申请日2015.11.24
公开(公告)日2016.01.27
IPC分类号C12N1/16; C02F3/34; C12R1/645; C02F103/32; C02F101/16
摘要
本发明公开了汉逊德巴利酵母及其在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用。该汉逊德巴利酵母(Debaryomyces?hansenii)ASAGFY31，其保藏编号为CGMCC?No.11237。本发明还提供了该汉逊德巴利酵母处理高浓度硫酸铵的工业废水的方法。利用本发明提供的汉逊德巴利酵母可有效解决废水污染问题，还可以获得大量的菌体蛋白用于饲料和养殖行业，实现废弃物的资源化利用。
权利要求书
1.一株汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)ASAGFY31，其保藏编号为CGMCCNo.11237。
2.权利要求1所述的汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)ASAGFY31 在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述工业废水的硫酸铵浓度为5-50%，优选为5-35%。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述高浓度硫酸铵的工业废水为味精废水。
5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的应用，其特征在于，所述处理高浓度硫酸铵的工业废水包括：将所述汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)ASAGFY31接种于高浓度硫酸铵的工业废水中进行培养。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述汉逊德巴利酵母 (Debaryomyceshansenii)ASAGFY31的接种量为1%-10%。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，培养条件为28-32℃，振荡或搅拌通气培养。
8.一种处理高浓度硫酸铵的味精废水的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将权利要求1所述的汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii) ASAGFY31接种于固体培养基上进行活化;
(2)将步骤(1)制得的活化菌接种于液体培养基中，在温度28-32℃的条件下通气培养，获得液体种子;
(3)将步骤(2)制得的液体种子接种于味精废水中，在温度28-32℃的条件下通气培养，获得发酵液;
(4)取步骤(3)制得的发酵液，经离心分离或者加入絮凝剂后板框压滤，获得菌体蛋白，上清液为处理后的味精废水。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，味精废水的硫酸铵浓度为 5-50%，优选为5-35%。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，每升味精废水添加5-30g葡萄糖，调节pH至4.5-7.0;进一步，所述汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)ASAGFY31的接种量为1%-10%。
说明书
汉逊德巴利酵母及其在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用
技术领域
本发明属于微生物应用技术领域，涉及一株汉逊德巴利酵母及其在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用。
背景技术
高浓度硫酸铵废水是一类常见的工业废水，其硫酸铵浓度高，氨氮含量高，为了防止氨氮的超标排放引起水体富营养化，造成环境污染，这类废水必须经过处理达到排放标准后才能排放。最常见的高浓度硫酸铵废水，例如味精废水，它是味精企业发酵生产味精而产生的一种难处理的高浓度有机废水，具有高 COD、高BOD、高SO42-、高氨氮、高悬浮物、低pH等特点。根据资料统计，味精厂每生产1t味精约排放高浓度废水4.5t左右，味精废水中含有大量氨氮，可造成河口、近海海域的富营养化问题;味精发酵废液pH值很低，水体受到酸碱污染时pH发生变化，严重时将消灭或抑制水体中微生物的生长，妨碍水体自净等问题，不合理的处理及排放给环境带来污染，造成难以估量经济损失的同时制约了味精行业的发展。
目前处理高浓度硫酸铵废水的方法有很多，如物理法、生物法、化学法等。但这些方法都有各自的不足，例如物理法和化学法处理步骤繁琐且费用高，可能导致二次污染。当前味精厂对发酵废液的处理方法是，首先提取发酵液中谷氨酸棒杆菌的菌体蛋白，然后分别进行四效、二效浓缩，冷却结晶后提取硫酸铵，将剩余的废水喷在玉米皮等上干燥后做肥料，从整个工艺流程来看，能耗高，因此，处理成本也比较高。废水在不同处理环节中硫铵含量是不同的，初始废液中硫铵含量约为5.3%-5.5%，经过四效浓缩后硫铵含量在25%左右，二效浓缩后硫铵含量约50%，冷却结晶提取硫酸铵之后的废液，其中硫铵含量约 30%，还原糖5%-6%，谷氨酸3%-4%，还有乳酸、丙酮酸等有机酸，钙、镁等离子。
近年来，生物法处理工业废水越来越受到青睐。湖北工业大学公开了一种利用高含盐氨基酸废水发酵生产饲料用汉逊德巴利酵母的方法(中国专利公开号CN103642706A)，所述的汉逊德巴利酵母来源于中国普通微生物菌种保藏中心CGMCC2.33，经过连续驯化培养后应用在全氮含量75-150g/L，氨基酸含量为150-300g/L，氯离子含量为80-180g/L的氨基酸废水中。该菌株主要针对高盐的氨基酸废水。此外，也有报道有些微生物菌株可以处理低浓度硫酸铵工业废水，但是当硫酸铵浓度超过10%时，微生物的生长会受到抑制，甚至死亡。因此，急需找到可转化高浓度硫铵的微生物菌株应用在此类工业废水处理中。
发明内容
本发明的一个目的是提供一株汉逊德巴利酵母及其在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用。
本发明的另一个目的是提供一种利用本发明分离的汉逊德巴利酵母处理高浓度硫酸铵的味精废水的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一株汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)，编号为 ASAGFY31，是从味精厂废水污泥中分离得到的，已于2015年8月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址为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，邮编100101)，其保藏编号为CGMCCNo.11237，分类学命名为汉逊德巴利酵母 (Debaryomyceshansenii)。与其它生物的情况一样，本发明的汉逊德巴利酵母菌株ASAGFY31仍然易发生变异。因此，可以利用本领域已知的物理和化学方法得到该菌株的突变株。例如，可以通过化学药剂如N-甲基-Nˊ-硝基-N- 亚硝基胍处理得到其突变株，这些诱变突变株，只要保留了高浓度硫酸铵的耐受力，和转化工业废水中氨氮的能力，也属于本发明的一部分。
本发明还要求保护所述汉逊德巴利酵母ASAGFY31在处理高浓度硫酸铵的工业废水中的应用。特别是在处理味精废水中的应用。
进一步地，所述工业废水的硫酸铵浓度为5-50%，优选为5-35%。通常情况下，所述工业废水的pH为2.5-4.0。本文中工业废水中硫酸根浓度采用中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T342-2007铬酸钡分光光度法，NH4+采用上海苏泊信息技术有限公司的FC-100型多用分析测定仪(氨电极及氨氮的测量)。
所述处理高浓度硫酸铵的工业废水包括：将所述汉逊德巴利酵母ASAGFY 31接种于高浓度硫酸铵的工业废水中进行培养。
进一步地，所述汉逊德巴利酵母ASAGFY31的接种量为1%-10%，培养条件为28-32℃，振荡或搅拌通气培养。
本发明还提供了一种处理高浓度硫酸铵的味精废水的方法，该方法包括：
(1)将所述汉逊德巴利酵母ASAGFY31接种于固体培养基上进行活化;
(2)将步骤(1)制得的活化菌接种于液体培养基中，在温度28-32℃的条件下通气培养，获得液体种子;
(3)将步骤(2)制得的液体种子接种于味精废水中，在温度28-32℃的条件下通气培养，获得发酵液;
(4)取步骤(3)制得的发酵液，经离心分离或者加入絮凝剂后板框压滤，获得菌体蛋白，上清液为处理后的味精废水。
上述方法中，味精废水的硫酸铵浓度为5-50%，优选为5-35%。优选地，每升味精废水添加5-30g葡萄糖，调节pH至4.5-7.0，121℃蒸汽灭菌20-30min。
本发明所述方法在发酵培养过程中可以使用任何已经公开的适于培养汉逊德巴利酵母的培养基配方，但是从细胞生物量、转化氨氮角度看，优选某些培养基。例如，优选的碳源为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖，但也可以使用玉米淀粉、麦芽汁等。可掺入培养基的营养无机盐有能够产生下列离子的常规可溶性盐：钾离子、钙离子、镁离子、碳酸根离子、磷酸根离子等。
进一步地，在上述步骤(1)中活化培养基，组分为PDA培养基，如下(g/L)：葡萄糖20，土豆浸出粉6，(NH4)2SO4150，琼脂20，121℃蒸汽灭菌20-30min。
所述步骤(1)中的活化培养基条件为在温度28-32℃的条件下培养2-3d。
在上述步骤(2)中液体种子培养基，组分如下(g/L)：葡萄糖20，土豆浸出粉6，(NH4)2SO4150，pH自然，121℃蒸汽灭菌20-30min。
在步骤(3)中，汉逊德巴利酵母ASAGFY31的接种量为1%-10%。
在步骤(4)中，离心分离条件为：4000rpm以上，10-20min。
本发明的优点在于：本发明提供的保藏编号为CGMCCNo.11237的汉逊德巴利酵母能在pH2.5以上、含有50%浓度硫酸铵的培养基中生长。其不仅可以处理高浓度硫酸铵的味精废水，还可以高效转化味精废水中的氨氮，获得大量菌体蛋白。因此，利用本发明提供的汉逊德巴利酵母可有效解决废水污染问题，还可以获得大量的菌体蛋白用于饲料和养殖行业，实现废弃物的资源化利用。
