申请日2015.07.21
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C12N1/20; B08B3/08; C12R1/10; C12R1/125
摘要
本发明涉及一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，属于石油污染处理的领域，本发明包含以下步骤，石油烃降解菌组分制备、木质纤维素降解液组分的制备、氧化酶液组分的制备、清洗液的制备等。本发明利用了一株高效耐高温石油烃降解菌地衣芽孢杆菌，并搭配高产纤维素酶的枯草芽孢杆菌、废弃菌包以及生物表面活性剂，配制出一种清洗效率高、适用范围广、耐高温并且无毒无害环境友好的清洗剂，不仅能够快速将采油废水滤膜上的油污以及枯树叶清洗掉，而且可将清洗下来的污垢快速高效降解，提高了采油废水滤膜的重复使用能力。
权利要求书
1.一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，方法包括如下步骤：
(1)石油烃降解菌的制备：将石油烃降解菌接种于LB液体培养基，在空气摇床中40℃、120r/min培养3天后5000r/min离心去除上清液，菌体沉淀备用;
(2)木质纤维素降解液的制备：将木质纤维素降解菌接种于产酶液体培养基，在空气摇床中30℃、120r/min培养3天后5000r/min离心，取上清液50℃浓缩至1/10体积备用;
(3)氧化酶液的制备：将废弃菌包放入无机盐溶液中浸泡5天，将浸泡液滤除沉淀后备用;
(4)将无机盐溶液、步骤(1)中提取的石油烃降解菌、步骤(2)中提取的木质纤维素降解液、步骤(3)中提取的氧化酶液，按比例混合;
(5)将步骤(4)中的混合物在空气摇床中45℃、120r/min培养12小时后添加一定比例的表面活性剂并混匀即制成清洗剂。
2.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，步骤(1)中所用石油烃降解菌为地衣芽孢杆菌(BacilluslicheniformisY-1)，于2011年在天津市大港油田采油区污染土壤中分离获得，现保藏于中科院微生物研究所(CGMCCNo.11019)。
3.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，步骤(2)中所用木质纤维素降解菌为枯草芽抱杆菌(BacillussubtilisNH11)，于2011年在天津市贾利明蚯蚓养殖场获得，现保藏于南开大学生物质固废资源化中心。
4.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，所用食用菌废弃菌包为蘑菇养殖场中出三潮菇以上的废弃菌包，可使用平菇、香菇、鸡菇、鸡腿菇等食用菌的废弃菌包。
5.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，步骤(3)、步骤(4)中所用无机盐溶液配方为：Nacl30g，NH4NO31g，KH2PO40.5g，K2HPO41g，MgSO40.5g，CaCl20.2g，微量元素液1ml，蒸馏水1L，pH7.0，121℃灭菌20min。
6.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，步骤(4)中各组分的配制比例为无机盐溶液∶石油烃降解菌∶木质纤维素降解液∶氧化酶液为8∶1∶1∶3。
7.如权利1所述的一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于，步骤(5)中所添加的表面活性剂可以是鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂，如果添加鼠李糖脂添加量为0.5%，槐糖脂为1%、海藻糖脂为1%。
说明书
一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂
技术领域
本发明涉及一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，具体说是一种利用地衣芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、微生物表面活性剂以及废弃菌包提取液制作的采油废水过滤膜清洗剂，属于石油污染处理的领域。
背景技术
石油开采过程中会产生大量含油废水，在处理含油废水过程中，因为石油粘度较高常常会造成污水处理滤膜堵塞，从而降低污水处理效率，而长时间的石油附着使得滤膜的清洗变得十分困难，较差的滤膜重复使用率造成了污水处理的成本较高。
传统的油污清理方法主要有物理、化学和生物清洗法，目前化学清洗法使用最为广泛，它利用化学药品或其他溶剂与污垢反应，使油污溶解、乳化、分散等达到清除污垢的目的，但一些有机溶剂的使用容易造成二次污染，且石油的降解效果较差，易造成污染转移。
微生物表面活性剂是在一些特定的微生物在其代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物，如糖脂、多糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等。生物表面活性剂中含有既亲水又亲油的基团的物质，相较于化学表面活性剂，庞大而复杂的化学结构使得表面活性和乳化能力更强，可发酵生产是典型的“绿色”工艺，低毒性、环境友好等特性，同时还有助于石油降解微生物的生长。常见的微生物表面活性剂有鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂等。
在实际情况中我们发现，堵塞住污水处理滤膜的不仅有石油，还有一些枯树叶，由于其体积大而薄，质地柔韧，不易被清洗出，所以在滤膜的清洗过程中，需要添加一些高效的纤维素、木质素降解菌剂，使枯树叶在短时间内能软化分解。废弃菌包为食用菌养殖过程中产生的生物质固体废弃物，其中含有大量漆酶，经提取后不仅可高效降解木质纤维素，还可氧化降解石油烃。为废弃菌包的资源化利用提供了一条新出路。
石油降解菌是指可以以石油烃为单一碳源生长的微生物，既可以分解长碳链结构复杂的烷烃，也可降解一些较难被分解利用的芳香烃，相对于化学清洗剂，具有更广的利用范围。一直以来，寻找更高效的石油烃降解菌一直是石油污染治理以及微生物领域研究者的重要工作，而能够在一些极端条件下比如低温和高温保持高活性的石油烃降解菌更是研究者们研究的重中之重。
本发明中所提取的木质纤维素降解菌剂(枯草芽孢杆菌发酵液)、氧化酶液(废弃菌包提取液)经试验测定最佳降解温度为45℃-55℃，为使清洗效果达到最佳，故选取一株耐高温石油降解菌作为原材料，同时，较高的处理温度可以进一步提高石油烃在清洗剂中的溶解度，从而增加清洗效果。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种利用地衣芽孢杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、生物表面活性剂以及废弃菌包提取液配制的采油废水处理滤膜清洗剂。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂，其特征在于：包括如下步骤：
(1)石油烃降解菌的制备：将石油烃降解菌接种于LB液体培养基，在空气摇床中40℃、120r/min培养3天后5000r/min离心去除上清液，菌体沉淀备用;
(2)木质纤维素降解液的制备：将纤维素降解菌接种于产酶液体培养基，在空气摇床中30℃、120r/min培养3天后5000r/min离心，取上清液50℃浓缩至1/10体积备用;
(3)氧化酶液的制备：将废弃菌包放入无机盐溶液中浸泡5天，将浸泡液滤除沉淀后备用;
(4)将无机盐溶液、步骤(1)中提取的石油烃降解菌、步骤(2)中提取的木质纤维素降解液、步骤(3)中提取的氧化酶液，按比例混合;
(5)将步骤(4)中的混合物在空气摇床中45℃、120r/min培养12小时后添加一定比例的表面活性剂并混匀即制成清洗剂;
上述方法中，步骤(1)中所用石油烃降解菌为地衣芽孢杆菌(BacilluslicheniformisY-1)，于2012年在天津市大港油田采油区污染土壤中分离获得，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCCNo.11019，保藏日期为2015年6月26日。保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
上述方法中，步骤(2)中所用纤维素降解菌为枯草芽抱杆菌(BacillussubtilisNH11)，于2011年在天津市贾利明蚯蚓养殖场获得，现保藏于南开大学生物质固废资源化中心。
上述方法中，所用食用菌废弃菌包为蘑菇养殖场中出三潮菇以上的废弃菌包，可使用平菇、香菇、鸡菇、鸡腿菇等食用菌的废弃菌包。
上述方法中，步骤(3)、步骤(4)中所用无机盐溶液配方为：Nacl30g，NH4NO31g，KH2PO40.5g，K2HPO41g，MgSO40.5g，CaCl20.2g，微量元素液1ml，蒸馏水1L，pH7.0，121℃灭菌20min。
上述方法中，步骤(4)中各组分的配制比例为无机盐溶液∶石油烃降解菌∶木质纤维素降解液∶氧化酶液为8∶1∶1∶3。
上述方法中，步骤(5)中所添加的表面活性剂可以是鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂，如果添加鼠李糖脂添加量为0.5%，槐糖脂为1%、海藻糖脂为1%。
本发明与现有技术相比有如下优点：
1.处理效果好，对复杂污垢具有较强清理能力。
本发明利用多种生物菌剂配制出一种高效清洗剂，对采油废水处理滤膜上的石油、枯树叶具有较强清洗及降解能力。
2.适用于高温处理，加强了清洗剂的清理能力。
本发明利用了一株耐高温石油降解菌，在45℃的处理条件下，不仅达到了所用纤维素降解菌剂、木质素降解菌剂的最佳降解温度，所用石油烃降解菌也可保持较高生长活性以及石油烃降解能力，同时在此温度下，滤膜上的石油相较常温处理能更好的溶解到清洗剂中，提高了乳化效果，从而达到更高的污垢降解率。
3.经过本发明清洗剂的清理，滤膜上的污垢能够达到较高的降解效率，降低了排放物的污染物含量，本清洗剂所用材料均为微生物发酵产物，无有毒有害物质，做到环境更加友好。
具体实施方式
实施例1：
(1)将石油烃降解菌接种于LB液体培养基，在空气摇床中40℃、120r/min培养3天后5000r/min离心去除上清液，菌体沉淀备用;
(2)将木质纤维素降解菌接种于产酶液体培养基，在空气摇床中30℃、120r/min培养3天后5000r/min离心，取上清液50℃浓缩至1/10体积备用;
(3)将废弃菌包放入无机盐溶液中浸泡5天，将浸泡液滤除沉淀后备用;
(4)将为无机盐溶液、石油烃降解菌、木质纤维素降解液、氧化酶液按8∶1∶1∶3的比例混合，然后在空气摇床中45℃、120r/min培养12小时后添加0.5%的鼠李糖脂并混匀即制成清洗剂;
清洗效果检验：
取30cm含污染物滤膜烘干称重(M1)后加入装有200ml清洗液的三角瓶中，45℃、120r/min处理3天，将滤膜取出后用蒸馏水清洗表面附着的菌体，放入烘箱烘干称重(M2)，再用二氯甲烷仔细清洗滤膜至污染物完全去除，烘干后称重(M3)。污染物去除率Q计算公式如下：
经3天处理后，污染物去除率达到92%。
实施例2：
(1)将石油烃降解菌接种于LB液体培养基，在空气摇床中40℃、120r/min培养3天后5000r/min离心去除上清液，菌体沉淀备用;
(2)将木质纤维素降解菌接种于产酶液体培养基，在空气摇床中30℃、120r/min培养3天后5000r/min离心，取上清液50℃浓缩至1/10体积备用;
(3)将废弃菌包放入无机盐溶液中浸泡5天，将浸泡液滤除沉淀后备用;
(4)将为无机盐溶液、石油烃降解菌、木质纤维素降解液、氧化酶液按8∶1∶1∶3的比例混合，然后在空气摇床中45℃、120r/min培养12小时后添加1%的槐糖脂并混匀即制成清洗剂;
经3天处理后，污染物去除率达到95%。