申请日2013.10.17
公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号C12N1/20; C02F3/34; C12R1/01; C02F101/34; C02F101/32; C02F101/36
摘要
本发明公开了一种赤红球菌菌株及其在含有机污染物的废水处理中的应用，命名为赤红球菌(Rhodococcus?ruber)ZHY1-6，保藏号为CGMCC?No.8173。由赤红球菌菌株制成微生物菌剂;本发明的赤红球菌ZHY1-6和微生物菌剂用于处理含有机污染物的废水处理工艺中，用于降解废水中的有机污染物，本发明的菌株及菌剂应用于高盐苯酚废水、含烃类废水和香料废水的处理中时，不仅降低了污水处理的成本，而且对于保护生态环境，保护人民的身体健康具有重要的意义。
权利要求书
1.一种赤红球菌菌株，其特征在于，命名为赤红球菌(Rhodococcus ruber)ZHY1-6，保藏号为CGMCCNo.8173。
2.如权利要求1所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，所述废水的含盐质量分数为1～2%;所述有机污染物为苯酚、烃类或芳烃类。
3.如权利要求2所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌液，赤红球菌菌液驯化后投加到含有机污染物的废水处理工艺的好氧活性污泥中。
4.如权利要求2所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌剂，将所述微生物菌剂投加到含有机污染物的废水处理工艺的好氧活性污泥中。
5.如权利要求4所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌剂的方法包括如下步骤：
(1)将赤红球菌ZHY1-6活化后接种至摇瓶培养基中，35～37℃振荡培养至对数生长后期，收集摇瓶菌种;
(2)将摇瓶菌种接种至种子培养基中，34～36℃培养至对数生长期，得种子液;
(3)将所述种子液接种至发酵培养基中，34～36℃发酵完成后收集发酵液即得所述微生物菌剂。
6.根据权利要求5所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，所述摇瓶培养基成分为：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.2;
所述发酵培养基与种子培养基的成分相同，其成分为：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖3g/L，pH7.0-7.2。
7.根据权利要求5所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用，其特征在于，步骤(2)的培养过程中无菌空气通入量为1:0.7 (V/V);步骤(3)的培养过程中无菌空气的通气量为1：(0.8-1.2)(V/V);
步骤(2)的培养过程中搅拌速度为200转/分;步骤(3)的培养过程中搅拌速度为200-240转/分。
8.一种由权利要求1所述赤红球菌菌株制备得到的微生物菌剂，所述微生物菌剂由如下方法制备：
(1)将赤红球菌ZHY1-6活化后接种至摇瓶培养基中，35～37℃振荡培养至对数生长后期，收集摇瓶菌种;
(2)将摇瓶菌种接种至种子培养基中，34～36℃培养至对数生长期，得种子液;
(3)将所述种子液接种至发酵培养基中，34～36℃发酵完成后收集发酵液即得所述微生物菌剂。
说明书
一种赤红球菌菌株及其在含有机污染物的废水处理中的应用
技术领域
本发明涉及有机污染物降解技术领域，具体涉及一种赤红球菌、由该赤红球菌制成的微生物菌剂及该赤红球菌及微生物菌剂在有机污染物降解中的应用。
背景技术
苯酚、烃类及芳烃类化合物是重要的化工原料，是制药、香料废水等工业废水的主要成分，这些化合物对人类和环境生物均具有较大的危害。尤其现在很多工业废水为化学合成废水，成分复杂、且含有大量的盐分，加大了污水处理的难度，造成排放的污水难以达标，这些污水中含有的有毒有机污染物不仅对人、环境产生直接危害，还会抑制环境生物去除有机污染物的能力。
公开号为CN103241886A的中国发明申请公开了一种含有机物废水的处理工艺，包括以下步骤：(1)对含有机物废水进行预处理，以除去含有机物废水中的悬浮物;(2)对经步骤(1)之后的含有机物废水进行加压处理;(3)将经步骤(2)之后的含有机物废水送至加压燃烧蒸发器中进行加压燃烧蒸发处理，含有机物废水被蒸发后与燃烧过程中的烟气一起混合形成含有机物蒸汽的一级气体混合物;(4)将经步骤(3)之后的一级气体混合物通入加压氧化转化器中进行加压燃烧氧化转化处理，一级气体混合物中的有机物蒸汽被燃烧氧化转化后得到二级气体混合物;(5)将经步骤(4)之后的二级气体混合物通入到调质单元中进行调质降温处理。
公开号为CN1621364A的中国发明申请公开了一种有机物废水处理工艺。其技术方案是:用碱将废水的pH值调节至5-6,温度调节至38-40℃, 然后进厌氧生物滤床反应器进行生物处理,反映温度控制在35-38℃;生物滤床反应器由下进水口进水上流依次通过污泥段、填料段、三相分离段和澄清段,在三相分离段引出甲烷气,在澄清段溢流槽引出清水回流。在厌氧生物滤床反应器进行生物处理过程中培养的厌氧生物菌种包括:水解菌、酸化菌、醋酸菌和甲烷菌。
高盐的存在使得一般的生物治理难以达到处理的效果，所以采用投加具有降解有机污染物的耐盐微生物强化处理，使得生化处理不经过长期的驯化，短期内就能达到一定的处理效果，自然界中存在的微生物因具有强大的降解功能和较强的适应性，
例如公开号为CN101812418A的中国发明申请公开了一株耐盐净污菌及其用途，属于含盐废水生物处理技术领域。耐盐净污菌菌株,其中:它保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏编号 CGMCCNo.3314。该耐盐净污菌菌株的用途是将该菌株制备成微生物制剂后用于含盐废水处理或海水利用后的废水处理。
发明内容
本发明提供了一种赤红球菌菌株及其在含有机污染物的废水处理中的应用，菌株对多种有毒有机污染物有降解作用以及对工业废水具有较好处理效果。
一种赤红球菌菌株，命名为赤红球菌(Rhodococcusruber)ZHY1-6，保藏号为CGMCCNo.8173。
本发明的赤红球菌保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2013年9月11日，保藏号为CGMCCNo.8173。
所述的赤红球菌分离至长庆油田被石油污染的污泥，菌体为短杆状;所述赤红球菌的培养特征：
在固体培养基(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℃培养5-7天，菌落大小3-4mm，浅橘黄色，菌落凸起，边缘不规则，有褶皱，菌落表面干燥、粗糙、不透明。
本发明还提供一种如所述赤红球菌菌株在含有机污染物的废水处理中的应用。所述废水的含盐质量分数为1～2%。
所述有机污染物为苯酚、烃类、芳烃类、杂环类或氯代化合物。优选为苯酚、烃类或芳烃类。
一种优选的应用方法：将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌液，赤红球菌菌液驯化后投加到含有机污染物的废水处理工艺的好氧活性污泥中。
废水处理工艺为常规的含有有机污染物的处理工艺，投加量按根据废水情况按常规量投加。
制成赤红球菌菌液的培养基中加入NaCl，培养基成分优选为：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2。
另一种优选的应用方法：将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌剂，将所述微生物菌剂投加到含有机污染物的废水处理工艺的好氧活性污泥中。
本发明的微生物菌剂投加到常规含有机污染物的废水处理工艺中的好氧池中。
将所述赤红球菌ZHY1-6配制成微生物菌剂的方法包括如下步骤：
(1)将赤红球菌ZHY1-6活化后接种至摇瓶培养基中，35～37℃振荡培养至对数生长后期，收集摇瓶菌种;
(2)将摇瓶菌种接种至种子培养基中，34～36℃培养至对数生长期，得种子液;
(3)将所述种子液接种至发酵培养基中，34～36℃发酵完成后收集发酵液即得所述微生物菌剂。
所述摇瓶培养基成分为：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10 g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.2;
所述发酵培养基与种子培养基的成分相同，其成分为：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖3g/L，pH7.0-7.2。
步骤(2)的培养过程中无菌空气通入量为1:0.7(V/V);步骤(3)的培养过程中无菌空气的通气量为1：(0.8-1.2)(V/V);
步骤(2)的培养过程中搅拌速度为200转/分;步骤(3)的培养过程中搅拌速度为200-240转/分。
本发明还提供一种由所述赤红球菌菌株制备得到的微生物菌剂，所述微生物菌剂由如下方法制备：
(1)将赤红球菌ZHY1-6活化后接种至摇瓶培养基中，35～37℃振荡培养至对数生长后期，收集摇瓶菌种;
(2)将摇瓶菌种接种至种子培养基中，34～36℃培养至对数生长期，得种子液;
(3)将所述种子液接种至发酵培养基中，34～36℃发酵完成后收集发酵液即得所述微生物菌剂。
制备微生物菌剂的方法具体步骤如下：
(1)、斜面种：将菌株ZHY1-6(原种)在培养皿上活化，固体培养基成分：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，琼脂：20g/L，pH7.0-7.2上，35-37℃上倒置恒温培养。
(2)、摇瓶种：将活化好的单菌落接种于100mL的液体培养基中(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转/分培养。恒温振荡培养至对数生长期，准备接种子罐。
(3)、种子罐：培养基成分为：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种子罐里按照60%(V/V)的比例投加培养基，121℃高压湿热灭菌，冷却至35℃后，将摇瓶种子按 10%(V/V)的接种量接入种子罐，搅拌速度为200转/分，无菌空气通入量为1:0.7(V/V)，培养至对数生长期。
(4)、发酵罐：发酵罐为500L，所用培养基与种子罐培养基相同，发酵液装量为容积的60%(V/V)，在1.1kg/cm2的压力下，121℃高压湿热灭菌，灭菌后冷却至35℃以下，通入无菌空气保持无菌状态备用。将到达对数期的种子液按10%(V/V)的接种量接入发酵罐，接种后的发酵罐温度控制在35℃左右，发酵液的培养过程中无菌空气的通气量为1: (0.8-1.2)(V/V)，搅拌速度为200-240转/分，整个工艺流程培养时间为 24-36小时，发酵结束后菌体数量达到8-10亿个/mL以上。
(5)、产品：发酵完成后培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型。
与现有的处理方法相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过筛选到的耐盐微生物及菌剂，用于环境污染修复，将是高盐工业废水处理的一个重要工具。
本发明提供的菌株ZHY1-6及其菌剂对工业废水的有毒有害物质及高盐环境对有毒有害物质有较好的去除效果，具有较广的降解谱，能够降解苯酚、烃类、芳烃类化合物，能使苯酚的降解率达到90%以上，对烃类、芳烃类化合物的去除效果达到70%以上。特别是在高盐环境下也能有较好的降解效果。
本发明的微生物菌剂具有生产使用成本低、使用方便、降解谱较广、去除效果好的优点，尤其对高盐废水中的苯酚降解率可达到90%以上。
本发明提供的菌株和菌剂可用于降解工业废水中的有机有毒成分处理，适用于现代工业废水如香料废水、制药废水等高盐废水以及其它石油化工生产过程中产生的含有苯酚、烃类、芳烃类有机废水的处理。
本发明成功地解决了工业废水处理过程中苯酚、烃类、芳烃类化合物去除效果不高的问题，降低了生产和使用成本，对于保护生态环境，保护人民的身体健康具有重要的意义。