本发明专利技术公开了红球菌及其生产絮凝剂的方法与在海带加工废水中的应用，属于微生物在废水领域处理技术领域。以本发明专利技术提供的具有高絮凝能力的红球菌（Rhodococcus）C3的代谢产物作为主要活性成分，作为微生物絮凝剂，将其应用于降解海带加工废水，具有无毒无害、可自然降解、处理效果好、无二次污染等特点。在最佳投加组合条件下，菌株C3经发酵所产生的微生物絮凝剂对海带加工废水的浊度达到88.3%，提高了污水处理效果，为海带加工废水的高效处理提供了新的方法。
Rhodococcus and its production method of flocculant and its application in kelp processing wastewater
The invention discloses Rhodococcus and a method for producing flocculant and application thereof in kelp processing wastewater, belonging to the technical field of microorganism treatment in wastewater field. Provided by the invention has high flocculating ability of Rhodococcus sp. (Rhodococcus) C3 metabolites as the main active ingredient, as microbial flocculant, its application in the degradation of kelp processing, has the characteristics of non-toxic, biodegradable, good treatment effect, no two pollution etc.. In the best dosage combination conditions, the turbidity of microbial flocculant produced by strain C3 fermentation of kelp processing wastewater reached 88.3%, improve the sewage treatment effect, which provides a new method for efficient processing of kelp processing wastewater.
【技术实现步骤摘要】
红球菌及其生产絮凝剂的方法与在海带加工废水中的应用
本专利技术涉及一种由淀粉质原料加工企业污水好氧池污泥中筛得的具有高絮凝能力的菌株，该菌株经发酵所产生的微生物絮凝剂(MBF)对海带加工废水具有高效的絮凝沉淀效果，属于微生物在废水领域处理
技术介绍
作为较早被使用的水处理剂，化学絮凝剂主要包括无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂，这类絮凝剂具有价格低廉、处理效果明显等特点，因此在早期被大量使用，但使用过程易造成金属离子和有机物残留而导致二次污染。海带加工废水含有多糖、纤维素、蛋白质和色素等有机物，以及大量无机盐，还有一定浓度具有毒性的甲醛。由于海带加工业废水含有机物种类多，对环境造成极大污染，传统的曝气好氧处理成本高，占地大，操作不便，难以满足中小企业的废水处理需求。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提供一种具有高絮凝能力的菌株红球菌Rhodococcussp.C3，以下简称菌株C3。该菌种已经于2016年11月14日保藏于中国的北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNO.13268。建议的分类命名为红球菌Rhodococcussp.。本专利技术的另一目的是提供一种微生物絮凝剂，以菌株C3的代谢产物作为主要活性成分，将其应用于海带加工废水，具有无毒无害、可自然降解、处理效果、无二次污染等特点。上述的菌株C3所产生的微生物絮凝剂在在处理海带加工废水中的应用，按照下述步骤进行：(1)将上述的红球菌Rhodococcussp.菌种接入发酵培养基，在恒温振荡培养箱以温度30℃，转速160r/min培养48h，将发酵液用离心机5000/min离心5min，取上清液，为微生物絮凝剂。(2)于海带加工废水中加入微生物絮凝剂和CaCl2，调节pH值7.0-12.0。经过优选，絮凝条件为：每100mL海带加工废水中，加入微生物絮凝剂2mL；1％CaCl22mL；pH值为9.0。所述步骤(1)的发酵培养基是：红糖30g，K2HPO46.70g，KH2PO41.70g，NH4(SO4)22.70g，蒸馏水1L，初始pH7.0，108℃，灭菌20min。本专利技术的有益效果是：本专利技术将菌株C3所产生的微生物絮凝剂，加入到海带加工废水中，可将废水中的悬浮物、胶体颗粒聚集形成较大的矾花，静置后实现固液分离。本专利技术提供的微生物絮凝剂能迅速有效地沉降海带加工废水中的有机物、降低浊度，使出水清澈透明。经过絮凝处理，减少了处理系统的负荷，提高处理效率。在最佳投加组合条件下，菌株C3经发酵所产生的微生物絮凝剂对海带加工废水的CODGr、浊度去除率分别为89.9％、88.30％，提高了污水处理效果，为海带加工废水的高效处理提供了新的方法。附图说明图1菌株C3生长曲线图。图2菌株C3的扫描电镜图。图3菌株C3的透射电镜图图4菌株C316SrDNA片段扩增图。图5菌株C3发育树。图6菌株C3所产微生物絮凝剂的絮凝活性分部情况。图7菌株C3所产絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响。图8pH对絮凝效果的影响。具体实施方式实施例1红球菌C3(RhodococcusC3)的获得与鉴定(一)C3的筛选方法取样地点选为淀粉质原料加工企业。因为微生物絮凝剂多为大分子多糖，而淀粉是一种最常见的多糖。故可以从淀粉质原料加工行业获取大量淀粉降解菌，从中筛取产多糖的絮凝菌的概率会很大。采用稀释涂布与平板划线法从江苏金茂源生物化工有限公司淀粉质原料加工废水曝气池活性污泥中分离菌株，分离纯化得到34株菌株，经初筛有12株菌株的发酵产物可以使高岭土悬浊液产生絮凝现象，有絮团产生，证明其发酵产物有絮凝特性。将初筛后得到的12株菌株进行复筛，用絮凝率表征微生物絮凝剂的絮凝能力，复筛结果见表1，其中，S2、S4、Z1、C1、C3的絮凝率均大于90％，以C3的絮凝率最大，为94.4％。表1复筛结果(二)菌株C3生长曲线的测定液体培养基配方同筛选培养基配方相同。具体方法：将培养基灭菌并接种，然后放入摇床中振荡，摇床转速为160r/min，温度为30℃，每隔4个小时测定600nm波长下的吸光度，以时间为横坐标，OD660为纵坐标绘制生长曲线。结果如图1所示，由图1可见，菌株C3在0-16h菌数急速增长，为对数生长期，第48h以后进入生长平稳期，菌数不再有剧烈的变化。(三)菌株C3的形态特征及菌种鉴定结果如下：A.菌株C3单体及菌落特征菌株C3为球菌，需氧，无动力，无芽孢，革兰氏阳性菌(图2-3)。在LB培养基中培养初期菌体由球形细胞逐步变成长杆状，继续培养菌体逐步断裂变成短杆状，培养后期又变成球形。在LB培养平板上，菌落呈橙红色，不透明凸起，湿润，边缘平整。B.菌株C3的16SrDNA的测序菌株C3总DNA的提取：(一)菌株培养：将菌株接种于5mL液体培养基中，放入摇床160r/min，30℃培养至对数生长期；(二)菌体收集：用灭菌的移液管取1mL培养物于EP管中，室温下6000r/min离心5min，去掉上清液，将沉淀重新溶于pH为8.0的ddH2O中；(三)菌体裂解：配制50mg/mL的溶菌酶溶液，然后取6μL加入到上一步得到的溶液中，37℃下作用2h，再分别加入50μL浓度为2moL/L的NaCl溶液、110μL浓度为10％的SDS、3μL浓度为20mg/L的蛋白酶K，37℃过夜。(四)抽提：菌液平均分到2个1.5mL的EP管中，加入等体积配制好的酚、氯仿、异戊醇溶液(三者体积比例为25:24:1)，混匀后室温放置5-10min，12000r/min离心10min，抽提2次；(五)沉淀：加入0.6倍于抽提液体积的异丙醇；混匀后室温放置10min，12000r/min离心10min；(六)洗涤：将得到的沉淀用75％的乙醇洗涤2次，然后12000r/min离心10min；(七)晾干后，溶于50μL的ddH2O中，取2-5μL在制备好的琼脂糖凝胶上进行电泳，电泳结束后放入EB中染色20min。菌株C316SrDNA扩增：反应体系见表2：表216SrDNA扩增反应体系PCR扩增需要94℃预变性5min，94℃变性40s，55℃退火50s，共35个循环，72℃延伸1.5min，72℃终止7min。PCR扩增产物取10μL用1％琼脂糖凝胶电泳检测。PCR扩增产物产物电泳图如图3所示。由图4可知，PCR扩增后的16SrDNA片段电泳条带从1600-1650bp附近，没有非特异性条带和引物二聚体，结果良好。DNA测序：测序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。C.菌株C3的系统进化树分析根据16SrDNA测序结果绘制进化树，如图5所示。该菌种已经于2016年11月14日保藏于中国的北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNO.13268。建议的分类命名为红球菌Rhodococcussp.。D.结论：参照《伯杰细菌鉴定手册》，结合16SrDNA序列的相似性为99.51％，鉴定该菌株C3为红球菌(Rhodococcus)。该菌种已经于2016年11月14日保藏于中国的北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国科学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
红球菌
【技术特征摘要】
1.红球菌Rhodococcussp.，保藏编号为CGMCCNO.13268。2.上述的红球菌所产生的微生物絮凝剂在在处理海带加工废水中的应用，其特征在于安照下述步骤进行：（1）将上述的红球菌Rhodococcussp.菌种接入发酵培养基，在恒温振荡培养箱以温度30℃，转速160r/min培养48h，将发酵液用离心机5000/min离心5min，取上清液，为微生物絮凝剂；（2）于海带加工废水中加入微生物絮凝...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵希岳，宋厚煜，张秀琴，蔡志强，何玉财，吴彦霏，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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