申请日2013.08.15
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C12N1/20; C02F3/34; C12R1/38; C12R1/01; C12R1/11; C12R1/125; C12R1/22
摘要
本发明涉及微生物菌剂培养技术领域，特别是涉及一种培养处理焦化废水所用复合菌的培养基及其应用。培养处理焦化废水所用复合菌扩大培养的培养基为Ⅱ号培养基;将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌培养于Ⅱ号培养基中用于制备处理焦化废水的菌剂进而去除焦化废水中的污染物。将混合菌于本发明Ⅱ号培养基中培养所得菌体数量是使用常规LB培养基的1.5-2.5倍，并且Ⅱ号培养基成本仅为常规LB培养基的50-70%。
权利要求书
1.一种培养处理焦化废水所用复合菌的培养基，其特征在于：
培养处理焦化废水所用复合菌扩大培养的培养基为Ⅱ号培养基;
其中Ⅱ号培养基成分为每升含有蔗糖8-12g，可溶性淀粉12-17g，甘 油3-7g，鱼粉1-3g，尿素6-10g，(NH4)2SO41-3g，NaCl2-4g，K2HPO42-4g， KH2PO40.5-2g，pH6.0-7.5。
2.按权利要求1所述的培养处理焦化废水所用复合菌的培养基，其特 征在于：Ⅱ号培养基成分为每升含有蔗糖10g，可溶性淀粉15g，甘油5g， 鱼粉2g，尿素8g，(NH4)2SO42g，NaCl3g，K2HPO43.5g，KH2PO41.5g，pH7.0。
3.按权利要求1所述的培养处理焦化废水所用复合菌的培养基，其特 征在于：所述复合菌按数量百分比计，假单胞菌含量45%-50%，不动杆菌含 量10%-15%，博德特氏菌含量5%-10%，克雷伯氏菌含量5%-10%，巨大芽孢 杆菌5%-10%，枯草芽孢杆菌5%-10%。
4.按权利要求3所述的培养处理焦化废水所用复合菌的培养基，其特 征在于：所述复合菌按数量百分比计，假单胞菌含量50%，不动杆菌含量 15%，博德特氏菌含量5%，克雷伯氏菌含量10%，巨大芽孢杆菌10%，枯草 芽孢杆菌10%。
5.一种权利要求1所述培养处理焦化废水所用复合菌的培养基的应用， 其特征在于：将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、巨大芽 孢杆菌和枯草芽孢杆菌复合菌扩大培养于权利要求1所述的培养基中用于 制备处理焦化废水的菌剂进而去除焦化废水中的污染物。
6.按权利要求5所述培养处理焦化废水所用复合菌的培养基的应用， 其特征在于：
1)各菌株的培养：将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、 巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别接种于Ⅰ号培养基中进行培养，在 120rpm/min摇床于28-32℃培养24-28h，使各菌浓度达到108个/mL以上， 之后将各菌株按数量百分比计，假单胞菌含量45%-50%，不动杆菌含量 10%-15%，博德特氏菌含量5%-10%，克雷伯氏菌含量5%-10%，巨大芽孢杆 菌5%-10%和枯草芽孢杆菌5%-10%混合;
2)复合菌放大培养：按2-5%(体积)比例将混合菌接种于Ⅰ号培养基 中进行培养，在120rpm/min摇床于30℃培养24-28h，混合菌浓度可达到 109个/mL，之后再按2-5%(体积)比例将混合菌接种于Ⅱ号培养基中于 28-32℃，pH=7.0条件下发酵培养24-28h，使溶氧量保持在40%-60%，并 加入发酵培养液量2/10000(体积)的消泡剂，使复合菌浓度达到1010-1011个/mL;
3)菌剂的制备：将上述放大培养的菌体离心，沉淀中加入无机盐缓冲 液(KH2PO40.9g/L，Na2HPO4·12H2O6.5g/L)配成菌悬液，而后与草炭土混 合，即得固体菌剂。
7.按权利要求6所述培养处理焦化废水所用复合菌的培养基的应用， 其特征在于：所述步骤2)将Ⅱ号培养基总量的3/4(质量)添加到发酵罐 中，将Ⅰ号培养基中放大培养的混合菌接种于Ⅱ号培养基中，进行发酵培 养，培养8-12h后将剩余的培养基补入发酵罐中，继续进行发酵培养，培 养过程中通入空气使培养过程中溶氧量保持在40%-60%，并添加GPES型消 泡剂，添加量为培养基的2/10000(体积)。
说明书
一种培养处理焦化废水所用复合菌的培养基及其应用
技术领域
本发明涉及微生物菌剂培养技术领域，特别是涉及一种培养处理焦化废水所用复合菌的培养基及其应用。
背景技术
目前中国焦化废水排放量大，COD高，是引起水体环境污染的重大污染源。利用微生物的新陈代谢作用去除废水中有机污染物的生物处理技术同物理、化学法相比，具有成本低、效率高、易操作、无二次污染的优点，是今后发展的一个必然趋势，目前没有比生化法更经济更有效的方法。但焦化废水的共同特征是含较多生物难降解的持久性污染物，不易被现有生物处理系统中的微生物分解，从而造成在环境中的大量积累;另外，在具体的水处理技术应用中，常规工艺中自然形成的生物膜其生物菌群活性和数量较低，滤料表面生物相构成复杂，难以形成高活性菌群，针对一些有毒有害有机物的降解效能得不到进一步提高。因此，采用微生物生态位理论将各类降解菌以科学的配比，构建出高活性，稳定性强，能够高效降解废水中难生物降解有机物的复合菌剂，进而需要得到能够培养效率高同时使菌剂性能稳定，并具有高生物活性的特定培养基成分是目前急需解决的问题。进而将菌剂实现产业化，使其更好的作用于废水生物处理过程中。
发明内容
本发明的目的是提供一种培养处理焦化废水所用复合菌能力强、成本低的培养基及其应用方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种培养处理焦化废水所用复合菌的培养基：培养处理焦化废水所用复合菌扩大培养的培养基为Ⅱ号培养基;
其中Ⅱ号培养基成分为每升含有蔗糖8-12g，可溶性淀粉12-17g，甘油3-7g，鱼粉1-3g，尿素6-10g，(NH4)2SO41-3g，NaCl2-4g，K2HPO42-4g，KH2PO40.5-2g，pH6.0-7.0。
进一步的说，Ⅱ号培养基成分为每升含有蔗糖10g，可溶性淀粉15g，甘油5g，鱼粉2g，尿素8g，(NH4)2SO42g，NaCl3g，K2HPO43.5g，KH2PO41.5g，pH7.0。
所述复合菌按数量百分比计，假单胞菌含量45%-50%，不动杆菌含量10%-15%，博德特氏菌含量5%-10%，克雷伯氏菌含量5%-10%，巨大芽孢杆菌5%-10%，枯草芽孢杆菌5%-10%。
假单胞菌(Pseudomonas sp.)SY-NPD-3的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.6823;保藏日期为 2012年11月13日，保藏单位地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所;
不动杆菌(Acinetobacter sp.)SY-PD-27的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.6824;保藏日期为2012年11月13日，保藏单位地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所;
克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)SY-SW51的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.6826;保藏日期为2012年11月13日，保藏单位地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所;
巨大芽孢杆菌(Bacillus magterium)SY-Z5的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.5225;保藏日期为2011年9月6日，保藏单位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;
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SY-ND的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.5224;保藏日期为2011年9月6日，保藏单位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;
博德特氏菌(Bordetella sp)SY-PDD-9的菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.6825，保藏日期为2012年11月13日，保藏单位地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所;
进一步的说，所述复合菌按数量百分比计，假单胞菌含量50%，不动杆菌含量15%，博德特氏菌含量5%，克雷伯氏菌含量10%，巨大芽孢杆菌10%，枯草芽孢杆菌10%。
培养处理焦化废水所用复合菌的培养基的应用，将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌复合菌扩大培养于权利要求1所述的培养基中用于制备处理焦化废水的菌剂进而去除焦化废水中的污染物。
具体操作如下：
1)各菌株的培养：将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别接种于Ⅰ号培养基中进行培养，在120rpm/min摇床于28-32℃培养24-28h，使各菌浓度达到108个/mL以上，之后将各菌株按数量百分比计，假单胞菌含量45%-50%，不动杆菌含量10%-15%，博德特氏菌含量5%-10%，克雷伯氏菌含量5%-10%，巨大芽孢杆菌5%-10%和枯草芽孢杆菌5%-10%混合;
2)复合菌放大培养：按2-5%(体积)比例将混合菌接种于Ⅰ号培养基中进行培养，在120rpm/min摇床于30℃培养24-28h，混合菌浓度可达到109个/mL，之后再按2-5%(体积)比例将混合菌接种于Ⅱ号培养基中于28-32℃，pH=7.0条件下发酵培养24-28h，使溶氧量保持在40%-60%，并加入发酵培养液量2/10000的消泡剂，使复合菌浓度达到1010-1011个/mL;3)菌剂的制备：将上述放大培养的菌体离心，沉淀中加入无机盐缓冲液(KH2PO40.9g/L，Na2HPO4·12H2O6.5g/L)配成菌悬液(菌体浓度109—1010CFU/mL)，而后与草炭土混合，混合比例1:1(质量比)，即得固体菌剂。
所述步骤2)将Ⅱ号培养基总量的3/4(质量)添加到发酵罐中，将Ⅰ号培养基中放大培养的混合菌接种于Ⅱ号培养基中，进行发酵培养，培养8-12h后将剩余的培养基补入发酵罐中，继续进行发酵培养，培养过程中通入空气使培养过程中溶氧量保持在40%-60%，并添加GPES型消泡剂，添加量为培养基的2/10000(体积)。
本发明所具有的优点是：在本发明所述的Ⅱ号培养基培养所得的菌体数量是使用常规LB培养基的1.5-2.5倍，并且生长出的混合菌性能稳定，生物活性高、有机污染物降解能力强，氨氮去除效果好;由于Ⅱ号培养基 不含常规LB培养基的胰蛋白胨等物质，其原料成本仅为LB培养基的50-70%，适合工业化使用。
具体实施方式
下面仅用本发明实验室分离得到的假单胞菌(CGMCC No.6823)、不动杆菌(CGMCC No.6824)、博德特氏菌(CGMCC No.6825)、克雷伯氏菌(CGMCCNo.6826)、巨大芽孢杆菌(CGMCC No.5225)、枯草芽孢杆菌(CGMCC No.5224)六种菌说明本发明的实施方案和效果，但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
培养液配制：
Ⅰ号培养基:胰化蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCl10g，清水1000mL，pH7.0，121℃灭菌20min。
Ⅱ号培养基为：蔗糖10g，可溶性淀粉15g，甘油5g，鱼粉2g，尿素8g，(NH4)2SO42g，NaCl3g，K2HPO43.5g，KH2PO41.5g，清水1000mL，pH7.0，121℃灭菌20min。
制备上述所述复合菌剂的方法，其步骤如下：
1)复合菌制备：将假单胞菌、不动杆菌、博德特氏菌、克雷伯氏菌、巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别接种于Ⅰ号培养基中进行培养，在120rpm/min摇床于30℃培养24h，使各菌浓度达到108个/mL以上，之后将所述菌株按数量百分比计混合，具体为复合菌按数量百分比计，假单胞菌含量50%，不动杆菌含量15%，博德特氏菌含量5%，克雷伯氏菌含量10%，巨大芽孢杆菌10%，枯草芽孢杆菌10%。
2)复合菌放大培养：按3%(体积)比例将混合菌接种于Ⅰ号培养液中进行培养，在120rpm/min摇床于30℃培养24h，混合菌浓度可达到109个/mL，将Ⅱ号培养基总量的3/4(质量)添加到发酵罐中，将Ⅰ号培养基中放大培养的混合菌按3%(体积)接种于Ⅱ号培养基中，于30℃下进行发酵培养，用HCl和NaOH调节培养基pH值，使其保持在7.0，培养8h后将剩余的培养基补入发酵罐中，继续进行发酵培养，培养过程中通入空气以空气压缩机为气源，以转子流量计调节通气量，并采用设置的搅拌转速与通气量联动使培养过程中溶氧量保持在40%-60%，通入空气的速率分别按2L/min，6L/min，12L/min通入，并且每8h进行一次改变;发酵培养过程中添加GPES型消泡剂(聚醚类消泡剂)，添加量为培养基的2/10000(体积)，整个扩大培养过程为培养时间24-28h，使复合菌浓度达到1010-1011个/mL。
