申请日2017.08.16
公开(公告)日2017.12.08
IPC分类号C12N11/10; C12N11/08; C02F3/34; C02F101/20; C12R1/865
摘要
本发明涉及一种固定化酿酒酵母工程菌及其在去除废水中重金属Pb2+中的应用，属于环境无机污染物生物处理技术领域。本发明采用的菌株是从中国普通微生物菌种保藏管理中心购买的AS(2.1882)，利用啤酒厂的新鲜麦芽汁为培养基进行活化培养，制备成固定化酿酒酵母工程菌，高效吸附并强化絮凝重金属Pb2+。该固定化酿酒酵母工程菌具有高效吸附能力，且自身良好的絮凝作用加强了对工业废水中重金属离子Pb2+的去除效率，高达95.7%。
权利要求书
1.一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)将酿酒酵母菌接种于新鲜麦芽汁培养基中，进行活化培养;
2)将活化培养后的酿酒酵母菌加入聚乙烯醇和海藻酸钠的混合水溶液中，搅拌均匀，得混合菌液;
3)将混合菌液用针形管滴入固定化溶液中，反应10-12h，过滤，所得固体颗粒用生理盐水洗净，获得固定化酿酒酵母工程菌。
2.根据权利要求1所述的一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，所述的酿酒酵母菌购于中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号为AS(2.1882)。
3.根据权利要求1所述的一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，所述的新鲜麦芽汁培养基为：未经发酵，未加酒花的新鲜麦芽汁，糖度为10-15波林，pH值为6.5-7.5。
4.根据权利要求1所述的一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，步骤1)，酿酒酵母菌接种于新鲜麦芽汁培养基中，在培养温度34℃，pH=6.0，振荡强度170r/min下，培养48h。
5.根据权利要求1所述的一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，步骤2)，将培养活化后的酿酒酵母菌加入聚乙烯醇和海藻酸钠的混合水溶液中后，使得聚乙烯醇与海藻酸钠的终浓度，按重量百分比分别为7.5%-10%，0.4%-1.0%。
6.根据权利要求1所述的一种固定化酿酒酵母工程菌，其特征在于，步骤3)，所述的固定化溶液的组成为：于H3BO3的饱和水溶液中加入重量百分比为1.0%-5.0%的CaCl2，调节pH值为4.0-7.0。
7.权利要求1所述的固定化酿酒酵母工程菌在去除水中重金属Pb2+中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：方法如下：将权利要求1所述的固定化酿酒酵母工程菌投加到含有重金属Pb2+的工业废水中，反应7-8小时。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：调节工业废水的pH=6-7。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的固定化酿酒酵母工程菌的投加量为，每立方米工业废水加入2.5kg。
说明书
一种固定化酿酒酵母工程菌及其在去除污水中重金属Pb2+中的应用
技术领域
本发明涉及一种固定化酿酒酵母工程菌在去除工业废水中重金属Pb2+中的应用，属于环境无机污染物生物处理技术领域。
背景技术
环境中的重金属污染日益严重，特别是采矿、冶炼、化工生产过程的污水中的重金属污染已成为环境污染的主要方面。重金属具有较高的毒性，而且进入水体后可随水体迁移，严重威胁周边的生态环境和人类的生存质量。重金属污染废水是指那些富含重金属离子的一类废水，其对生态环境危害极大。重金属进入环境后不能被生物降解且往往参与食物链循环并最终在生物体内富集，破坏生物体正常的新陈代谢，并最终危害人体健康。
然而现有的处理方法不仅存在一定的弊端和技术障碍，更主要的是对环境产生二次污染。微生物吸附处理技术作为一种环保、高效、经济的新兴处理技术日益受到人们的关注。
发明内容
针对目前污染水体环境修复重金属Pb2+污染技术中存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种固定化酿酒酵母工程菌，从而克服了生物细胞太小，与水溶液分离较难，易造成二次污染的缺点，保持了效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的优点，在废水处理领域有广阔的应用前景。
本发明采用的技术方案是：一种固定化酿酒酵母工程菌，包括如下制备步骤：
1)将酿酒酵母菌于新鲜麦芽汁培养基中进行活化培养;
2)将活化培养后的酿酒酵母菌加入聚乙烯醇和海藻酸钠的混合水溶液中，搅拌均匀，得混合菌液;
3)将混合菌液用针形管滴入固定化溶液中，反应10-12h，过滤，所得固体颗粒用生理盐水洗净，获得固定化酿酒酵母工程菌。
上述的一种固定化酿酒酵母工程菌，所述的酿酒酵母菌购于中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号为AS(2.1882)。
上述的一种固定化酿酒酵母工程菌，所述的新鲜麦芽汁培养基为：未经发酵，未加酒花的新鲜麦芽汁，糖度为10-15波林，pH值为6.5-7.5，优选pH值为7.0。所述的新鲜麦芽汁培养基取自沈阳华润(雪花)啤酒厂。
上述的一种固定化酿酒酵母工程菌，步骤1)，酿酒酵母菌于新鲜麦芽汁培养基中，在培养温度34℃，pH=6.0，振荡强度170r/min下，培养48h。
上述的一种固定化酿酒酵母工程菌，步骤2)，将培养活化后的酿酒酵母菌加入聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠的混合水溶液中后，使得聚乙烯醇与海藻酸钠的终浓度，按重量百分比分别为7.5%-10%，0.4%-1.0%。
上述的一种固定化酿酒酵母工程菌，步骤3)，所述的固定化溶液的组成为：于H3BO3的饱和水溶液中加入重量百分比为1.0%-5.0%的CaCl2，调节pH值为4.0-7.0。
上述的固定化酿酒酵母工程菌在去除水中重金属Pb2+中的应用。方法如下：将固定化酿酒酵母工程菌投加到含有重金属Pb2+的工业废水，反应7-8小时。优选的，调节工业废水的pH=6-7。优选的，所述的固定化酿酒酵母工程菌的投加量为，每立方米工业废水加入2.5kg。
本发明所用的酿酒酵母菌，如图1和图2所示，其形态为短棒状。菌体细胞的直径约4.5-7um，长度约9.8-17um，菌体两端较为圆钝。
本发明的有益效果是：本发明制备的固定化酿酒酵母工程菌具有对工业废水中重金属Pb2+的高效吸附能力，且自身良好的絮凝作用加强了对工业废水中重金属离子Pb2+的去除效率，去除率高达95.7%。本发明利用固定化微生物技术，可将筛选出的酿酒酵母加以固定，构成一种高效、快速、能连续处理的废水处理系统，可以有效地减少二次污染。固定化酿酒酵母工程菌具有细胞密度高、反应速度快、稳定性强、耐毒害能力强、微生物流失少、产物分离容易和剩余污泥少等优点。这些突出优点使其在废水处理中受到重视，特别是在处理重金属废水时效果良好，且已表现出了巨大的潜力，在废水处理领域有广阔的应用前景。