申请日2017.11.07
公开(公告)日2018.01.19
IPC分类号C12N11/14; C12N11/10; C12N11/08; C12N11/04; C12N1/14; C12N1/02; C02F3/34; C12R1/66; C02F101/38
摘要
本发明涉及一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，成分包括：曲霉属真菌的菌液A、载体介质溶液B，载体介质溶液B与曲霉属真菌的菌液A的体积比为1:2，菌种浓度均为10‑20g/L;其中，载体介质与去离子水的质量体积比为10:100～50:100，载体介质按重量份包括海藻酸钠40‑50、膨胀石墨30‑40、海藻酸钙凝胶10‑15、琼脂6‑10、聚乙烯醇10‑12、聚丙烯酰胺6‑8。本发明处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，该法操作简单，对固定的微生物毒害作用小，制成的固定化球体颗粒强度高。固定化菌颗粒接入量为160g/L时，其对100mg/L哌虫啶的降解有着较宽泛的pH适应范围，在pH=5～10时，都能高效降解哌虫啶。
权利要求书
1.一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，成分包括：曲霉属真菌的菌液A、载体介质溶液B，载体介质溶液B与曲霉属真菌的菌液A的体积比为1:2，菌种浓度均为10- 20g/L;其中，载体介质与去离子水的质量体积比为 10:100 ～ 50:100，载体介质按重量份包括海藻酸钠40-50、膨胀石墨30-40、海藻酸钙凝胶10-15、琼脂6-10、聚乙烯醇10-12、聚丙烯酰胺6-8。
2.根据权利要求1所述的处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，所述制剂的制作过程为：
步骤a，驯化初级菌液的制备;
取500ml三角瓶，每瓶装驯化培养液150ml ;灭菌后在30±1℃和无菌条件下，向每个三角瓶中接入曲霉属真菌 1g，将三角瓶密封，放入回旋式摇床中培养，转速 90-110rpm，温度30±1℃，培养 45 小时结束即可获得驯化初级菌液;
步骤b，一级种子液的制备：
取250ml三角瓶，每瓶装培养液100ml，灭菌后在30℃±1℃和无菌条件下，每个三角瓶接入步骤a中获得的驯化初级菌液 10ml，将三角瓶密封，放入回旋式摇床中培养，转速每分钟 120-130 转，温度 30℃ -32℃，培养 25-30 小时既得一级种子液;
步骤c，种子罐培养菌种液的获得;
将种子罐培养液加入到已经灭菌的种子罐中，然后通入蒸气加热，利用夹层蒸气加热到 90℃-95℃时改用直接蒸气加热，当种子罐中蒸气压力达到 0.11-0.12 兆帕时，保温25-30 分钟即可达到灭菌效果;然后关闭蒸气，待种子罐降温至 28℃ -30℃之间时，将步骤b中获得的一级种子液按照种子罐培养液重量 1% 的用量加入到种子罐中，然后盖好接种帽，开始无菌空气通风发酵，无菌空气用量为每 100 公斤培养液每分钟用无菌空气0.05-0.1 立方，pH 值自然，转速每分钟 120-130 转，发酵时间为 25-30 小时，检测 OD值应达 到 0.1 毫升，OD600mm = 1 即可停止发酵，获得种子罐培养菌种液;
步骤d，发酵罐培养:按照重量份称取载体介质，并加入300ml去离子水内，与发酵罐培养液混合，将发酵罐培养液加入到已经灭菌的发酵罐中，通入蒸气加热，当发酵罐中蒸气压力达到 0.11-0.12 兆帕时，温度 121℃-122℃时，保温 30-35 分钟即可达到灭菌效果;然后向夹层通入自来水降温，当罐中温度降到 30℃ -31℃时，无菌条件下接入发酵罐培养液重量3%的步骤c中获得的种子罐培养菌种液;接种时：首先提高种子罐的罐压力，达到0.3兆帕，发酵罐罐压维持在 0.2兆帕，打开接种管道的阀门将种子罐的菌种液直接输送到发酵罐中去，输送到上述定量的菌液后关闭接种管道阀门开始发酵;发酵温度 30℃ -31℃，转速每分钟 150 转，通风量每 100 公斤发酵液每分钟通入无菌空气 0.1 立方米，pH 自然，发酵时间 25-30 小时，检测 OD 值应达到 0.1 毫升，OD600mm = 1 为合格，将液体蒸发可得固定化球体颗粒。
3.根据权利要求2所述的处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，在上述步骤a中，所述的驯化培养液为：牛肉膏4g，碳酸钙30g，磷酸二氢钙25g，玉米粉10g，无水氯化钙0.3g，磷酸二氢钾 0.25g，玉米浆干粉 5g，葡萄糖 15g，加水 1000ml 后混合均匀既得。
4.根据权利要求2所述的处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，在上述步骤b中，所述的培养液中各组分的重量百分比为 ：酪蛋白胨 5%，牛肉膏 5%，碳酸钙 3%，磷酸氢钙 2%，玉米粉 2%，磷酸二氢钾 0.3%，玉米浆干粉 0.4%，葡萄糖2.3%，水 80%。
5.根据权利要求2所述的处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，在上述步骤c中，所述的种子罐培养液中各组分的重量百分比为：酪蛋白胨 3%，牛肉膏3.5%，葡萄糖 0.5%，酵母膏 3%，碳酸钙 2%，磷酸氢钙 1%，玉米粉 1%，磷酸二氢钾0.2%，玉米浆干粉 0.2%，水 85.6% 。
6.根据权利要求2所述的处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，其特征在于，在上述步骤d中，所述的发酵罐培养液中各组分的重量百分比为：酪蛋白胨 4%，牛肉膏3%，酵母膏 2.5%，葡萄糖 3%，碳酸钙 5%，磷酸氢钙 3.5%，玉米粉 3%，磷酸二氢钾0.3%，玉 米浆干粉 0.7%，乳酸钠 2%，水 73%。 上述接种过程中，通过高压作用于载体介质与菌种，实现菌种压缩于载体介质的表面积内部空间内。
说明书
一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂
技术领域
本发明涉及哌虫啶处理技术领域，尤其涉及一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂。
背景技术
哌虫啶，分子式为C17H23CIN4O3，哌虫啶为克胜集团开发的新型高效、广谱、低毒烟碱类杀虫剂，主要用于防治同翅目害虫，对稻飞虱有良好的防治效果。哌虫啶化学名称(IUPAC)为：1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-5-丙氧基-7-甲基-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氢咪唑并[1，2-a]吡啶。分子量为：366.76;纯品为淡黄色粉末;熔点：130.2℃-131.9℃;溶解于水中(0.61g/L)、乙腈(50g/L)、二氯甲烷(55g/L)及丙酮、氯仿等溶剂;蒸气压200mPa(在20℃)。哌虫啶结构式如下：
哌虫啶是国内研发的首个新烟碱类杀虫剂，其作用于昆虫神经轴突触受体，阻断神经传导作用;该产品具有很好的内吸传导性能，对各种刺吸式口器害虫有效，具有杀虫速度快、防治效果高、持效期长、广谱、低毒等特点。哌虫啶用于防治同翅目害虫，对稻飞虱和蔬菜蚜虫的防治效果分别达90%和94%以上，经江苏省农科院植保所对飞虱和蚜虫试验表明，其防效是吡虫啉的2倍。该药剂可广泛用于果树、小麦、大豆、蔬菜、水稻和玉米等多种作物害虫的防治，在农业部安排的江苏、广西、广东、福建等地的田间药效试验证明，哌虫啶杀虫效果好、持效期长、安全性高，是防治刺吸式害虫及鞘翅目、双翅目等害虫的有效药剂。
中国专利CN104488915B，公开了一种含有哌虫啶的杀虫组合物，该组合物包括有效量的A组分和B组分，A组分是哌虫啶，B成分是稻丰散、溴虫腈中的一种或二种，A与B的质量份数比为1:0.02-50。组合物可制成悬浮剂、水乳剂、微乳剂、可湿性粉剂和水分散粒剂。
在上述技术方案中，采用哌虫啶与溴虫腈的混合物作为杀虫剂，农药在喷洒或者余留时，需要进行处理以降低对环境的影响以及对人体的伤害;因此，需要对哌虫啶农药的废水进行处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，用以克服现有技术的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，成分包括：曲霉属真菌的菌液A、载体介质溶液B，载体介质溶液B与曲霉属真菌的菌液A的体积比为1:2，菌种浓度均为10-20g/L;其中，载体介质与去离子水的质量体积比为10:100～50:100，载体介质按重量份包括海藻酸钠40-50、膨胀石墨30-40、海藻酸钙凝胶10-15、琼脂6-10、聚乙烯醇10-12、聚丙烯酰胺6-8。
进一步地，所述制剂的制作过程为：
步骤a，驯化初级菌液的制备;
取500ml三角瓶，每瓶装驯化培养液150ml;灭菌后在30±1℃和无菌条件下，向每个三角瓶中接入曲霉属真菌1g，将三角瓶密封，放入回旋式摇床中培养，转速90-110rpm，温度30±1℃，培养45小时结束即可获得驯化初级菌液;
步骤b，一级种子液的制备：
取250ml三角瓶，每瓶装培养液100ml，灭菌后在30℃±1℃和无菌条件下，每个三角瓶接入步骤a中获得的驯化初级菌液10ml，将三角瓶密封，放入回旋式摇床中培养，转速每分钟120-130转，温度30℃-32℃，培养25-30小时既得一级种子液;
步骤c，种子罐培养菌种液的获得;
将种子罐培养液加入到已经灭菌的种子罐中，然后通入蒸气加热，利用夹层蒸气加热到90℃-95℃时改用直接蒸气加热，当种子罐中蒸气压力达到0.11-0.12兆帕时，保温25-30分钟即可达到灭菌效果;然后关闭蒸气，待种子罐降温至28℃-30℃之间时，将步骤b中获得的一级种子液按照种子罐培养液重量1%的用量加入到种子罐中，然后盖好接种帽，开始无菌空气通风发酵，无菌空气用量为每100公斤培养液每分钟用无菌空气0.05-0.1立方，pH值自然，转速每分钟120-130转，发酵时间为25-30小时，检测OD值应达到0.1毫升，OD600mm=1即可停止发酵，获得种子罐培养菌种液;
步骤d，发酵罐培养:按照重量份称取载体介质，并加入300ml去离子水内，与发酵罐培养液混合，将发酵罐培养液加入到已经灭菌的发酵罐中，通入蒸气加热，当发酵罐中蒸气压力达到0.11-0.12兆帕时，温度121℃-122℃时，保温30-35分钟即可达到灭菌效果;然后向夹层通入自来水降温，当罐中温度降到30℃-31℃时，无菌条件下接入发酵罐培养液重量3%的步骤c中获得的种子罐培养菌种液;接种时：首先提高种子罐的罐压力，达到0.3兆帕，发酵罐罐压维持在0.2兆帕，打开接种管道的阀门将种子罐的菌种液直接输送到发酵罐中去，输送到上述定量的菌液后关闭接种管道阀门开始发酵;发酵温度30℃-31℃，转速每分钟150转，通风量每100公斤发酵液每分钟通入无菌空气0.1立方米，pH自然，发酵时间25-30小时，检测OD值应达到0.1毫升，OD600mm=1为合格，将液体蒸发可得固定化球体颗粒。
进一步地，在上述步骤a中，所述的驯化培养液为：牛肉膏4g，碳酸钙30g，磷酸二氢钙25g，玉米粉10g，无水氯化钙0.3g，磷酸二氢钾0.25g，玉米浆干粉5g，葡萄糖15g，加水1000ml后混合均匀既得。
进一步地，在上述步骤b中，所述的培养液中各组分的重量百分比为：酪蛋白胨5%，牛肉膏5%，碳酸钙3%，磷酸氢钙2%，玉米粉2%，磷酸二氢钾0.3%，玉米浆干粉0.4%，葡萄糖2.3%，水80%。
进一步地，在上述步骤c中，所述的种子罐培养液中各组分的重量百分比为：酪蛋白胨3%，牛肉膏3.5%，葡萄糖0.5%，酵母膏3%，碳酸钙2%，磷酸氢钙1%，玉米粉1%，磷酸二氢钾0.2%，玉米浆干粉0.2%，水85.6%。
进一步地，在上述步骤d中，所述的发酵罐培养液中各组分的重量百分比为：酪蛋白胨4%，牛肉膏3%，酵母膏2.5%，葡萄糖3%，碳酸钙5%，磷酸氢钙3.5%，玉米粉3%，磷酸二氢钾0.3%，玉米浆干粉0.7%，乳酸钠2%，水73%。上述接种过程中，通过高压作用于载体介质与菌种，实现菌种压缩于载体介质的表面积内部空间内。
与现有技术相比本发明的有益效果在于，本发明处理含哌虫啶农药废水的曲霉属真菌包埋制剂，该法操作简单，对固定的微生物毒害作用小，制成的固定化球体颗粒强度高。固定化菌颗粒接入量为160g/L时，其对100mg/L哌虫啶的降解有着较宽泛的pH适应范围，在pH=5～10时，都能高效降解哌虫啶。
本发明用直接分离与富集驯化培养相结合的方法，分离筛选出能够降解哌虫啶农药的曲霉属真菌，以海藻酸钠、膨胀石墨等为载体，通过化学或物理的方法，将该游离的曲霉属真菌的菌体包埋在高分子载体网格内，使其定位于限定的空间区域内，保留其固有的“酶促”催化活性，且能够被重复和连续使用。高分子的网格结构可防止微生物或细胞渗出载体，污水中的小分子底物和产物可自由进出载体，而微生物不会漏出。