申请日2015.12.11
公开(公告)日2016.03.02
IPC分类号C12Q1/04; C12R1/085; C12R1/39; C12R1/23
摘要
一种降解生活污水的复合微生物筛选方法，将待筛选的复合微生物接种到城市生活污水中进行为期5d的生物处理，利用电子鼻对生物处理前后的生活污水中的TVOC和恶臭类成分分别进行分析，以TVOC和恶臭类物质的降低及含量的减少程度作为筛选高效降解生活污水优势复合菌株的指标，以确定出最终的高效降解生活污水的复合微生物。本方法能够精确测出复合菌株处理前后污水中TVOC和恶臭类成分的变化情况，得到的有关污水中TVOC和恶臭类成分的变化信息全面，对于复合菌株的筛选工作来说具有灵敏、快速，水质信息全面的优势。
权利要求书
1.一种降解生活污水的复合微生物筛选方法，其特征在于：将待筛选的复合微生物接种到城市生活污水中进行为期5d的生物处理，利用电子鼻对生物处理前后的生活污水中的TVOC 和恶臭类成分分别进行分析，以TVOC和恶臭类物质的降低及含量的减少程度作为筛选高效降解生活污水优势复合菌株的指标，以确定出最终的高效降解生活污水的复合微生物。
2.根据权利要求1所述的降解生活污水的复合微生物筛选方法，其特征在于：基于电子鼻的复合微生物筛选方法的具体步骤如下：
(1)菌种活化：各菌种分别活化，将其分别划线于相应固体培养基上;
(2)种子液制备：挑取活化的菌落，分别接种于各自对应的液体培养基中进行培养;
(3)用Bioscreen
全自动生长曲线测定仪对各菌种进行生长曲线的测定，确定菌体生长到对数期的时间，作为制备复合微生物菌液时种子液的培养时期。
(4)将培养至对数期的种子液按照分别接种到生活污水中，随后在摇床上以20℃、110 rpm的条件进行为期5天的净化处理。
(5)利用电子鼻对用复合微生物菌液处理前后的污水中的VOCs和恶臭进行分析，将经复合微生物处理前和处理后后的污水分别放入60℃的恒温水浴摇床中加热1h使得顶空的气体与液体达到平衡;将气体经过传感器的流速设置为150ml/min，注射时间为60s ;即可得到处理前和处理后的检测结果数据，将数据经过降维处理与PCA分析后进行对比分析。
3.根据权利要求2所述的降解生活污水的复合微生物筛选方法，其特征在于：分别选取保存的酵母菌、细菌和乳酸菌作为筛选的出发菌种，具体步骤如下：
(1)菌种活化：将4℃斜面保存的多种酵母菌、细菌和乳酸菌分别活化，将其分别划线于相应固体培养基上，酵母菌于30℃培养2- 3d，细菌于37℃培养1d，乳酸菌37℃培养2-3d;
(2)种子液制备：挑取活化的菌落，分别接种于各自液体培养基中，酵母菌于30 ℃、180rpm培养2d，细菌和乳酸菌于37℃、200rpm培养2d;
种子培养基组成为：
酵母菌培养基为YEPD培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨2g/L，酵母膏1 g/L，葡萄糖2g/L，PH6.0，121℃灭菌20min;
细菌培养基为肉汤培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉膏5 g/L，NaCl5g/L,PH7.2-7.4,121℃灭菌20min;
乳酸菌培养基为MRS培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉粉5 g/L，酵母粉4g/L，葡萄糖20g/L，K2HPO42g/L,无水乙酸钠5g/L，柠檬酸二铵2 g/L，硫酸镁0.2g/L，硫酸锰0.05g/L，另外，加入土温801.0ml，PH6.2- 6.4，121℃灭菌15min;
(3)用Bioscreen
全自动生长曲线测定仪对各酵母菌、细菌和乳酸菌进行生长曲线的测定，确定菌体生长到对数期的时间，作为制备复合微生物菌液时种子液的培养时期。
(4)将培养至对数期的种子液按照分别接种到生活污水中，随后在摇床上以20℃、110 rpm的条件进行为期5天的净化处理。
(5)利用电子鼻对用复合微生物菌液处理前后的污水中的VOCs和恶臭进行分析，将经复合微生物处理前和处理后后的污水分别放入60℃的恒温水浴摇床中加热1h使得顶空的气体与液体达到平衡;将气体经过传感器的流速设置为150ml/min，注射时间为60s ;即可得到处理前和处理后的检测结果数据，将数据经过降维处理与PCA分析后进行对比分析。
4.根据权利要求3所述的降解生活污水的复合微生物筛选方法，其特征在于：接种到生活污水中的复合微生物菌液为以下六种，各复合菌种中的不同菌种按质量比进行配比，其中酵母菌CGMCCNO.2.2076：酵母菌CGMCCNO.2.1554=1:1;蜡样芽孢杆菌CGMCC NO.1.234：荧光假单胞杆菌=1:1;酵母菌CGMCC NO.2.2076：荧光假单胞杆菌：嗜酸乳杆菌CGMCCNO.1.2912=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.2076:蜡样芽孢杆菌CGMCCNO.1.234:嗜酸乳杆菌=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.1554:荧光假单胞杆菌：嗜酸乳杆菌CGMCCNO.1.2912=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.1554：蜡样芽孢杆菌CGMCCNO.1.234：嗜酸乳杆菌CGMCC NO.1.2912=1:1:1，其中荧光假单胞杆菌购买自天津科技大学生物工程学院微生物菌种保藏库，其余菌种均购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
说明书
降解生活污水的复合微生物筛选方法
技术领域
本发明涉及生活污水处理的技术领域，具体说是一种降解生活污水的复合微生物筛选方法。
背景技术
我国水资源短缺，人均水资源占有量低于世界平均水平，居民用水量逐渐加大，对于水环境质量的关注和要求日渐提高。因此对城市生活污水进行处理刻不容缓。城市生活污水中BOD、COD、SS、油和氮、磷含量都比较高，在处理的过程中会挥发出大量的恶臭类物质：NH3和H2S。
生活污水中VOCs 占的比重比较大，其具有化学性质稳定、沸点低、密度大、黏度小、难溶于水的特性，有些还是可疑致癌物质。VOCs (挥发性有机污染物)是一种重要的污染物，有刺激性，有嗅味，会严重影响人的中枢神经系统及消化系统从而危害人类健康。因而在生活污水处理过程中对TVOC和恶臭的检测显得尤为重要。
电子鼻系统可以对生物嗅觉系统进行模拟，将污水中的气体信号转换为电信号，对V OCs进行定性定量分析，从而实现对于生活污水水质实时监测。生物处理技术是利用微生物的代谢作用将有机污染物分解为CO2和水，或者有机酸和醇等，从而达到净化污水的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降解生活污水的复合微生物筛选方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的将待筛选的复合微生物接种到城市生活污水中进行为期5d的生物处理，利用电子鼻对生物处理前后的生活污水中的TVOC 和恶臭类成分分别进行分析，以TVOC和恶臭类物质的降低及含量的减少程度作为筛选高效降解生活污水优势复合菌株的指标，以确定出最终的高效降解生活污水的复合微生物。
本发明还可以采用以下技术措施：
基于电子鼻的复合微生物筛选方法的具体步骤如下：
(1)菌种活化：各菌种分别活化，将其分别划线于相应固体培养基上;
(2)种子液制备：挑取活化的菌落，分别接种于各自对应的液体培养基中进行培养;
(3)用Bioscreen 全自动生长曲线测定仪对各菌种进行生长曲线的测定，确定菌体生长到对数期的时间，作为制备复合微生物菌液时种子液的培养时期。
(4)将培养至对数期的种子液按照分别接种到生活污水中，随后在摇床上以20℃、110 rpm的条件进行为期5天的净化处理。
(5)利用电子鼻对用复合微生物菌液处理前后的污水中的VOCs和恶臭进行分析，将经复合微生物处理前和处理后后的污水分别放入60℃的恒温水浴摇床中加热1h使得顶空的气体与液体达到平衡;将气体经过传感器的流速设置为150ml/min，注射时间为60s ;即可得到处理前和处理后的检测结果数据，将数据经过降维处理与PCA分析后进行对比分析。
分别选取保存的酵母菌、细菌和乳酸菌作为筛选的出发菌种，具体步骤如下：
(1)菌种活化：将4℃斜面保存的多种酵母菌、细菌和乳酸菌分别活化，将其分别划线于相应固体培养基上，酵母菌于30℃培养2- 3d，细菌于37℃培养1d，乳酸菌37℃培养2-3d;
(2)种子液制备：挑取活化的菌落，分别接种于各自液体培养基中，酵母菌于30 ℃、180rpm培养2d，细菌和乳酸菌于37℃、200rpm培养2d;
种子培养基组成为：
酵母菌培养基为YEPD培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨2g/L，酵母膏1 g/L，葡萄糖2g/L，PH6.0，121℃灭菌20min;
细菌培养基为肉汤培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉膏5 g/L，NaCl5g/L,PH7.2-7.4,121℃灭菌20min;
乳酸菌培养基为MRS培养基，该培养基中各组分浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉粉5 g/L，酵母粉4g/L，葡萄糖20g/L，K2HPO42g/L,无水乙酸钠5g/L，柠檬酸二铵2 g/L，硫酸镁0.2g/L，硫酸锰0.05g/L，另外，加入土温801.0ml，PH6.2- 6.4，121℃灭菌15min;
(3)用Bioscreen 全自动生长曲线测定仪对各酵母菌、细菌和乳酸菌进行生长曲线的测定，确定菌体生长到对数期的时间，作为制备复合微生物菌液时种子液的培养时期。
(4)将培养至对数期的种子液按照分别接种到生活污水中，随后在摇床上以20℃、110 rpm的条件进行为期5天的净化处理。
(5)利用电子鼻对用复合微生物菌液处理前后的污水中的VOCs和恶臭进行分析，将经复合微生物处理前和处理后后的污水分别放入60℃的恒温水浴摇床中加热1h使得顶空的气体与液体达到平衡;将气体经过传感器的流速设置为150ml/min，注射时间为60s ;即可得到处理前和处理后的检测结果数据，将数据经过降维处理与PCA分析后进行对比分析。
接种到生活污水中的复合微生物菌液为以下六种，各复合菌种中的不同菌种按质量比进行配比，其中酵母菌CGMCCNO.2.2076：酵母菌CGMCC NO.2.1554=1:1;蜡样芽孢杆菌CGMCCNO.1.234：荧光假单胞杆菌=1:1;酵母菌CGMCC NO.2.2076：荧光假单胞杆菌：嗜酸乳杆菌CGMCCNO.1.2912=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.2076:蜡样芽孢杆菌CGMCCNO.1.234:嗜酸乳杆菌=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.1554:荧光假单胞杆菌：嗜酸乳杆菌CGMCCNO.1.2912=1:1:1;酵母菌CGMCC NO.2.1554：蜡样芽孢杆菌CGMCCNO.1.234：嗜酸乳杆菌CGMCC NO.1.2912=1:1:1，其中荧光假单胞杆菌购买自天津科技大学生物工程学院微生物菌种保藏库，其余菌种均购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的降解生活污水的复合微生物筛选方法中，将待筛选的复合微生物接种到城市生活污水中进行为期5d的生物处理，利用电子鼻对生物处理前后的生活污水中的TVOC 和恶臭类成分分别进行分析，以TVOC和恶臭类物质的降低及含量的减少程度作为筛选高效降解生活污水优势复合菌株的指标，以确定出最终的高效降解生活污水的复合微生物。本方法能够精确测出复合菌株处理前后污水中TVOC和恶臭类成分的变化情况，得到的有关污水中TVOC 和恶臭类成分的变化信息全面，对于复合菌株的筛选工作来说具有灵敏、快速，水质信息全面的优势。
