海水微生物絮凝剂DHS的制备方法技术

本发明专利技术公开一种海水微生物絮凝剂DHS的制备方法，利用从海岸滩涂淤泥中分离筛选出的地衣芽孢杆菌dhs‑40，接种于发酵培养基获得发酵培养液，再将发酵培养液经过离心、盐析、离心、透析、干燥，制成海水微生物絮凝剂DHS。在25～35℃、溶氧条件为20％～40％条件下，培养1～2d，获得发酵培养液。将发酵培养液经过离心获得发酵上清液，发酵上清液经过盐析后，分离获得的沉淀粗提物溶解于缓冲液，再将溶液经过盐析后喷雾干燥，获得海水微生物絮凝剂DHS。本发明专利技术制备的具有高絮凝活力的专门用于海水处理的微生物絮凝剂，絮凝效果比较理想，便于应用推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物絮凝剂的制备方法,特别是涉及利用地衣芽孢杆菌制备海水微生物絮凝剂DHS的方法。
技术介绍
水是人类生存和持续发展的首要条件，然而伴随人口与经济增长，水资源需求量不断增长，用水缺口逐渐加大，水资源已成为21世纪最紧缺的战略资源。我国近年来经济高速增长，根据国家发改委预计，到2030年，用水缺口将激增至500亿立方米，水资源已经成为中国在自然资源领域面临的最大威胁。开发利用海水资源，发展海水利用产业，是解决我国水资源危机的有效手段。近年来，我国海水利用产业迎来前所未有的大发展时期，海水利用量的大幅攀升，对海水处理技术以及相关产业提出了更高要求。对于我国大部分海域来说，在海水水质处理过程中，絮凝剂是一种常用净水药剂。传统的絮凝剂可分为两大类：一类是无机盐类物质，如铝盐(硫酸铝、氯化铝等)、铁盐(硫酸铁、硫酸亚铁和氯化铁等)及其聚合物(聚合氯化铝、聚合硫酸铁等)；另一类是有机合成高分子物质，如聚丙烯酰胺及其衍生物等。然而，近年来研究发现，铝盐具有毒性，会影响人类的健康；铁盐在处理水中带颜色、高浓度的铁也会对人类健康和生态环境产生不利影响；人工合成的絮凝剂，如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和“三致”效应(致畸、致癌、致突变)。因此，基于对人类健康与环境安全的考虑，开发安全、无污染型絮凝剂成为未来发展的方向。微生物絮凝剂是一种新型的絮凝剂，研究虽然起步较晚，但进展较为迅速。我国目前已从不同生物环境中分离出大量具有絮凝活性的微生物，然而，其研究还主要停留在实验室层面，着重于絮凝活性微生物的分离、絮凝活性成分的鉴定、摇瓶培养条件的优化以及絮凝机理的分析等，产业化生产鲜有报道，使用地衣芽孢杆菌制备海水微生物絮凝剂DHS还未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种新的海水微生物絮凝剂制备方法，其目的在于利用从海岸土壤中分离筛选出的地衣芽孢杆菌，通过发酵培养、离心、盐析、离心、透析、干燥，制成在海水中具有高絮凝活力的专门用于海水处理的海水微生物絮凝剂DHS。本专利技术涉及的海水微生物絮凝剂制备方法所采用的生产菌为地衣芽孢杆菌dhs-40(Bacilluslicheniformisdhs-40)，于2010年04月2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，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏中心登记入册编号为CGMCCNo.3709。本专利技术涉及的海水微生物絮凝剂制备方法的操作步骤包括发酵培养基制备、菌种发酵培养和絮凝剂制备。S1、发酵培养基制备使用大豆油、豆粕、磷酸二氢钾、氯化钙溶液、硫酸锰溶液、硫酸亚铁溶液制备发酵培养基：大豆油0.4％～0.6％、豆粕4.0～7.0g/L、磷酸二氢钾0.1～0.5g/L、氯化钙溶液(7.5g/L)20～30μL/L、硫酸锰溶液(2.0g/L)200～400μL/L、硫酸亚铁溶液(2.0g/L)50～200μL/L。S2、菌种发酵培养将地衣芽孢杆菌dhs-40菌种接种于发酵培养基，在25～35℃、溶氧为20％～40％条件下，培养1～2d，获得发酵培养液。S3、絮凝剂制备絮凝剂制备包括离心分离和透析干燥，将发酵培养液经过离心、盐析、离心、透析、干燥，制成海水微生物絮凝剂DHS。所述离心分离，首先在4℃～8℃、10000rpm～12000rpm高速离心5～10min去除菌体获得发酵上清液；再将发酵上清液中添加硫酸铵至硫酸铵饱和浓度60％～80％，静置4-12h；然后在4℃～8℃、10000rpm～12000rpm高速离心5～10min获得沉淀粗提物。所述透析干燥，将离心分离获得的粗提物溶解于10mMTris-HClpH8.0缓冲液中，再对溶液使用透析袋透析5～8小时；然后，对透析后的产物使用喷雾干燥仪喷雾干燥，喷雾干燥条件为进口温度100～150℃、进料密度0.8～1.05g·mL-1、进料速度10～20mL·min-1、空气流速20～30m3·h-1，干燥获得海水微生物絮凝剂DHS。本专利技术利用芽孢杆菌制备的海水微生物絮凝剂DHS用于海水净化处理，具有絮凝效果好、环境友好等特点。附图说明图1为本专利技术所述海水微生物絮凝剂DHS制备方法的流程简图。图中标记说明：S1、发酵培养基制备S2、菌种发酵培养S3、絮凝剂制备具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的技术方案做进一步的描述。实施例1、制备发酵培养基取大豆油250mL、豆粕300g、磷酸二氢钾10g、氯化钙溶液(7.5g/L)1mL、硫酸锰溶液(2.0g/L)10mL、硫酸亚铁溶液(2.0g/L)3.5mL，蒸馏水定容至50L，转入发酵罐中，在121℃原位灭菌20min。实施例2、菌种发酵培养将地衣芽孢杆菌dhs-40菌种接种于盛有发酵培养基的发酵罐中，培养温度30℃，溶氧30％，培养1d，获得发酵培养液。实施例3、制备絮凝剂将发酵培养液使用落地式高速冷冻离心机离心分离，离心温度4℃，转速12000rpm，离心时间10min。离心后去除菌体，收集发酵上清液。在发酵上清液中加入硫酸铵至硫酸铵饱和浓度80％，初时轻微搅拌，待混匀后静置4h。再由落地式高速冷冻离心机离心分离，离心温度4℃，转速12000rpm，离心时间20min。再次离心分离后，将离心管中的液体倾倒舍弃，收集所有离心管中的沉淀，溶于10mMTris-HClpH8.0缓冲液，并将该溶液导入3KD透析袋，在10mMTris-HClpH8.0缓冲液中透析8h。将透析后的溶液使用喷雾干燥机干燥，进口温度1200℃，进料密度1g·mL-1，进料速度15mL·min-1，空气流速20m3·h-1，干燥获得海水微生物絮凝剂DHS64.02g粉末状海水微生物絮凝剂DHS。实施例4、絮凝活性检测采集天津塘沽近岸海水，加入高岭土配制成高浊度溶液,对制成的海水微生物絮凝剂DHS进行絮凝活性检测。取2个大烧杯，每个烧杯中均加入1L配制好的高浊度海水，其中一个烧杯为空白对照，另1个烧杯添加海水微生物絮凝剂样品。在TA6-2型程控混凝试验搅拌仪上进行杯罐混凝试验，絮凝搅拌分两阶段控制：第一阶段为快速混合阶段，搅拌转速200rpm，持续2min；第二阶段为反应阶段，搅拌转速30rpm，持续25min。絮凝过程结束后，停止搅拌，收起搅拌桨，静置沉淀15min，沉淀结束后于距离上清液顶部2cm处取部分上清液，测量剩余浊度。絮凝率＝(A-B)/AA：空白对照浊度，B：海水微生物絮凝剂絮凝后浊度。絮凝活性检测结果：絮凝率达85.4％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水微生物絮凝剂DHS的制备方法，其特征在于：采用地衣芽孢杆菌发酵培养而成，操作步骤包括发酵培养基制备(S1)、菌种发酵培养(S2)和絮凝剂制备(S3)；所述菌种发酵培养(S2)，将地衣芽孢杆菌菌种接种于发酵培养基，获得发酵培养液；所述絮凝剂制备(S3)包括离心分离和透析干燥，将发酵培养液经过离心、盐析、离心、透析、干燥制成海水微生物絮凝剂DHS。

【技术特征摘要】
1.一种海水微生物絮凝剂DHS的制备方法，其特征在于：采用地衣芽孢杆菌发酵培养而成，操作步骤包括发酵培养基制备(S1)、菌种发酵培养(S2)和絮凝剂制备(S3)；所述菌种发酵培养(S2)，将地衣芽孢杆菌菌种接种于发酵培养基，获得发酵培养液；所述絮凝剂制备(S3)包括离心分离和透析干燥，将发酵培养液经过离心、盐析、离心、透析、干燥制成海水微生物絮凝剂DHS。2.根据权利要求1所述的海水微生物絮凝剂DHS的制备方法，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌为从海岸滩涂淤泥中分离筛选出的地衣芽孢杆菌dhs-40(Bacilluslicheniformisdhs-40)，己于2010年04月2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，保藏中心登记入册编号为CGMCCNo.3709。3.根据权利要求1所述的海水微生物絮凝剂DHS的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基为，大豆油0.4％～0.6％、豆粕4.0～7.0g/L、磷酸二氢钾0.1～0.5g/L、氯化钙溶液(7.5g/L)20～30μL/L、硫酸锰溶液(2.0g/L)200～400μL/L、硫酸亚铁溶液(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建安，姜天翔，杨波，张晓青，司晓光，张爱君，杜瑾，张雨山，王静，邱金泉，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12