申请日2014.12.26
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C12N1/16; C12R1/74; C02F3/34
摘要
本发明提供了一株优势处理高盐度有机化工废水的兼氧嗜盐真菌——热带假丝酵母NYZJ6-14及其应用。所述热带假丝酵母(Candida?Tropicalis?NYZJ6-14)保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏日期2014年9月19日,保藏编号为CGMCC?No.9682。本发明提供的菌株能耐受从低盐度到高盐度的变化过程,并能表现出优良的CODCr降解活性和生长活性,在高盐度有机化工废水的生物净化中具有良好的应用前景。
权利要求书
1.一株能够处理高盐度有机化工废水的热带假丝酵母(Candida tropicalis)NYZJ6-14,其保藏编号为CGMCC No.9682。
2.权利要求1所述的热带假丝酵母NYZJ6-14在处理有机化工废水中的 用途。
3.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,所述处理有机化工废水包 括,将所述热带假丝酵母NYZJ6-14接种于有机化工废水中进行培养。
4.根据权利要求2或3所述的用途,其特征在于,所述有机化工废水的 盐度为0~68‰,优选为0~34‰,更优选为3~34‰,进一步优选14~34‰;
优选地,所述有机化工废水的CODCr为1.0×103~2.5×104mg/L,优选为 1.5×103~1.3×104mg/L,更优选为2.5×103~1.3×104mg/L,进一步优选 5×103~1.3×104mg/L;
优选地,所述有机化工废水的pH为2.0~7.6,优选为2.0~7.0,进一步 优选2.7~4.0。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的用途,其特征在于,所述热带 假丝酵母NYZJ6-14的接种量为1.0×107~6.0×107个菌株/ml所述有机化工 废水,优选为2.0×107~5.0×107个菌株/ml所述有机化工废水,更优选为 3.0×107~4.0×107个菌株/ml所述有机化工废水;
优选地,培养条件为25~30℃,40~160r/min;作为培养液的有机化工废 水的瓶装量为30~40%(V/V)。
6.一种处理有机化工废水的方法,其特征在于,所述方法包括,将权利 要求1所述的热带假丝酵母NYZJ6-14接种于有机化工废水中进行培养。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述有机化工废水的盐度 为0~68‰,优选为0~34‰,更优选为3~34‰,进一步优选14~34‰;
优选地,所述有机化工废水的CODCr为1.0×103~2.5×104mg/L,优选为 1.5×103~1.3×104mg/L,更优选为2.5×103~1.3×104mg/L,进一步优选 5×103~1.3×104mg/L;
优选地,所述有机化工废水的pH为2.0~7.6,优选为2.0~7.0,进一步 优选2.7~4.0。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述热带假丝酵母 NYZJ6-14的接种量为1.0×107~6.0×107个菌株/ml所述有机化工废水,优选 为2.0×107~5.0×107个菌株/ml所述有机化工废水,更优选为3.0×107~4.0 ×107个菌株/ml所述有机化工废水;
优选地,培养条件为25~30℃,40~160r/min;作为培养液的有机化工废 水的瓶装量为30~40%(V/V)。
9.权利要求1所述的热带假丝酵母NYZJ6-14在制备用于处理有机化工 废水的生物降解剂中的用途。
10.权利要求1所述的热带假丝酵母NYZJ6-14在构建处理有机化工废 水的工程菌中的用途。
说明书
一株能够处理高盐度有机化工废水的热带假丝酵母及其用途
技术领域
本发明属于微生物应用技术领域,涉及一株能够处理高盐度有机化工 废水的兼性好氧耐盐真菌及其应用。
背景技术
高盐度有机废水是指总含盐量(以NaCl含量计)至少为10‰的废水, 其不仅含重金属、有机物等多种物质,还含有大量Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等 溶解性无机盐离子。高盐度有机废水处理难度大,主要难点在于其排放的废 水中既含大量的盐分又含高浓度有机污染物,对环境造成极大危害。因此, 在水资源日渐短缺的今天,探索行之有效的高盐度有机废水处理技术已经成 为废水处理研究的热点领域之一。
目前高盐度有机废水的治理工艺技术较多,如物理法、化学法、生物法 等,但这些方法各有其不足之处。如,常用的物理化学方法包括焚烧法、深 度氧化法、离子交换法、电化学法和膜分离法等,这些方法有其可行的一面, 但是均操作繁琐且费用高,可能导致二次污染,处理效果也不如生物法明显。 因此,生物法越来越受到青睐。
目前,生物法的研究热点主要集中于两个方面,其一为对耐盐菌进行富 集和驯化,利用其降解作用;另一为对不同生物处理工艺进行深入研究。生 物方法因操作条件温和、经济、高效而被广泛用于高盐度废水的处理。但是, 尽管传统生物法在处理低盐度有机废水时效果明显,但当盐度超过35‰时, 微生物的生长会受到一定程度的抑制,甚至死亡。因此,深入研究在高盐度 环境中能有效降解污染物的嗜盐微生物的作用条件很有必要。
随生产过程不同。高盐度有机废水中有机物的组成成分在种类和理化性 质方面也迥然不同,但盐成分多为无机盐。虽然这些无机盐离子都是菌种的 必要生长条件,起着酶促、调节渗透压、保持膜内外平衡的作用,但当盐浓 度过高时,又会使菌种代谢失衡,主要表现为:当高盐度有机废水盐浓度高 时,会导致溶液的渗透压升高,从而使得微生物细胞发生原生质分离;由于 盐析的作用使微生物细胞内脱氢酶活性降低,所以其生长力受到抑制;高盐 度有机废水中高量的氯离子过高对微生物细胞有毒害作用;盐浓度高,废水 的密度增加,微生物随着生长基质的上浮流失而上浮,从而严重影响生物处 理系统的净化效果。目前,人们对高盐度有机废水生物法处理做了大量研究, 然而,国内外关于生物法降解高盐度有机物的研究报道却不多,尤其是在深 入研究其降解菌及其降解酶的性质及其应用于生物强化修复方面还处于起 步阶段。
研究高盐度有机废水的降解菌及其降解性质的前提是获得纯的优势降 解菌株,这是本领域目前有待解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一株优势处理高盐度有机化工废水的真菌及其应 用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一方面,本发明提供一株能够处理高盐度有机化工废水的热带假丝酵母 (Candida tropicalis)NYZJ6-14,其已于2014年9月19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),保藏编号为CGMCC No. 9682。
所述热带假丝酵母NYZJ6-14由江苏省盐城市城东污水自来水厂回流池 中的活性污泥中分离得到,具有如下生物学特征:菌落为圆形,不透明,边 缘光滑,表面光滑,在培养基正面颜色纯白,反面颜色粉红;革兰氏阳性, V.P试验阴性,甲基红试验阳性,不能水解淀粉。
所述热带假丝酵母NYZJ6-14的ITS区序列(SEQ ID NO:1)如下:
SEQ ID NO:1
CGAAGATTTGGTAGTCTTCCTGATTTGAGGTCAAGTTATGAAATAA ATTGTGGTGGCCACTAGCAAAATAAGCGTTTTGGATAAACCTAAGTCGC TTAAAATAAGTTTCCACGTTAAATTCTTTCAAACAAACCTAGCGTATTG CTCAACACCAAACCCGGGGGTTTGAGGGAGAAATGACGCTCAAACAG GCATGCCCTTTGGAATACCAAAGGGCGCAATGTGCGTTCAAAGATTCG ATGATTCACGAATATCTGCAATTCATATTACGTATCGCATTTCGCTGCGTT CTTCATCGATGCGAGAACCAAGAGATCCGTTGTTGAAAGTTTTGACTAT TGTAATAATAAATCAAGTTTGACTGTAAATAAAAAGTTTGGTTTAGTTAT AACCTCTGGCGGTAGGATTGCTCCCGCCACCAAAGAAATTTGTTCAAT AAAAAACACATGTGGTGCAATAAGCCAATCAAGAAATCCC
实验证明,所述热带假丝酵母NYZJ6-14能优势处理高盐度有机化工废 水。
因此,另一方面,本发明提供所述热带假丝酵母NYZJ6-14在处理有机 化工废水、特别是高盐度有机化工废水中的用途。
其中,所述处理有机化工废水包括,将所述热带假丝酵母NYZJ6-14接 种于有机化工废水中进行培养。
优选地,所述有机化工废水的盐度为0~68‰,优选为0~34‰,更优选 为3~34‰,进一步优选14~34‰。本发明中有机化工废水的盐度以‰表示, 用手持式盐度计测得。
优选地,所述有机化工废水的CODCr为1.0×103~2.5×104mg/L,优选为 1.5×103~1.3×104mg/L,更优选为2.5×103~1.3×104mg/L,进一步优选 5×103~1.3×104mg/L。
所述有机化工废水的pH为2.0~7.6,优选为2.0~7.0,进一步优选2.7~ 4.0。
优选地,所述热带假丝酵母NYZJ6-14的接种量为1.0×107~6.0×107个菌 株/ml所述有机化工废水,优选为2.0×107~5.0×107个菌株/ml所述有机化工 废水,更优选为3.0×107~4.0×107个菌株/ml所述有机化工废水。
在废水中培养菌株使其发挥作用时,本发明菌株的培养条件为25~30℃, 140~160r/min,作为培养液的有机化工废水的瓶装量为30~40%(V/V)。
根据本发明的具体实施方式,将热带假丝酵母NYZJ6-14以3.48×107菌 株/ml的接种量接种于有机化工废水中,在28℃中振荡培养,所述有机化工 废水的盐度达14~34‰,CODCr为5×103~1.3×104mg/L,pH为2.7~4.0。培养 4天后,测得实现了42~56%的CODCr降解率。
因此又一方面,本发明提供一种处理有机化工废水的方法,所述方法包 括,将所述热带假丝酵母NYZJ6-14接种于有机化工废水中进行培养。
优选地,所述有机化工废水的盐度为0~68‰,优选为0~34‰,更优选 为3~34‰,进一步优选14~34‰。
优选地,所述有机化工废水的CODCr为1.0×103~2.5×104mg/L,优选为 1.5×103~1.3×104mg/L,更优选为2.5×103~1.3×104mg/L,进一步优选 5×103~1.3×104mg/L。
优选地,所述有机化工废水的pH为2.0~7.6,优选为2.0~7.0,进一步 优选2.7~4.0。
优选地,所述热带假丝酵母NYZJ6-14的接种量为1.0×107~6.0×107个菌 株/ml所述有机化工废水,优选为2.0×107~5.0×107个菌株/ml所述有机化工 废水,更优选为3.0×107~4.0×107个菌株/ml所述有机化工废水;培养条件为 25~30℃,140~160r/min,作为培养液的机化工废水的瓶装量为30~40% (V/V)。
再一方面,本发明提供所述热带假丝酵母NYZJ6-14在制备用于处理有 机化工废水的生物降解剂中的用途。
还一方面,本发明提供所述热带假丝酵母NYZJ6-14在构建处理有机化 工废水的工程菌中的用途。
本发明获得了一株能在高盐度有机化工废水中生存并有良好CODCr降 解能力的真菌。对于高盐度有机化工废水原水(盐度为68‰,CODCr为2.5×104mg/L,pH为2.4),实验证明,本发明提供的热带假丝酵母NYZJ6-14能在 未经稀释以及稀释1倍、4倍、9倍和14倍的该废水中生长,且能显著降低 CODCr,由此表明该菌株可以耐受从2~68‰的低盐度到高盐度变化,并能在 此盐度下表现出优良的CODCr降解活性和生长活性。
并且,对于稀释4倍的该高盐度有机化工废水,热带假丝酵母NYZJ6-14 在好氧条件下的CODCr降解率和含菌量均为最高,分别为55.9%和5.4×108个菌株/ml;在厌氧条件下,CODCr降解率和含菌量分别为49.3%和4.7×108个菌株/ml。这说明,在高盐度条件以及厌氧或好氧任一条件下,热带假丝 酵母NYZJ6-14均表现出了优良的CODCr降解活性。
因此,作为优势处理高盐度有机化工废水的兼性好氧耐盐真菌,热带假 丝酵母NYZJ6-14可以耐受大范围的盐度,同时在厌氧和好氧条件下均能实 现显著的CODCr降解作用,在化工废水的生物净化中具有良好的应用前景。