申請日2013.10.17
公開(公告)日2016.01.20
IPC分類號C12N1/20; C02F3/34; C12R1/01; C02F101/34; C02F101/32; C02F101/36
摘要
本發(fā)明公開了一種赤紅球菌菌株及其在含有機污染物的廢水處理中的應用，命名為赤紅球菌(Rhodococcus?ruber)ZHY1-6，保藏號為CGMCC?No.8173。由赤紅球菌菌株制成微生物菌劑;本發(fā)明的赤紅球菌ZHY1-6和微生物菌劑用于處理含有機污染物的廢水處理工藝中，用于降解廢水中的有機污染物，本發(fā)明的菌株及菌劑應用于高鹽苯酚廢水、含烴類廢水和香料廢水的處理中時，不僅降低了污水處理的成本，而且對于保護生態(tài)環(huán)境，保護人民的身體健康具有重要的意義。
權利要求書
1.一種赤紅球菌菌株，其特征在于，命名為赤紅球菌(Rhodococcus ruber)ZHY1-6，保藏號為CGMCCNo.8173。
2.如權利要求1所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，所述廢水的含鹽質(zhì)量分數(shù)為1～2%;所述有機污染物為苯酚、烴類或芳烴類。
3.如權利要求2所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌液，赤紅球菌菌液馴化后投加到含有機污染物的廢水處理工藝的好氧活性污泥中。
4.如權利要求2所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌劑，將所述微生物菌劑投加到含有機污染物的廢水處理工藝的好氧活性污泥中。
5.如權利要求4所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌劑的方法包括如下步驟：
(1)將赤紅球菌ZHY1-6活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
6.根據(jù)權利要求5所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，所述搖瓶培養(yǎng)基成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.2;
所述發(fā)酵培養(yǎng)基與種子培養(yǎng)基的成分相同，其成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖3g/L，pH7.0-7.2。
7.根據(jù)權利要求5所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用，其特征在于，步驟(2)的培養(yǎng)過程中無菌空氣通入量為1:0.7 (V/V);步驟(3)的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1：(0.8-1.2)(V/V);
步驟(2)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分;步驟(3)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為200-240轉(zhuǎn)/分。
8.一種由權利要求1所述赤紅球菌菌株制備得到的微生物菌劑，所述微生物菌劑由如下方法制備：
(1)將赤紅球菌ZHY1-6活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
說明書
一種赤紅球菌菌株及其在含有機污染物的廢水處理中的應用
技術領域
本發(fā)明涉及有機污染物降解技術領域，具體涉及一種赤紅球菌、由該赤紅球菌制成的微生物菌劑及該赤紅球菌及微生物菌劑在有機污染物降解中的應用。
背景技術
苯酚、烴類及芳烴類化合物是重要的化工原料，是制藥、香料廢水等工業(yè)廢水的主要成分，這些化合物對人類和環(huán)境生物均具有較大的危害。尤其現(xiàn)在很多工業(yè)廢水為化學合成廢水，成分復雜、且含有大量的鹽分，加大了污水處理的難度，造成排放的污水難以達標，這些污水中含有的有毒有機污染物不僅對人、環(huán)境產(chǎn)生直接危害，還會抑制環(huán)境生物去除有機污染物的能力。
公開號為CN103241886A的中國發(fā)明申請公開了一種含有機物廢水的處理工藝，包括以下步驟：(1)對含有機物廢水進行預處理，以除去含有機物廢水中的懸浮物;(2)對經(jīng)步驟(1)之后的含有機物廢水進行加壓處理;(3)將經(jīng)步驟(2)之后的含有機物廢水送至加壓燃燒蒸發(fā)器中進行加壓燃燒蒸發(fā)處理，含有機物廢水被蒸發(fā)后與燃燒過程中的煙氣一起混合形成含有機物蒸汽的一級氣體混合物;(4)將經(jīng)步驟(3)之后的一級氣體混合物通入加壓氧化轉(zhuǎn)化器中進行加壓燃燒氧化轉(zhuǎn)化處理，一級氣體混合物中的有機物蒸汽被燃燒氧化轉(zhuǎn)化后得到二級氣體混合物;(5)將經(jīng)步驟(4)之后的二級氣體混合物通入到調(diào)質(zhì)單元中進行調(diào)質(zhì)降溫處理。
公開號為CN1621364A的中國發(fā)明申請公開了一種有機物廢水處理工藝。其技術方案是:用堿將廢水的pH值調(diào)節(jié)至5-6,溫度調(diào)節(jié)至38-40℃, 然后進厭氧生物濾床反應器進行生物處理,反映溫度控制在35-38℃;生物濾床反應器由下進水口進水上流依次通過污泥段、填料段、三相分離段和澄清段,在三相分離段引出甲烷氣,在澄清段溢流槽引出清水回流。在厭氧生物濾床反應器進行生物處理過程中培養(yǎng)的厭氧生物菌種包括:水解菌、酸化菌、醋酸菌和甲烷菌。
高鹽的存在使得一般的生物治理難以達到處理的效果，所以采用投加具有降解有機污染物的耐鹽微生物強化處理，使得生化處理不經(jīng)過長期的馴化，短期內(nèi)就能達到一定的處理效果，自然界中存在的微生物因具有強大的降解功能和較強的適應性，
例如公開號為CN101812418A的中國發(fā)明申請公開了一株耐鹽凈污菌及其用途，屬于含鹽廢水生物處理技術領域。耐鹽凈污菌菌株,其中:它保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏編號 CGMCCNo.3314。該耐鹽凈污菌菌株的用途是將該菌株制備成微生物制劑后用于含鹽廢水處理或海水利用后的廢水處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種赤紅球菌菌株及其在含有機污染物的廢水處理中的應用，菌株對多種有毒有機污染物有降解作用以及對工業(yè)廢水具有較好處理效果。
一種赤紅球菌菌株，命名為赤紅球菌(Rhodococcusruber)ZHY1-6，保藏號為CGMCCNo.8173。
本發(fā)明的赤紅球菌保藏于位于北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所的中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2013年9月11日，保藏號為CGMCCNo.8173。
所述的赤紅球菌分離至長慶油田被石油污染的污泥，菌體為短桿狀;所述赤紅球菌的培養(yǎng)特征：
在固體培養(yǎng)基(成分如下：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10 g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2)上，35-37℃培養(yǎng)5-7天，菌落大小3-4mm，淺橘黃色，菌落凸起，邊緣不規(guī)則，有褶皺，菌落表面干燥、粗糙、不透明。
本發(fā)明還提供一種如所述赤紅球菌菌株在含有機污染物的廢水處理中的應用。所述廢水的含鹽質(zhì)量分數(shù)為1～2%。
所述有機污染物為苯酚、烴類、芳烴類、雜環(huán)類或氯代化合物。優(yōu)選為苯酚、烴類或芳烴類。
一種優(yōu)選的應用方法：將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌液，赤紅球菌菌液馴化后投加到含有機污染物的廢水處理工藝的好氧活性污泥中。
廢水處理工藝為常規(guī)的含有有機污染物的處理工藝，投加量按根據(jù)廢水情況按常規(guī)量投加。
制成赤紅球菌菌液的培養(yǎng)基中加入NaCl，培養(yǎng)基成分優(yōu)選為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2。
另一種優(yōu)選的應用方法：將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌劑，將所述微生物菌劑投加到含有機污染物的廢水處理工藝的好氧活性污泥中。
本發(fā)明的微生物菌劑投加到常規(guī)含有機污染物的廢水處理工藝中的好氧池中。
將所述赤紅球菌ZHY1-6配制成微生物菌劑的方法包括如下步驟：
(1)將赤紅球菌ZHY1-6活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
所述搖瓶培養(yǎng)基成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10 g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.2;
所述發(fā)酵培養(yǎng)基與種子培養(yǎng)基的成分相同，其成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖3g/L，pH7.0-7.2。
步驟(2)的培養(yǎng)過程中無菌空氣通入量為1:0.7(V/V);步驟(3)的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1：(0.8-1.2)(V/V);
步驟(2)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分;步驟(3)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為200-240轉(zhuǎn)/分。
本發(fā)明還提供一種由所述赤紅球菌菌株制備得到的微生物菌劑，所述微生物菌劑由如下方法制備：
(1)將赤紅球菌ZHY1-6活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
制備微生物菌劑的方法具體步驟如下：
(1)、斜面種：將菌株ZHY1-6(原種)在培養(yǎng)皿上活化，固體培養(yǎng)基成分：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，瓊脂：20g/L，pH7.0-7.2上，35-37℃上倒置恒溫培養(yǎng)。
(2)、搖瓶種：將活化好的單菌落接種于100mL的液體培養(yǎng)基中(成分如下：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L， pH7.0-7.2)上，35-37℃，180轉(zhuǎn)/分培養(yǎng)。恒溫振蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長期，準備接種子罐。
(3)、種子罐：培養(yǎng)基成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L， NaCl10g/L，葡萄糖3g/L，pH7.0-7.2，在100L種子罐里按照60%(V/V)的比例投加培養(yǎng)基，121℃高壓濕熱滅菌，冷卻至35℃后，將搖瓶種子按 10%(V/V)的接種量接入種子罐，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分，無菌空氣通入量為1:0.7(V/V)，培養(yǎng)至對數(shù)生長期。
(4)、發(fā)酵罐：發(fā)酵罐為500L，所用培養(yǎng)基與種子罐培養(yǎng)基相同，發(fā)酵液裝量為容積的60%(V/V)，在1.1kg/cm2的壓力下，121℃高壓濕熱滅菌，滅菌后冷卻至35℃以下，通入無菌空氣保持無菌狀態(tài)備用。將到達對數(shù)期的種子液按10%(V/V)的接種量接入發(fā)酵罐，接種后的發(fā)酵罐溫度控制在35℃左右，發(fā)酵液的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1: (0.8-1.2)(V/V)，攪拌速度為200-240轉(zhuǎn)/分，整個工藝流程培養(yǎng)時間為 24-36小時，發(fā)酵結束后菌體數(shù)量達到8-10億個/mL以上。
(5)、產(chǎn)品：發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐直接用塑料包裝桶或包裝瓶分裝成液體劑型。
與現(xiàn)有的處理方法相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明通過篩選到的耐鹽微生物及菌劑，用于環(huán)境污染修復，將是高鹽工業(yè)廢水處理的一個重要工具。
本發(fā)明提供的菌株ZHY1-6及其菌劑對工業(yè)廢水的有毒有害物質(zhì)及高鹽環(huán)境對有毒有害物質(zhì)有較好的去除效果，具有較廣的降解譜，能夠降解苯酚、烴類、芳烴類化合物，能使苯酚的降解率達到90%以上，對烴類、芳烴類化合物的去除效果達到70%以上。特別是在高鹽環(huán)境下也能有較好的降解效果。
本發(fā)明的微生物菌劑具有生產(chǎn)使用成本低、使用方便、降解譜較廣、去除效果好的優(yōu)點，尤其對高鹽廢水中的苯酚降解率可達到90%以上。
本發(fā)明提供的菌株和菌劑可用于降解工業(yè)廢水中的有機有毒成分處理，適用于現(xiàn)代工業(yè)廢水如香料廢水、制藥廢水等高鹽廢水以及其它石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有苯酚、烴類、芳烴類有機廢水的處理。
本發(fā)明成功地解決了工業(yè)廢水處理過程中苯酚、烴類、芳烴類化合物去除效果不高的問題，降低了生產(chǎn)和使用成本，對于保護生態(tài)環(huán)境，保護人民的身體健康具有重要的意義。
