申请日2011.12.06
公开(公告)日2013.04.10
IPC分类号C12N1/20; C12N11/14; A62D3/02; C02F101/34; C12R1/38; A62D101/28; C02F3/34
摘要
本发明属于环保微生物领域，涉及一种处理含丙酮医药化工废水的微生物菌剂及其应用。假单胞菌(Pseudomonas sp.)XHC，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日为2011年8月1日，菌种保藏号为：CGMCC NO.5106。假单胞菌XHC(CGMCC NO.5106)能将医药化工行业废水中的丙酮降解70%以上，适合在产生含有丙酮的医药化工废水的工厂中使用。
权利要求书
1.一种假单胞菌(Pseudomonas sp.)XHC，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微 生物中心，保藏日为2011年8月1日，菌种保藏号为：CGMCC NO.5106。
2.一种用权利要求1所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC发酵生产的丙酮 降解菌剂。
3.根据权利要求2所述的假单胞菌XHC生产的丙酮降解菌剂，其特征在于该丙酮降解菌剂 是通过以下方法生产得到的：
1)将保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC菌种接种于肉汤培养基中，振荡培养至 对数期;
2)将上述培养好的菌种按种子罐培养基体积的10%的接种量接种入种子罐，培养至对数 生长期，种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖0.8wt%，NH4NO3 1wt%，K2HPO4 0.2wt%， MgSO4 0.05wt%，NaCl 0.01wt%，CaCO3 0.3wt%，酵母膏0.02wt%，余量为水，pH值 7.2-7.5;
3)将种子液按生产罐培养基体积的10%的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与 种子罐培养基相同;
其中，在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为：0.6-1.2，搅拌速度为 180-240转/分，培养温度为30-35℃，全流程培养时间为36-48小时;生产罐发酵结束后菌 体数量达到10亿个/ml以上，发酵完成后培养液出罐直接包装或瓶分装即得XHC液体丙酮 降解菌剂或采用泥炭吸附得XHC固体丙酮降解菌剂。
4.权利要求1所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC在降解丙酮中的应用。
5.权利要求1所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC在处理含丙酮的医药化 工废水中的应用。
6.权利要求2所述的丙酮降解菌剂在降解丙酮中的应用。
7.权利要求2所述的丙酮降解菌剂在处理含丙酮的医药化工废水中的应用。
说明书
一种处理含丙酮医药化工废水的微生物菌剂及其应用
技术领域
本发明属于环保微生物领域，涉及一种处理含丙酮医药化工废水的微生物菌剂及其应用。
背景技术
染料、焦化、制药等工业废水都含有大量的难降解有机物。这类废水的显著特点是浓度 高、不易生物降解，而且还具有致癌、致畸、致突变性能，对环境和人体健康的危害极大。由难 降解有毒有害有机物所产生的污染和中毒事件屡见不鲜，其治理已到了刻不容缓的地步，其研 究是世界水污染控制领域的研究热点。
工业废水中常见的丙酮是一些有毒有害化学物质，它们进入生态环境后，不仅对各类生 物产生毒害，同时也对生态系统造成了严重的危害。含丙酮的有机废水会引起自然界水体环 境的污染，严重影响了人们的身体健康及农产品等食品安全。
随着化学工业的发展，污染物成分日渐复杂，废水中含有大量的有机污染物，如仅采用物 理或化学的方法是很难达到治理的要求.利用微生物的新陈代谢作用，可对废水中的有机污 染物质进行转化与稳定，使其无害化.而且用生化法处理废水具有运行成本低，操作管理简单 等优点，使生化法成为处理废水的首选。实验室和实际应用研究都表明利用微生物来降解废水 中的丙酮，从而减轻对环境的污染，降低废水的处理成本是可行的。
发明内容
本发明的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求，开发研制出一种新型的丙酮降解 菌剂，使用本菌剂可以使医药化工废水中丙酮残留量降低70%以上，生产和使用成本较低。
本发明的另一种目的是提供该丙酮降解菌剂的应用。
本发明的目的可通过如下技术方案实现：
一种假单胞菌(Pseudomonas sp.)XHC，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普 通微生物中心，保藏日为2011年8月1日，菌种保藏号为：CGMCC NO.5106。
XHC(CGMCC NO.5106)主要生物学特性为G-，菌体为短杆状，大小为 0.5-1.0×1.5-5.0μm，氧化酶、接触酶、硝酸盐还原、柠檬酸利用反应为阳性;脂酶反应、V.P. 反应、M.R反应、吲哚反应为阴性;不能水解淀粉。
一种用所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC发酵生产的丙酮降解菌 剂。
该丙酮降解菌剂优选通过以下方法生产得到的：
1)将保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC菌种接种于肉汤培养基摇瓶中， 振荡培养至对数期;
2)将上述培养好的菌种按种子罐培养基体积的10%的接种量接种入种子罐，培养至对 数生长期，种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖0.8wt%，NH4NO3 1wt%，K2HPO4 0.2wt %，MgSO4 0.05wt%，NaCl 0.01wt%，CaCO3 0.3wt%，酵母膏0.02wt%，pH值 7.2-7.5;
3)将种子液按生产罐培养基体积的10%的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基 与种子罐培养基相同;
其中，在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为：0.6-1.2，搅拌速度为 180-240转/分，培养温度为30-35℃，全流程培养时间为36-48小时，发酵结束后菌体数量 达到10亿个/ml以上，发酵完成后培养液出罐直接包装或瓶分装即得XHC液体丙酮降解菌 剂或采用泥炭吸附得XHC固体丙酮降解菌剂。
所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC在降解丙酮中的应用。
所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC在处理含丙酮的医药化工废水中 的应用。
所述的丙酮降解菌剂在降解丙酮中的应用。
所述的保藏号为CGMCC NO.5106的假单胞菌XHC优选在处理含丙酮的医药化工废水 中的应用。
有益效果
假单胞菌XHC(CGMCC NO.5106)能将医药化工行业废水中的丙酮降解70%以上(表 1)，使用该降解菌XHC(CGMCC NO.5106)可以在医药化工企业的正常生产过程中使用。 使用该发明生产的丙酮降解菌剂具有生产使用成本低，使用方便，去除效果好的优点，适合 在产生含有丙酮的医药化工废水的工厂中使用。本发明对于保护生态环境，保护人民的身体 健康，降低废水的处理成本具有重要的意义。
本发明成功地解决了工业生产中丙酮超标问题，既充分发挥了微生物在废水处理中的高 效快速的作用，又可以降低废水的处理成本。
生物样品保藏信息
XHC，分类命名为假单胞菌Pseudomonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委 员会普通微生物中心，保藏地点：北京市朝阳区北辰西路1号3号院中国科学院微生物研 究所，保藏日为2011年8月1日，菌种保藏号为：CGMCC NO.5106。
具体实施方式
实施例1：
将浙江省上虞市一医药化工厂长期产生含丙酮的化工废水梯度稀释后，涂布于1/10LB固 体培养基平板(蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，琼脂粉20克，水1000毫升，pH 7.0～ 7.2)，在30℃培养箱培养48h，挑单菌进行丙酮降解验证。
将挑到的单菌扩大培养后以5%的接种量接种在50mg/L丙酮的无机盐液体培养基 (NH4NO3 1.0克，K2HPO4 1.5克，KH2PO4 0.5克，MgSO4 0.2克，NaCl 0.5克，水1000毫升， pH 7.0～7.2)中进行降解验证，对丙酮有降解效果的即为有效单菌，得到2株有效单菌。其 中一株为假单胞菌XHC。
XHC(CGMCC NO.5106)经16SrDNA鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。主要 生物学特性为G-，菌体为短杆状，大小为0.5-1.0×1.5-5.0μm，氧化酶、接触酶、硝酸盐还 原、柠檬酸利用反应为阳性;脂酶反应、V.P.反应、M.R反应、吲哚反应为阴性;不能水解 淀粉。
将XHC送交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC NO.5106。
实施例2：
无机盐液体培养基中降解菌XHC(CGMCC NO.5106)降解特性测定：挑取XHC单菌 落于5ml LB液体培养基(蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升，pH 7.0～ 7.2)中，30℃、170rmp/min振荡培养24h，获得XHC(CGMCC NO.5106)新鲜菌液。
在100ml的50mg/L丙酮的无机盐液体培养基(NH4NO3 1.0克，K2HPO4 1.5克， KH2PO4 0.5克，MgSO4 0.2克，NaCl 0.5克，水1000毫升，pH 7.0～7.2)中，接入5ml离 心悬浮后的菌液，于30℃摇床培养(170rmp/min)，定时取样测定，测定丙酮的含量，结果 见表1，无机盐液体培养基中降解菌XHC对丙酮的降解率达到75.4%。
废水中降解菌XHC(CGMCC NO.5106)对丙酮降解特性测定：在曝气装置中加入10L 的含丙酮的医药化工废水，按5%(v/v)的量加入上述培养得到的XHC菌液，混匀，置于室 温条件下曝气培养，定时取样测定丙酮在废水中的残留量，结果见表1，废水中降解菌XHC (CGMCC NO.5106)降解丙酮达到70.9%，同时COD的消除率在81.2%。
表1菌株XHC在无机盐液体培养基中和医药化工废水中对丙酮的降解特性
培养基 医药化工废水 无机盐培养基 接菌前 30.6mg/L 50mg/L 接菌处理后 8.9mg/L 12.3mg/L 丙酮降解率(%) 70.9 75..4
实施例3：
将本发明的丙酮降解菌XHC(CGMCC NO.5106)的原种在LB培养基上活化，接种于 试管斜面上备用。斜面种培养基配方：蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升， 琼脂20克，pH 7.0～7.2。
斜面菌种接种于含200ml肉汤培养基(牛肉膏3克，蛋白胨10克，NaCl 5克，水1000 毫升，pH 7.0～7.2)的1000ml摇瓶中，恒温振荡培养至对数期，准备接种种子罐。种子罐500 升，投料量400升，培养基配方(质量百分比)：葡萄糖0.8%，NH4NO3 1%，K2HPO4 0.2%， MgSO4 0.05%，NaCl 0.01%，CaCO3 0.3%，酵母膏0.02%，余量为水，pH值7.2-7.5。投 料完毕后121℃高压湿热灭菌，冷却至33℃后，将上述培养好的摇瓶菌种按10%(v/v，以种 子罐培养基体积即投料量为基准)的接种量接种入500升种子罐，培养至对数生长期，搅拌速 度为220转/分，无菌空气通入量为1∶0.8。将到达对数期的种子液按10%(v/v，已投料量为 基准)的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基成分与种子罐培养基相同。生产罐容量5 吨，投料量4.5吨。投料后的生产罐1.1kg/cm2的压力下，121℃高压湿热灭菌，灭菌后冷却 至35℃以下，通无菌空气保持无菌状态备用。接种后的生产罐温度控制在30-35℃，生产罐的 培养过程中无菌空气的通气量为1∶0.8-1.0，搅拌速度为240转/分，整个工艺流程培养时间 为40小时。发酵结束后菌体数量达到10亿个/ml以上。发酵完成后培养液出罐直接用塑料包 装桶或包装瓶分装成液体剂型即得XHC液体丙酮降解菌剂或采用泥炭吸附用包装袋分装成 XHC固体丙酮降解菌剂。
