專利名稱：一種處理含丙酮醫(yī)藥化工廢水的微生物菌劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保微生物領(lǐng)域，涉及一種處理含丙酮醫(yī)藥化工廢水的微生物菌劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
染料、焦化、制藥等工業(yè)廢水都含有大量的難降解有機物。這類廢水的顯著特點是濃度高、不易生物降解，而且還具有致癌、致畸、致突變性能，對環(huán)境和人體健康的危害極大。由難降解有毒有害有機物所產(chǎn)生的污染和中毒事件屢見不鮮，其治理已到了刻不容緩的地步，其研究是世界水污染控制領(lǐng)域的研究熱點。工業(yè)廢水中常見的丙酮是一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)，它們進入生態(tài)環(huán)境后，不僅對各類生物產(chǎn)生毒害，同時也對生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的危害。含丙酮的有機廢水會引起自然界水體環(huán)境的污染，嚴重影響了人們的身體健康及農(nóng)產(chǎn)品等食品安全。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，污染物成分日漸復(fù)雜，廢水中含有大量的有機污染物，如僅采用物理或化學(xué)的方法是很難達到治理的要求.利用微生物的新陳代謝作用，可對廢水中的有機污染物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定，使其無害化.而且用生化法處理廢水具有運行成本低， 操作管理簡單等優(yōu)點，使生化法成為處理廢水的首選。實驗室和實際應(yīng)用研究都表明利用微生物來降解廢水中的丙酮，從而減輕對環(huán)境的污染，降低廢水的處理成本是可行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對生產(chǎn)實踐中的實際問題和需求，開發(fā)研制出一種新型的丙酮降解菌劑，使用本菌劑可以使醫(yī)藥化工廢水中丙酮殘留量降低70%以上，生產(chǎn)和使用成本較低。本發(fā)明的另一種目的是提供該丙酮降解菌劑的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種假單胞菌(Pseudomonas sp. )XHC，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日為2011年8月1日，菌種保藏號為=CGMCC NO. 5106。XHC(CGMCC NO. 5106)主要生物學(xué)特性為G_，菌體為短桿狀，大小為 0. 5-1. 0X1. 5-5.0 μ m，氧化酶、接觸酶、硝酸鹽還原、檸檬酸利用反應(yīng)為陽性；脂酶反應(yīng)、 V. P.反應(yīng)、M. R反應(yīng)、吲哚反應(yīng)為陰性；不能水解淀粉。一種用所述的保藏號為CGMCC NO. 5106的假單胞菌XHC發(fā)酵生產(chǎn)的丙酮降解菌劑。該丙酮降解菌劑優(yōu)選通過以下方法生產(chǎn)得到的1)將保藏號為CGMCC N0. 5106的假單胞菌XHC菌種接種于肉湯培養(yǎng)基搖瓶中，振
蕩培養(yǎng)至對數(shù)期；2)將上述培養(yǎng)好的菌種按種子罐培養(yǎng)基體積的10%的接種量接種入種子罐， 培養(yǎng)至對數(shù)生長期，種子罐所用的培養(yǎng)基配方為葡萄糖0. 8wt %, NH4NO3 Iwt %, K2HPO40. 2wt %, MgSO4 0. 05wt %, NaCl 0. Olwt %, CaCO3 0. 3wt %，酵母膏 0. 02wt %，pH 值 7. 2-7. 5 ；3)將種子液按生產(chǎn)罐培養(yǎng)基體積的10%的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng)，生產(chǎn)罐所用培養(yǎng)基與種子罐培養(yǎng)基相同；其中，在種子罐和生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為0. 6-1. 2，攪拌速度為180-240轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度為30-35°C，全流程培養(yǎng)時間為36-48小時，發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達到10億個/ml以上，發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐直接包裝或瓶分裝即得XHC液體丙酮降解菌劑或采用泥炭吸附得XHC固體丙酮降解菌劑。所述的保藏號為CGMCC NO. 5106的假單胞菌XHC在降解丙酮中的應(yīng)用。所述的保藏號為CGMCC NO. 5106的假單胞菌XHC在處理含丙酮的醫(yī)藥化工廢水中
的應(yīng)用。所述的丙酮降解菌劑在降解丙酮中的應(yīng)用。所述的保藏號為CGMCC NO. 5106的假單胞菌XHC優(yōu)選在處理含丙酮的醫(yī)藥化工廢水中的應(yīng)用。有益效果假單胞菌XHC(CGMCC NO. 5106)能將醫(yī)藥化工行業(yè)廢水中的丙酮降解70%以上 (表1)，使用該降解菌XHC(CGMCC NO. 5106)可以在醫(yī)藥化工企業(yè)的正常生產(chǎn)過程中使用。 使用該發(fā)明生產(chǎn)的丙酮降解菌劑具有生產(chǎn)使用成本低，使用方便，去除效果好的優(yōu)點，適合在產(chǎn)生含有丙酮的醫(yī)藥化工廢水的工廠中使用。本發(fā)明對于保護生態(tài)環(huán)境，保護人民的身體健康，降低廢水的處理成本具有重要的意義。本發(fā)明成功地解決了工業(yè)生產(chǎn)中丙酮超標問題，既充分發(fā)揮了微生物在廢水處理中的高效快速的作用，又可以降低廢水的處理成本。生物樣品保藏信息XHC，分類命名為假單胞菌I^seudomonas sp.，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地點北京市朝陽區(qū)北辰西路1號3號院中國科學(xué)院微生物研究所，保藏日為2011年8月1日，菌種保藏號為=CGMCC N0. 5106。
具體實施例方式實施例1 將浙江省上虞市一醫(yī)藥化工廠長期產(chǎn)生含丙酮的化工廢水梯度稀釋后，涂布于 1/10LB固體培養(yǎng)基平板(蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，瓊脂粉20克，水1000毫升，pH 7. 0 7. 2)，在30°C培養(yǎng)箱培養(yǎng)48h，挑單菌進行丙酮降解驗證。將挑到的單菌擴大培養(yǎng)后以5%的接種量接種在50mg/L丙酮的無機鹽液體培養(yǎng)基(NH4NO3 1. 0 克，K2HPO4 1. 5 克，KH2PO4 0. 5 克，MgSO4 0. 2 克，NaCl 0. 5 克，水 1000 毫升， PH 7.0 7. 2)中進行降解驗證，對丙酮有降解效果的即為有效單菌，得到2株有效單菌。 其中一株為假單胞菌XHC。XHC (CGMCC N0. 5106)經(jīng) 16SrDNA 鑒定為假單胞菌(Pseudomonas sp.)。主要生物學(xué)特性為G_，菌體為短桿狀，大小為0. 5-1.0X1. 5-5. 0 μ m，氧化酶、接觸酶、硝酸鹽還原、檸檬酸利用反應(yīng)為陽性；脂酶反應(yīng)、V. P.反應(yīng)、M. R反應(yīng)、吲哚反應(yīng)為陰性；不能水解淀粉。
將XHC送交中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏號為 CGMCC NO. 5106。實施例2 無機鹽液體培養(yǎng)基中降解菌XHC(CGMCC NO. 5106)降解特性測定挑取XHC單菌落于5ml LB液體培養(yǎng)基(蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升，pH 7. 0 7.2)中，30°C、170rmp/min 振蕩培養(yǎng) Mh，獲得 XHC(CGMCC NO. 5106)新鮮菌液。在IOOml的50mg/L丙酮的無機鹽液體培養(yǎng)基(NH4NO3 1. 0克，K2HPO4 1. 5克，KH2PO4 0. 5克，MgSO4 0. 2克，NaCl 0. 5克，水1000毫升，pH 7. 0 7. 2)中，接入5ml離心懸浮后的菌液，于30°C搖床培養(yǎng)(170rmp/min)，定時取樣測定，測定丙酮的含量，結(jié)果見表1，無機鹽液體培養(yǎng)基中降解菌XHC對丙酮的降解率達到75. 4%。廢水中降解菌XHC(CGMCC NO. 5106)對丙酮降解特性測定在曝氣裝置中加入 IOL的含丙酮的醫(yī)藥化工廢水，按5% (ν/ν)的量加入上述培養(yǎng)得到的XHC菌液，混勻，置于室溫條件下曝氣培養(yǎng)，定時取樣測定丙酮在廢水中的殘留量，結(jié)果見表1，廢水中降解菌 XHC(CGMCC NO. 5106)降解丙酮達到70. 9%，同時COD的消除率在81. 2%。表1菌株XHC在無機鹽液體培養(yǎng)基中和醫(yī)藥化工廢水中對丙酮的降解特性
培養(yǎng)基醫(yī)藥化工廢水無機鹽培養(yǎng)基接菌前30. 6mg/L50mg/L接菌處理后8. 9mg/L12.3mg/L丙酮降解率(％)70. 975. . 4實施例3 將本發(fā)明的丙酮降解菌XHC(CGMCC N0. 5106)的原種在LB培養(yǎng)基上活化，接種于試管斜面上備用。斜面種培養(yǎng)基配方蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升， 瓊脂20克，pH 7.0 7. 2。斜面菌種接種于含200ml肉湯培養(yǎng)基(牛肉膏3克，蛋白胨10克，NaCl 5克，水 1000毫升，PH 7.0 7. 2)的1000ml搖瓶中，恒溫振蕩培養(yǎng)至對數(shù)期，準備接種種子罐。種子罐500升，投料量400升，培養(yǎng)基配方(質(zhì)量百分比)葡萄糖0.8%，NH4NO3 1%, K2HPO4 0. 2%,MgSO4 0. 05%,NaCl 0. 01%,CaCO3 0. 3%，酵母膏 0. 02%，余量為水，pH值 7. 2-7. 5。 投料完畢后121°C高壓濕熱滅菌，冷卻至33°C后，將上述培養(yǎng)好的搖瓶菌種按10% (ν/ν,以種子罐培養(yǎng)基體積即投料量為基準)的接種量接種入500升種子罐，培養(yǎng)至對數(shù)生長期，攪拌速度為220轉(zhuǎn)/分，無菌空氣通入量為1 0.8。將到達對數(shù)期的種子液按10% (ν/ν，已投料量為基準)的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng)，生產(chǎn)罐所用培養(yǎng)基成分與種子罐培養(yǎng)基相同。 生產(chǎn)罐容量5噸，投料量4. 5噸。投料后的生產(chǎn)罐1. lkg/cm2的壓力下，121°C高壓濕熱滅菌，滅菌后冷卻至35°C以下，通無菌空氣保持無菌狀態(tài)備用。接種后的生產(chǎn)罐溫度控制在 30-35°C，生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1 0.8-1.0，攪拌速度為240轉(zhuǎn)/分， 整個工藝流程培養(yǎng)時間為40小時。發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達到10億個/ml以上。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即得XHC液體丙酮降解菌劑或采用泥炭吸附用包裝袋分裝成XHC固體丙酮降解菌劑。廢水中降解菌XHC(CGMCC NO. 5106)對丙酮降解特性測定在曝氣裝置中加入IOL 的含丙酮的化工廢水，按5%的量(ν/ν)加入本實施例制備的XHC液體丙酮降解菌劑，混勻， 置于室溫條件下曝氣培養(yǎng)，定時取樣測定丙酮在廢水中的殘留量，結(jié)果見表2，廢水中XHC 液體丙酮降解菌劑降解丙酮達到70. 6%，同時COD的消除率在80. 5%。表2XHC液體丙酮降解菌劑在醫(yī)藥化工廢水中對丙酮的降解特性
權(quán)利要求
1.一種假單胞菌(Pseudomonas sp.)XHC，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日為2011年8月1日，菌種保藏號為CGMCC NO. 5106。
2.一種用權(quán)利要求1所述的保藏號為CGMCC NO. 5106的假單胞菌XHC發(fā)酵生產(chǎn)的丙酮降解菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的假單胞菌XHC生產(chǎn)的丙酮降解菌劑，其特征在于該丙酮降解菌劑是通過以下方法生產(chǎn)得到的1)將保藏號為CGMCCNO. 5106的假單胞菌XHC菌種接種于肉湯培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)至對數(shù)期；2)將上述培養(yǎng)好的菌種按種子罐培養(yǎng)基體積的10%的接種量接種入種子罐，培養(yǎng)至對數(shù)生長期，種子罐所用的培養(yǎng)基配方為葡萄糖0.8wt%，NH4NO3 Iwt%, K2HPO4 0. 2wt%, MgSO4 0. 05wt %, NaCl 0. Olwt %，CaCO3 0. 3wt %，酵母膏 0. 02wt %，余量為水，pH 值 7. 2-7. 5 ；3)將種子液按生產(chǎn)罐培養(yǎng)基體積的10%的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng)，生產(chǎn)罐所用培養(yǎng)基與種子罐培養(yǎng)基相同；其中，在種子罐和生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為0. 6-1. 2，攪拌速度為 180-240轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度為30-35°C，全流程培養(yǎng)時間為36-48小時；生產(chǎn)罐發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達到10億個/ml以上，發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐直接包裝或瓶分裝即得XHC液體丙酮降解菌劑或采用泥炭吸附得XHC固體丙酮降解菌劑。
4.權(quán)利要求1所述的保藏號為CGMCCN0. 5106的假單胞菌XHC在降解丙酮中的應(yīng)用。
5.權(quán)利要求1所述的保藏號為CGMCCN0. 5106的假單胞菌XHC在處理含丙酮的醫(yī)藥化工廢水中的應(yīng)用。
6.權(quán)利要求2所述的丙酮降解菌劑在降解丙酮中的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求2所述的丙酮降解菌劑在處理含丙酮的醫(yī)藥化工廢水中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保微生物領(lǐng)域，涉及一種處理含丙酮醫(yī)藥化工廢水的微生物菌劑及其應(yīng)用。假單胞菌(Pseudomonas sp.)XHC，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日為2011年8月1日，菌種保藏號為CGMCC No.5106。假單胞菌XHC(CGMCC No.5106)能將醫(yī)藥化工行業(yè)廢水中的丙酮降解70％以上，適合在產(chǎn)生含有丙酮的醫(yī)藥化工廢水的工廠中使用。
文檔編號C12N1/20GK102399729SQ20111040039
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉亞龍, 吳志國, 朱建春, 李順鵬, 黃星 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)