算為20億CFU/周，以激活和保持分解有機物質(zhì)、消除令人不愉快的氣味和徹底分解纖維素微粒的過程。所得到的數(shù)量，即20億CFU，等于2gB.A.T.P丄1700S產(chǎn)品，必須置于9.5m2衛(wèi)生紙上。假設(shè)一個具有20個雙人間，即40個客人的旅館平均每周消費的衛(wèi)生紙大約是40巻，每一巻大約是19m長和10cm寬，每周大約有76m2(190cmx10cmx40巻=760000cm2)的衛(wèi)生紙排入到下水道。細(xì)菌菌林向這樣一個旅館污水管的正確裝載量已計算是250億CFU/周，以激活和保持分解有機物質(zhì)、消除令人不愉快的氣味和徹底分解纖維素孩史粒的過程。所得到的數(shù)量，也就是250億CFU，等于25gB.A.T.P丄1700S產(chǎn)品，必須;敗置于76m2衛(wèi)生紙上。實施例5細(xì)菌向紙的應(yīng)用可以用兩種方法將產(chǎn)品應(yīng)用到衛(wèi)生紙上噴霧和涂布。噴霧裝置可以安裝在傳送單位(convertingunit)(制成的紙在此被粘合、切割和包裝)或在造紙廠的最后一個部分，在此制成的紙;陂重繞并送到轉(zhuǎn)換單位以進行隨后的處理。在傳送單位的噴霧應(yīng)用發(fā)生在"壓花和粘合"之前的"紙通過點"、"DESL"或"頂-到-頂"(tip-to-tip),這取決于所選擇的加工類型。車間位于紙張粘合過程之前。在造紙廠，設(shè)備放置在紙張粘合階段之前和巻重繞階段之后，稱為"大巻"(bigroll)階段。噴霧應(yīng)用系統(tǒng)包括噴嘴，其噴霧(根據(jù)機器的速度)一定量的足夠覆蓋最后巻全長的產(chǎn)品。噴嘴通過2個會聚射流的碰撞工作，一個是壓縮空氣，另一個是細(xì)菌產(chǎn)品，以產(chǎn)生由平均直徑小于IO微米的微粒組成的射流。系統(tǒng)包括攪動下的細(xì)菌產(chǎn)品的儲存罐、進料泵、l-5個噴霧器噴嘴(取決于隙縫和機器(傳送單位或重繞機)的速度)、運送射流成兩層的擋板、管理軟件、以及基于機器轉(zhuǎn)數(shù)控制遞送量的系統(tǒng)(加快或減緩機器的速度)。如果應(yīng)用噴霧方法，我們的生物產(chǎn)品可以在生物相容性測試后與軟化劑組合。在涂層應(yīng)用系統(tǒng)(柔性版印刷系統(tǒng)的輪轉(zhuǎn)凹板印刷類型)中，產(chǎn)品被有微齒的"蜂窩，，鋼輥吸納，所述鋼輥傳遞隨后的滾軸，并將細(xì)菌產(chǎn)品散布在紙上。這種類型的應(yīng)用可以應(yīng)用在造紙廠最后階段的傳送單位，或在紙被重繞的地方。如果應(yīng)用涂布(柔性版印刷)方法，細(xì)菌可以在生物相容性測試后，與紙張粘合膠縣劑組合。權(quán)利要求1.用于生物降解來自廁所、管道和污水收集池的廢水中所含有機物質(zhì)的產(chǎn)品，其包含生物可降解的固相支持體，該固相支持體攜帶芽孢桿菌(Bacillus)屬的枯草芽孢桿菌(subtilis)、地衣芽孢桿菌(licheniformis)、巨大芽孢桿菌(megaterium)、多粘芽孢桿菌(polymyxa)和環(huán)狀芽孢桿菌(circulans)種的細(xì)菌菌株混合物。2、根據(jù)權(quán)利要求1的產(chǎn)品，其中所述生物可降解的固相支持體基本上由纖維素或纖維素衍生物制成。3、根據(jù)權(quán)利要求2的產(chǎn)品，其中所述生物可降解的固相支持體基本上由再生紙、脫墨紙、合成材料或無紡布制成。4、根據(jù)權(quán)利要求l-3的產(chǎn)品，其中所述固相支持體選自手帕、拭巾、餐巾、尿布、衛(wèi)生巾、吸水紙。5、根據(jù)權(quán)利要求l-3的產(chǎn)品，其中所述固相支持體是衛(wèi)生紙。6、根據(jù)權(quán)利要求l-5的產(chǎn)品，其中所述細(xì)菌菌林為孢子狀態(tài)。7、根據(jù)權(quán)利要求l-6的產(chǎn)品，其中所述固相支持體包含軟化劑、表面活性劑、芳香劑和/或染料。8、根據(jù)權(quán)利要求l-7的產(chǎn)品，其是至少在一個面上攜帶所述細(xì)菌菌林的衛(wèi)生紙。9、生產(chǎn)權(quán)利要求l所述產(chǎn)品的方法，其包括通過噴霧或涂布將細(xì)菌菌林應(yīng)用到所述生物可降解的固相支持體上。10、根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述細(xì)菌是在水中的溶液或懸浮液的形式，任選地含有添加劑和共溶劑。11、根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中細(xì)菌菌林的濃度是每毫升106至109范圍的菌落形成單位(CFU)。12、攜帶芽孢桿菌屬的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌和環(huán)狀芽孢桿菌種的細(xì)菌菌林混合物的生物可降解的固相支持體的用途，用于降解廢水和污水中包含的有機物和消除在廢水管道和收集池中形成的有機附聚物和令人不愉快的氣味。全文摘要生物可降解的支持體，其攜帶協(xié)作分解存在于廁所廢水和污水收集和處理池中存在的有機污染物的非致病細(xì)菌的混合物。所述細(xì)菌混合物包含芽孢桿菌屬的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌和環(huán)狀芽孢桿菌種的細(xì)菌菌株。文檔編號C02F3/34GK101304952SQ200580052027公開日2008年11月12日申請日期2005年11月11日優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日發(fā)明者G·比安基,L·阿爾泰默,M·貝內(nèi)杜斯申請人:T.T.B.S.有限責(zé)任公司