一株蜡状芽孢杆菌及在猪粪沼液絮凝中的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物领域，具体涉及一株蜡状芽孢杆菌及在猪粪沼液絮凝中的应用。具体应用为：在所述猪粪沼液中加入所述蜡状芽孢杆菌发酵产物，再加入所述助凝剂，混匀后，静置即可。使用本发明专利技术所述方法，可针对性絮凝猪粪沼液，絮凝效果高达84％以上。

A Bacillus cereus and its application in the flocculation of pig manure and biogas slurry

【技术实现步骤摘要】
一株蜡状芽孢杆菌及在猪粪沼液絮凝中的应用
本专利技术属于微生物领域，具体涉及一株蜡状芽孢杆菌及在猪粪沼液絮凝中的应用。
技术介绍
近年来，随着畜禽养殖规模的不断扩大，养殖污水排放量也日益增加。如果将养殖污水直接排入环境，会带来严重的环境问题。厌氧消化是处理养殖污水的常用方法，其不仅可以实现畜禽养殖废弃物的无害化处理，也可以产生沼气、提供清洁能源。与此同时，伴随着沼气工程的快速发展，大量的沼液随之产生。但沼液存在含水量较高、储存运输困难、经济价值相对较低等缺陷。当工程规模过大、产生的沼液量远远超过当地农田最大消纳量时，沼液就变成了一种难以治理的废水。如果将这部分沼液随意排放，会对自然环境尤其是水体环境造成严重伤害。因此，对沼液进行无害化处理，使其达到相关标准尤为重要。然而，现有对沼液的处理方法均需要先絮凝沉淀去除沼液中的颗粒悬浮物(SS)。目前广泛应用的絮凝剂主要有：以铝系为代表的无机高分子絮凝剂，及以聚丙烯酰胺为代表的有机高分子絮凝剂。无机絮凝剂有着经济、用法简单的优点；但同时也存在用量大、絮凝效果低、成本高、腐蚀性强等缺陷。有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂，与传统絮凝剂相比，它能成倍提高效能，且用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好。但由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，且合成用丙烯酰胺单体有毒，会麻醉人的中枢神经，残余单体具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变)，不符合当今环境友好发展的趋势。另外，当使用无机高分子或有机高分子作为絮凝剂时，沉淀物中的大量铝离子或聚丙烯酰胺的存在也会影响沼渣、沼液作为高品质肥料的使用。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，不存在二次污染，使用安全，近年来在微生物絮凝剂的研究日益受到重视。但沼液天然具有一定的杀菌作用，能在沼液中良好生长的微生物菌种资源匮乏，絮凝效果也并不理想。另外，不同沼液由于各自组分的不同，可在一种沼液中生长良好的菌株并不一定适应另一种沼液的环境。因此，可应用于沼液的微生物絮凝剂发展受限。如能针对特定沼液提出具有特定絮凝效果的微生物絮凝剂，将具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株蜡状芽孢杆菌及在猪粪沼液絮凝中的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一株蜡状芽孢杆菌，于2019年5月30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，保藏编号为：CGMCCNo.17865。相应的，一株蜡状芽孢杆菌，其16SrDNA如SEQIDNo.1所示。相应的，所述蜡状芽孢杆菌在絮凝猪粪沼液中的应用。优选的，所述应用中使用硫酸铁为助凝剂。优选的，所述硫酸铁的用量为助凝剂质量g/絮凝体系总体积mL。优选的，所述应用为：在所述猪粪沼液中加入所述蜡状芽孢杆菌发酵产物，再加入所述助凝剂，混匀后，静置。优选的，所述蜡状芽孢杆菌发酵产物为蜡状芽孢杆菌发酵液的上清液。优选的，所述蜡状芽孢杆菌发酵产物取自发酵第3天的发酵液。优选的，所述蜡状芽孢杆菌在发酵过程中，使用葡萄糖或蔗糖为碳源。优选的，所述蜡状芽孢杆菌在发酵过程中，使用蛋白胨或尿素为氮源。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种新的蜡状芽孢杆菌，并利用所述蜡状芽孢杆菌发酵获得的上清液制备了一种可针对性絮凝处理猪粪沼液的絮凝剂。附图说明图1为使用不同发酵时间的发酵液絮凝高岭土溶液的效果展示图；图2为使用不同助凝剂絮凝高岭土溶液的效果展示图；图3为使用不同种类絮凝剂絮凝高岭土溶液的效果展示图；图4为使用不同外加碳源对絮凝高岭土溶液影响的效果展示图；图5为使用不同外加氮源对絮凝高岭土溶液影响的效果展示图；图6为助凝剂用量对絮凝猪粪沼液影响的效果展示图；图7为发酵液用量对絮凝猪粪沼液影响的效果展示图；图8为发酵液絮凝不同批次猪粪沼液照片；图9为发酵液絮凝牛粪沼液照片；图10为发酵液絮凝鸡粪沼液照片；图11为发酵液絮凝酒糟沼液照片；图12为不同絮凝剂絮凝猪粪沼液的对比照片；图13为其它蜡状芽孢杆菌絮凝猪粪沼液的照片。具体实施方式本专利技术涉及的培养基配方为：葡萄糖10g/L；蛋白胨0.5g/L、酵母提取物0.5g/L、尿素0.5g/L、(NH4)2SO40.5g/L，KH2PO45g/L，MgSO4·7H2O0.2g/L，NaCl0.1g/L，pH为7～9，115℃灭菌20min。如需固体培养基，则添加20g/L的琼脂。本专利技术涉及的对高岭土溶液进行絮凝的实验方法为：取4g/L的高岭土溶液40mL，加入絮凝剂，再加入助凝剂，搅拌均匀后，静置10min后观察絮凝效果。絮凝率的计算方法为：采用分光光度计法分别测定高岭土处理前后吸光度值的变化，以计算絮凝率。具体为：取液面下2cm的液体，测定其在550nm的吸光度值，根据加入絮凝剂处理与空白的吸光度值变化得到絮凝率。计算公式为：高岭土絮凝率＝(A-B)/A×100％。其中，A为空白组在550nm下的吸光度值，B为加入絮凝剂处理后在550nm下吸光度值。本专利技术涉及的对沼液进行絮凝的实验方法为：取20mL沼液，加入絮凝剂，再加入助凝剂，搅拌均匀后，静置10min后观察絮凝效果。絮凝率的计算方法为：采用浊度仪测定沼液处理前后浊度的变化来计算。具体为：取液面下2cm的液体，测定处理前后浊度的变化，从而计算出絮凝率。计算公式为：沼液絮凝率＝(M-N)/M×100％。其中，M为空白组的浊度，N为加入絮凝剂处理后的浊度。下面结合具体实施例，对本专利技术进行进一步阐释。实施例一：絮凝剂产生菌的筛选与鉴定取中国科学院成都生物研究所实验室发酵罐内保存的活性污泥10mL至装有50mL无菌水的150mL三角瓶中，摇匀后静置1min，取5mL到装有100mL所述培养基的150mL三角瓶中，在pH＝7、30℃下160r/min摇床培养24h。随后采用稀释涂布法分10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6六个梯度稀释发酵液后涂布于所述固体培养基上，挑取不同的单菌落，再用平板划线法分离单个菌落三次以上，直至菌落形态一致，得到纯化菌种。将纯化后的菌种接种5mL到装有100mL所述培养基的150mL三角瓶中，在pH＝7、30℃下160r/min摇床培养72h，每隔24h取一次样，以常用助凝剂氯化钙为助凝剂，测量以猪粪沼液为处理对象的絮凝率，选出絮凝效果好的菌种。将获得的菌种进行测序分析：采用细菌全基因组快速抽提试剂盒，提取纯菌株的全基因组，通过选用细菌16SrRNA通用引物进行PCR扩增，然后测序分析，其16SrRNA基因序列如SEQIDNo.1所示。测序结果经NCBI数据库中的BLAST比对，菌株AS33与蜡状芽孢杆菌Bacilluscereus的同源性为100％，因此鉴定该菌株为蜡状芽孢杆菌。...

【技术保护点】
1.一株蜡状芽孢杆菌，其特征在于：于2019年5月30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，保藏编号为：CGMCC No.17865。/n

【技术特征摘要】
1.一株蜡状芽孢杆菌，其特征在于：于2019年5月30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，保藏编号为：CGMCCNo.17865。


2.一株蜡状芽孢杆菌，其特征在于：其16SrDNA如SEQIDNo.1所示。


3.权利要求1或2所述蜡状芽孢杆菌在絮凝猪粪沼液中的应用。


4.根据权利要求3所述的蜡状芽孢杆菌在絮凝猪粪沼液中的应用，其特征在于：所述应用中使用硫酸铁为助凝剂。


5.根据权利要求4所述的蜡状芽孢杆菌在絮凝猪粪沼液中的应用，其特征在于：所述硫酸铁的用量为助凝剂质量g/絮凝体系总体积mL。


6.根据权利要求4所述的蜡状芽孢杆菌在絮凝猪粪沼液中的应用，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，黄心钇，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51