有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)的制作方法
【專利說(shuō)明】有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)環(huán)保開(kāi)發(fā)生物質(zhì)再生清潔新能源、發(fā)展循環(huán)、低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)約減排工作越來(lái)越重視。近年來(lái)，我國(guó)先后出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)再生能源法》、《中華人民共和國(guó)促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化法》、《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》等一系列政策、法規(guī)、措施，大力鼓勵(lì)、民營(yíng)企業(yè)研發(fā)新技術(shù)，解決我國(guó)當(dāng)前突出的環(huán)境保護(hù)和能源緊缺問(wèn)題。
[0004]城市垃圾滲濾液等有機(jī)污水是一種惡臭、難處理的廢水，與城市生活污水的水質(zhì)比較主要有三個(gè)特征:
①濃度高:城市、工廠生活污水COD、BOD濃度一般存100至2000之間，易為處理。而城市垃圾滲濾液、化工廠、漂染廠、造紙廠、發(fā)電廠等有機(jī)污水COD、BOD濃度通常在4000至8000之間，比城市生活污水高幾十倍。
[0005]②處理難:不同有機(jī)污水成分不同，通常有機(jī)污水內(nèi)含鹵素、烴、氧、氮、硫、磷等有機(jī)化合物和重金屬元素。特別是高濃度、有毒性的填埋場(chǎng)垃圾滲濾液，不但處理成本高，而且處理難度大，是當(dāng)今世界污水處理的難題。
[0006]③危害大:高濃度、惡臭的垃圾滲濾液是一種有毒性的污水，其臭味對(duì)人體呼吸、消化、血管神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生毒副作用。有毒性污水會(huì)滲入地下水，，會(huì)造成地下水幾十年不能飲用，被污染土地不能耕種，可以說(shuō)填埋場(chǎng)滲濾液是人類的一種公害。
[0007]隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中排放的各類化工廢水、污泥、廢渣日益增多，尤其是高濃度難生物降解的有毒有機(jī)廢水，其處理方法一直是困擾環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的“老大難問(wèn)題”。農(nóng)牧業(yè)的畜牧場(chǎng)、家禽飼養(yǎng)場(chǎng)、屠宰場(chǎng)、工業(yè)的各種化工、電鍍廠和城市垃圾場(chǎng)、醫(yī)院、公共廁所等產(chǎn)生出來(lái)的各種惡臭含有硫、氧、氮、氨等成分的有機(jī)污水，又稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物，具有濃度高(COD、BOD)處理難、危害大的特點(diǎn)。其處理具有處理成本高、處理工藝不成熟以及達(dá)標(biāo)率較低，對(duì)環(huán)境威脅極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，效果好。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，向有機(jī)污水中加入膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌，攪勻。
[0010]進(jìn)一步地，膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌為等量加入。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單，效果好，將垃圾滲透液有機(jī)污水轉(zhuǎn)化成新能源，只需擁有一臺(tái)小設(shè)備過(guò)濾即可，即節(jié)約費(fèi)用又節(jié)約時(shí)間。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0013]一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，向有機(jī)污水中加入膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌，攪勻。
[0014]其中，膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌為等量加入。
[0015]1、膠紅酵母菌:以葡萄糖作為碳源，微生物油脂將成為生物柴油產(chǎn)業(yè)的富有潛力的油料來(lái)源。
[0016]近年來(lái)，隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，生物柴油因?yàn)槠淇稍偕山到饧盁o(wú)毒副作用而受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前，生物柴油原料油脂的主要來(lái)源是動(dòng)植物脂肪以及餐飲廢油，存在成本高以及收集和運(yùn)輸困難的問(wèn)題，因此尋找一種廉價(jià)的原料成為了生物柴油產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
[0017]研宄證明，一些微生物可以在體內(nèi)積累油脂，例如酵母、細(xì)菌、霉菌和微藻等。隨著生物柴油工業(yè)的快速發(fā)展，微生物油脂將成為生物柴油產(chǎn)業(yè)的富有潛力的油料來(lái)源。從實(shí)驗(yàn)室海洋酵母菌種庫(kù)的771株海洋酵母中利用蘇丹黑b染色的方法篩選得到7株油脂含量較高的酵母菌，利用索氏提取法復(fù)篩得到I株油脂產(chǎn)量較高的海洋酵母菌菌株TJY15a，該菌株分離自中國(guó)天津市大港區(qū)附近表層海水。通過(guò)傳統(tǒng)的酵母菌種鑒定及分子生物學(xué)鑒定，最終鑒定該株海洋酵母屬于膠紅酵母菌{Rhodotorula mucilaginosd)。
[0018]以葡萄糖作為碳源，采用單次因子方法對(duì)TJY15a菌株發(fā)酵產(chǎn)油脂培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，得到最適產(chǎn)油脂的培養(yǎng)基組分是(w/v):葡萄糖糖6.0%，酵母粉0.86%(即碳氮比為 70)，KH2PO4 0.7%，Na2HPO4 0.25%，MgSO4.7H20 0.15%，CaCl2 0.015%，F(xiàn)eCl3.6H200.015%，ZnSO4.7H20 0.002%，MnSO4.H2O 0.006%，(NH4)2S04 0.05%，初始 pH 為 6。最佳培養(yǎng)條件為:在28°C和180 rpm振蕩培養(yǎng)72 h。在此最佳條件下培養(yǎng)，菌株TJY15a的油脂最大產(chǎn)量可以達(dá)到49.6%，菌體生物量達(dá)到17.9 g/L ;以木薯淀粉作為廉價(jià)碳源，利用海洋膠紅酵母菌株TJY15a轉(zhuǎn)化木薯淀粉水解液生產(chǎn)酵母菌油脂，經(jīng)過(guò)產(chǎn)油條件優(yōu)化及發(fā)酵過(guò)程的補(bǔ)加酶及淀粉的實(shí)驗(yàn)，最終油脂產(chǎn)量可達(dá)52.9%，菌體生物量達(dá)到21.8 g/L?對(duì)TJY15a菌株所產(chǎn)油脂進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，測(cè)得其油脂成分有85.8%為C16:0和C18:1，尤其是C18:I約占63.5%，表明主要是長(zhǎng)鏈脂肪酸組成，所以TJY15a得油脂可以作為的優(yōu)良油料供給物來(lái)用于合成生物柴油。
[0019]2、西方伊薩酵母:化能異養(yǎng)，嗜溫，趨酸，釀酒。從所述半纖維素水解物轉(zhuǎn)化生成木糖醇產(chǎn)物；酵母菌培養(yǎng)基30°C培養(yǎng)3天，菌落圓形，有環(huán)紋，乳白色，質(zhì)干，邊緣微波紋，
2.0-5.0mm。細(xì)胞卵形、橢圓形、臘腸形，單個(gè)或雙個(gè)，1.8-4.0 X 6.5_12.5Mm。釀酒。從所述半纖維素水解物轉(zhuǎn)化生成木糖醇產(chǎn)物。
[0020]3、土生叢毛單胞菌:產(chǎn)生二氧化碳和酒精。
[0021]土生叢毛單胞菌糖發(fā)酵試驗(yàn)酵母樣菌發(fā)酵碳水化合物，產(chǎn)生二氧化碳和酒精，全部試驗(yàn)管中應(yīng)放入倒管，以捕捉氣體，能見(jiàn)到氣體產(chǎn)生，才確認(rèn)是發(fā)酵。凡是發(fā)酵碳水化合物都是同化，但所有同化未必皆發(fā)酵。培養(yǎng)基:胰蛋白胨2g ,NaCl 0.5g蒸餾水100ml，0.4%溴麝香草酚藍(lán)1.2ml糖含量2%上述成分溶于蒸餾水，116°C 15min高壓滅菌，分裝備用。糖同化試驗(yàn)培養(yǎng)基:硫酸銨5g磷酸二氫鉀Ig結(jié)晶硫酸鎂0.5g酵母浸膏0.5g瓊脂20g蒸餾水100ml
4、矢野口鞘氨醇桿菌:酵母菌株，降解多環(huán)芳烴；
矢野口鞘氨醇桿菌可在好氧條件下分別以菲、蒽、熒蒽和芘作為唯一碳源和能源生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)將其降解。另外，矢野口鞘氨醇桿菌對(duì)混合多環(huán)芳烴也有降解效果，尤其對(duì)混合多環(huán)芳烴中五環(huán)的苯并[a]芘也產(chǎn)生了降解效果。本發(fā)明可用于多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)和多環(huán)芳烴污染水體的修復(fù)，減少環(huán)境中多環(huán)芳烴含量，具有快速、方便、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，為多環(huán)芳烴污染的生物修復(fù)提供了新的生物資源，對(duì)于環(huán)境治理具有重大價(jià)值，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益與良好的社會(huì)效益。
[0022]5、適冷假單胞菌:交替假單胞菌所產(chǎn)酶大部分都是適冷酶。目前從交替假單胞菌中純化得到的酶主要有瓊脂糖酶，半乳糖苷酶，蛋白酶，B1.連接酶等，這些酶的最適反應(yīng)溫度在7?19左右，比中溫酶低19左右，因此在實(shí)際生活中使用這些低溫酶是一條很有效的節(jié)省能源的途徑。因此，可以通過(guò)優(yōu)化培養(yǎng)條件或者換用不同的表達(dá)載體和宿主菌來(lái)提高酶的表達(dá)量，開(kāi)拓其在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。目前只有少數(shù)低溫酶在生產(chǎn)上得到大規(guī)模應(yīng)用，可見(jiàn)低溫酶在產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中存在一些問(wèn)題尚待解決，但低溫酶的應(yīng)用前景良好。本文結(jié)果為研宄交替假單胞菌低溫纖維素酶的適冷機(jī)理，以及進(jìn)一步的應(yīng)用研宄奠定了基礎(chǔ)。
[0023]6、墨西哥假黃單胞菌:菲降解污染土壤，以甲醇為唯一碳源的兼性甲基營(yíng)養(yǎng)型菌。以一株黃假單胞屬(Pseudomonas flava)菌株A3為出發(fā)菌株，經(jīng)過(guò)紫外(UV)誘變和硫酸二乙酯(DES)逐級(jí)誘變處理和選育，選育出一株能夠以甲醇為唯一碳源的兼性甲基營(yíng)養(yǎng)型菌JW-Ol。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，其特征在于:向有機(jī)污水中加入膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌，攪勻。
2.如權(quán)利要求1所述有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，其特征在于:膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌為等量加入。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)污水的生物產(chǎn)醇技術(shù)，向有機(jī)污水中加入膠紅酵母菌、西方伊薩酵母、土生叢毛單胞菌、矢野口鞘氨醇桿菌、適冷假單胞菌和墨西哥假黃單胞菌，攪勻。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，效果好，將垃圾滲透液有機(jī)污水轉(zhuǎn)化成新能源，只需擁有一臺(tái)小設(shè)備過(guò)濾即可，即節(jié)約費(fèi)用又節(jié)約時(shí)間。
【IPC分類】C12P39-00, C12R1-01, C12R1-645, C12R1-38, C12P7-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104830942
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510235328
【發(fā)明人】汪周啟
【申請(qǐng)人】汪周啟
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日