一种生物脱硫用菌株、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种生物脱硫用菌株、制备方法及其应用，属于微生物技术领域。所述生物脱硫用菌株已在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏(菌种编号为：CCTCC NO：M2013242)。所述该菌株的制备方法包括以下步骤：步骤a)对原料菌株进行扩大培养；步骤b)对扩大培养后的原料菌株进行紫外诱变，使所述原料菌株发生非定向变异；步骤c)对发生非定向变异的原料菌株进行酶解，得到发生非定向变异的菌株的原生质体；步骤d)在含有硫化物的碱性环境中，利用聚乙二醇对发生非定向变异的菌株的原生质体进行细胞融合，得到生物脱硫用菌株。本发明专利技术公开的生物脱硫用菌株有很强的作用能力及对工况环境的适应能力，在含硫废水以及含硫气体中具有良好的脱硫能力。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种生物脱硫用菌株、制备方法及其应用，属于微生物


技术介绍

生物脱硫，又称生物催化剂脱硫，是一种利用需氧、厌氧菌去除含硫化合物的技术。选用不同的菌种可以分别实现对无机硫、有机硫和工业气体中硫化物的脱除。与其它脱硫技术相比，生物脱硫更有利于降低能耗，提高经济效益；并且对环境友好，具有可持续发展性，被公认为是二十一世纪的主要脱硫技术之一。
大部分生物脱硫工艺中采用的微生物是具有氧化能力的硫杆菌，该菌种为无芽孢的短杆状细菌，革兰氏阴性，端生鞭毛，能将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐，或将硫代硫酸盐氧化为硫酸盐。并能利用在氧化硫或硫化物过程中释放的能量来同化二氧化碳进行生长。大多数无色硫细菌都在pH中性、中温条件下生活。它们主要分布于土壤、淡水、咸水、温泉和硫矿中。
作为对硫杆菌工业应用前景的评判，对硫化物和碱度的耐受性是一个重要考察因素。虽然硫化物是硫杆菌的作用对象，但高浓度硫化物本身对硫杆菌生长有抑制作用，那么，硫杆菌对硫化物的耐受性越高，意味着在富含硫化物的环境中生长的数量越多，作用能力也越强。同理，随着脱硫时间的累积，体系中的碱度也会逐渐累积，碱度过高也会对细菌生长受影响。因此，硫杆菌对对硫化物和碱度的耐受性越高，其作用能力和对工况的适用能力越好。
从目前国内外生物脱硫研究现状来看，目前研究重心绝大多都放在工艺流程、反应器优化等方面。在这些研究中所采用的菌种一般都是直接从特定的含硫环境中分离得到的，没有进行菌种自身的改良。这些野生型菌种性质不够完善，其作用能力和对工况环境的适应性都很低。

技术实现思路

然而，脱硫过程归根结底是要通过微生物的作用来实现。因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，通过改善微生物的作用能力和对工况环境的适应性，提高微生物的脱硫能力。
本专利技术所提供的脱硫用菌株已在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为CCTCCNO：M2013242，地址为中国湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学内，保藏日期：2013年6月3日，分类命名：硫杆菌属(Thiobacillussp.TYY-2)。
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供以下的技术方案：
本专利技术的第一方面提供一种生物脱硫用菌株(Thiobacillussp.TYY-2)，在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，菌种编号为：CCTCCNO：M2013242。
本专利技术的第二方面提供本专利技术第一方面所述的生物脱硫用菌株的制备方法，包括以下步骤：
步骤a)对原料菌株进行扩大培养；步骤b)对扩大培养后的所述原料菌株进行紫外诱变，使所述原料菌株发生非定向变异；
步骤c)对发生非定向变异的所述原料菌株进行酶解，得到所述发生非定向变异的菌株的原生质体；
步骤d)在含有硫化物的碱性环境中，利用聚乙二醇对所述发生非定向变异的菌株的原生质体进行细胞融合，得到生物脱硫用菌株；
所述步骤d)中所述硫化物的浓度为0.1-0.2g/L；
所述步骤d)中的总碱度为0.3-0.5mol/L。
本专利技术的所述的生物脱硫用菌株的制备方法适用于采集自天然气净化厂污水处理工段含硫淤泥的菌株。专利技术人进行了各种菌株的试验，试验证明，本专利技术的制备方法，不仅适用于此类菌株，也可以适用于其他种类的菌株。
进一步地，所述原料菌株为在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏的菌种编号为：CCTCCNO：M2010282的菌株。该原料菌株已在CN103184175A中公开。
优选地，在所述步骤a)中的扩大培养的条件为：pH值为5-9，温度为25-40℃，扩大培养时的转速为100-300rpm(转/分)，以及培养时间为3-5天。
优选地，在所述步骤b)中的紫外诱变的辐射剂量是能够发生致死率为75％以上的辐射剂量。目前，紫外线诱变因其使用较为方便和安全，在众多诱变方法中使用的最为频繁。紫外线照射时，接收照射的细胞呈均匀分散的单细胞悬浮液状态，这样有利于均匀接受紫外照射。
优选地，在所述步骤b)中的紫外诱变的辐射剂量是能够发生致死率为80％以上的辐射剂量。
优选地，在所述步骤b)中的紫外诱变的辐射剂量是能够发生致死率为95％以下的辐射剂量。
优选地，在所述步骤b)中的紫外诱变的辐射剂量是能够发生致死率为90％以下的辐射剂量。
优选地，在所述步骤b)中的紫外诱变中，紫外光为15瓦或30瓦的紫外灯发出的紫外光，所述紫外灯到脱硫用菌株的照射距离为5-30cm(厘米)，所述紫外光的照射时间为30-60s(秒)。紫外诱变的使用剂量一般以照射时间为标志，而照射时间往往因应用菌种的不同而存在较大的差异。
优选地，在所述步骤c)中的酶解过程为：将所述经过紫外诱变发生非定向变异的脱硫用菌株置于浓度为1-2mg/mL(毫克/毫升)的溶菌酶溶液中，在30-35℃的温度范围内酶解1-2h(小时)。
优选地，所述溶菌酶分子量为14400，酶活力在1万单位/毫克以上。
进一步地，所述制备方法还包括以下步骤：
步骤e)将来自于步骤d)的生物脱硫用菌株进行酶解，得到生物脱硫用菌株的原生质体；
步骤f)在含有硫化物的碱性环境中，利用聚乙二醇对所述来自于步骤e)的生物脱硫用菌株的原生质体进行细胞融合，
所述步骤f)中的硫化物的浓度为0.1-0.2g/L，并且所述步骤f)中的硫化物的浓度大于步骤d)中的所述硫化物的浓度；
所述步骤f)中的总碱度为0.3-0.5mol/L，并且所述步骤f)中的总碱度大于所述步骤d)中的总碱度。
优选地，循环重复进行步骤e)和步骤f)。
优选地，循环重复进行步骤e)和步骤f)2-4次。
本专利技术的第三方面提供一种应用，为本专利技术第一方面所述的菌株在含硫废水、含硫气体中脱硫的应用。
优选地，所述含硫气体中包含有硫化氢。
优选地，所述含硫气体中的硫化氢的浓度为150g/m3(克/立方米)以上。
优选地，所述含硫气体中的硫化氢的浓度为200g/m3以上。
优选地，所述含硫气体中的硫化氢的浓度为150-500g/m3。
本专利技术第一方面提供的生物脱硫用菌株，作用能力强并且对工况环境的适应能力强。该生物脱硫用菌株的作用能力强表现为在硫化氢浓度为200g/m3的气体具有接近100％的净化率；对工况环境的适应能力强表现为可以适应较为恶劣的应用环境，例如硫化物的浓度为0.1-0.2g/L并且总碱度为0.3-0.5mol/L的含有硫化物的碱性环境。
本专利技术第二方面的生物脱硫用菌株的制备方法，能够制备出作用能力强并且对工况环境的适应能力强的生物脱硫用菌株，即，能够制备出本专利技术第一方面提供的生物脱硫用菌株。
本专利技术第二方面的生物脱硫用菌株的制备方法，通过使用特定的脱硫用菌株，结合特定的诱变形式，以及特定的细胞融合条件，使得最终制备得到的脱硫用菌株在应用于脱硫应用时，具有良好的脱硫能力和工况适应能力。
本专利技术第三方面的应用，是利用了本专利技术第一方面所述的菌株在含硫废水、含硫气体中脱硫的应用，由于本专利技术第一方面所述的菌株作用能力强并且对工况环境的适应能力强，所以一方面能够有效脱硫，另一方面能够长时间用于恶劣的工况环境。
本专利技术并不限于特定的原理，也就是说只要符合上述的技术方案的技术特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物脱硫用菌株(Thiobacillus sp.TYY‑2)，其特征在于：在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，菌种编号为：CCTCC NO：M2013242。

【技术特征摘要】
1.一种生物脱硫用菌株(Thiobacillussp.TYY-2)，其特征在于：在中国典型
培养物保藏中心(CCTCC)保藏，菌种编号为：CCTCCNO：M2013242。
2.一种权利要求1所述的生物脱硫用菌株的制备方法，包括以下步骤：
步骤a)对原料菌株进行扩大培养；
步骤b)对扩大培养后的所述原料菌株进行紫外诱变，使所述原料菌株发生
非定向变异；
步骤c)对发生非定向变异的所述原料菌株进行酶解，得到所述发生非定向
变异的菌株的原生质体；
步骤d)在含有硫化物的碱性环境中，利用聚乙二醇对所述发生非定向变异
的菌株的原生质体进行细胞融合，得到生物脱硫用菌株；
所述步骤d)中所述硫化物的浓度为0.1-0.2g/L；
所述步骤d)中的总碱度为0.3-0.5mol/L。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述原料菌株为在中国
典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏的菌种编号为：CCTCCNO：M2010282的
菌株。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤a)中的扩大
培养的条件为：pH值为5-9，温度为25-40℃，扩大培养时的转速为100-300rpm，
以及培养时间为3-5天。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中的紫外
诱变的辐射剂量是能够发生致死率为75％以上的辐射剂量。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中的紫外
诱变的辐射剂量是能够发生致死率为80％以上的辐射剂量。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中的紫外
诱变的辐射剂量是能够发生致死率为95％以下的辐射剂量。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中的紫外
诱变的辐射剂量是能够发生致死率为90％以下的辐射剂量。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中的紫外
诱变中，紫外光为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，何金龙，黄黎明，刘其松，温崇荣，孙茹，黄韵弘，张伍，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11