一株产胞外多糖地衣芽孢杆菌、絮凝剂及其在污水处理方面的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物发酵及絮凝技术领域，尤其涉及一株产胞外多糖地衣芽孢杆菌、絮凝剂及其在污水处理方面的应用，该菌株为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）MES816，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2018年5月8日，保藏编号为CGMCC NO.15744。本发明专利技术还提供了产胞外多糖地衣芽孢杆菌MES816在污水处理中的应用。本发明专利技术的有益效果是：可直接将发酵液用作絮凝剂，不仅简化了工艺降低成本，还减小了二次水体污染的可能性，且发酵液的絮凝效果、稳定性以及耐稀释能力好。力好。

【技术实现步骤摘要】
一株产胞外多糖地衣芽孢杆菌、絮凝剂及其在污水处理方面的应用


[0001]本专利技术属于微生物发酵及絮凝
，尤其涉及一株产胞外多糖地衣芽孢杆菌、絮凝剂及其在污水处理方面的应用。

技术介绍

[0002]水资源，尤其淡水资源，是维持生命活动必不可少的资源、同时也是社会运转、工业生产的不可替代的资源。但地球上淡水资源稀缺，对淡水资源的保护及合理使用就成为不可忽视的事项。我国水资源十分紧张，并且还有分布不均、浪费和污染等问题，其中工业废水对水资源产生了极大污染。对于工业废水的治理成为保护水资源的重点关注方面。
[0003]目前我国处理工业废水的方式主要有化学氧化法、萃取法、吸附法、电渗析法和絮凝法。前四种方法受到基建投入大、工艺复杂、能耗较高的各项因素限制，进行大规模推广有一定难度。而絮凝法成本低廉、工艺相对简便的优点使得该法十分常见。
[0004]当前絮凝剂主要分为有机合成高分子絮凝剂、无机絮凝剂以及生物絮凝剂三大类。其中生物絮凝剂主要指以细菌真菌等微生物及其代谢产物，通过与污水中的颗粒相互作用产生并达到絮凝效果。与常规絮凝剂相比，生物絮凝剂具有絮凝效率高、无二次污染、产物天然易降解、可持续再生等优点。
[0005]微生物絮凝剂大致分为微生物细胞絮凝剂、微生物细胞壁成分絮凝剂、微生物细胞代谢产物絮凝剂和通过基因工程技术获得的絮凝剂四类。微生物代谢产物以荚膜与粘液质为主，其主要成分包括多糖、多肽、蛋白质、脂类以及上述四种物质复合物。以上微生物胞外代谢产物中多糖或者复合物中的多糖组分通常作为絮凝剂的功能组分存在。
[0006]通过对微生物进行培养可以得到含有絮凝物质的发酵液，对发酵液进行加工可以得到絮凝剂成品，以多糖为主体的絮凝剂提取工艺较复杂、消耗大量溶剂(乙醇)、提取过程中产生大量废水，不仅导致絮凝剂生产成本较高，还有对水体二次污染的风险。而直接将发酵液用作絮凝剂不仅简化了工艺降低成本，还减小了二次水体污染的可能性。因此发酵液的絮凝效果、稳定性以及耐稀释能力将决定其能否实际应用。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一株地衣芽孢杆菌胞外多糖的制备方法、絮凝剂及其在污水处理方面的应用，可直接将发酵液用作絮凝剂，不仅简化了工艺降低成本，还减小了二次水体污染的可能性，且发酵液的絮凝效果、稳定性以及耐稀释能力好。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一株产胞外多糖的地衣芽孢杆菌，该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MES816，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏日期为2 018年5月8日，保藏编号为CGMCC NO.15744。
[0010]地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MES816为革兰氏阳性菌，可在厌氧条件
下生长。细菌呈直杆状，单个、成对或短链排列。有芽孢，芽孢近椭圆形，中生，芽孢囊不膨大。在营养琼脂培养基上的菌落微黄色，形态不规则，扁平，不透明，在光照下菌落边缘较中央略透明，表面湿润、有光泽，向边缘扩张。
[0011]本专利技术还提供了上述产胞外多糖地衣芽孢杆菌MES816在污水处理中的应用。
[0012]优选的，可将上述产胞外多糖地衣芽孢杆菌MES816的发酵液用于污水处理。
[0013]优选的，可将上述产胞外多糖地衣芽孢杆菌MES816发酵液中提取的胞外多糖用于污水处理。
[0014]使用时，将地衣芽孢杆菌MES816发酵液或从发酵液中提取的胞外多糖稀释后对高岭土悬浊液进行处理。具体为：将微生物发酵液或胞外多糖稀释至多糖含量为0.4g/L，然后取1ml加入到49ml浓度为0.4g/L的高岭土悬浊液中。
[0015]优选的，当地衣芽孢杆菌MES816的发酵液所含胞外多糖浓度与从发酵液中提取的胞外多糖浓度相同时，可起到相同的污水处理效果。
[0016]本专利技术还提供了一种污水处理絮凝剂，该絮凝剂由上述产胞外多糖地衣芽孢杆菌 MES816发酵而得。
[0017]优选的，本专利技术的所述絮凝剂包含地衣芽孢杆菌MES816的发酵液或从其发酵液中提取的胞外多糖。
[0018]优选的，所述絮凝剂的生效pH范围是4
‑
9、适用的环境温度在20
‑
40℃。
[0019]优选的，所述地衣芽孢杆菌MES816经一级种子的培养和发酵后，得到发酵液。
[0020]进一步优选的，所述地衣芽孢杆菌MES816发酵液制备方法如下：(1)一级种子培养：将经试管斜面活化的菌株MES816进行安碚瓶培养，安碚瓶培养基为固体营养琼脂培养基。培养基配方为：蛋白胨8
‑
13g，牛肉膏2
‑
5克，氯化钠3
‑
5克，琼脂21.0克，超纯水1000 毫升，pH值7.0
‑
7.3。培养条件：温度30℃
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35℃，培养24h；(2)发酵:在50L发酵罐中装有20L液体地衣芽孢杆菌发酵培养基，115℃
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122℃湿热灭菌35
‑
40min后冷却到35℃，刮取一级种子菌苔后用100mL室温无菌水中混匀，接种在地衣芽孢杆菌液体发酵培养基中，控制罐压在0.02Mpa
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0.07Mpa，在35℃培养26h；发酵培养基配方:葡萄糖1％，玉米淀粉2％，酵母浸粉2.5％，氯化钙0.3％(以上百分比均为液料比)，pH值为7.0
‑
7.5；(3)培养35
‑
40h时，结束发酵，放罐。
[0021]优选的，所述地衣芽孢杆菌MES816发酵液经离心浓缩、醇沉、离心烘干、除蛋白、透析冻干得到纯化胞外多糖。
[0022]进一步优选的，胞外多糖提取方法如下：(1)粗品提取：将所得发酵液4000r/min离心去除菌体，取上清液浓缩后加入3倍体积95％的乙醇放入4℃环境静置过夜，5500r/mi n离心去上清液，收集沉淀。收集好的沉淀置于75℃烘箱中烘干至恒重；(2)除蛋白：将适量多糖粗品溶于100mL蒸馏水中，加入氯仿与正丁醇混合剂(体积比为氯仿：正丁醇＝4:1)20mL，震荡20min，6000r/min离心10min收集上层水相，上述步骤重复多次，直至无蛋白层为止；(3)透析冻干：将除蛋白后的多糖溶液装入截留分子量为1
×
105Da的透析袋中，蒸馏水透析3天，透析后袋中溶液进行冷冻干燥，得到纯化胞外多糖。
[0023]本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的菌株，其分泌的胞外多糖或包含胞外多糖的发酵液可以作为生物絮凝剂使用，并且当地衣芽孢杆菌MES816的发酵液所含胞外多糖浓度与从发酵液中提取的胞外多糖浓度相同时，可起到相同的污水处理效果。直接将发酵液用
作絮凝剂时，不仅简化了工艺降低成本，还减小了二次水体污染的可能性。本专利技术的地衣芽孢杆菌MES816发酵液具有良好的稳定性、絮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株产胞外多糖地衣芽孢杆菌，其特征在于该菌株为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）MES816，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2018年5月8日，保藏编号为CGMCC NO.15744。2.权利要求1所述的产胞外多糖地衣芽孢杆菌MES816在污水处理中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于将所述地衣芽孢杆菌MES816发酵液或从发酵液中提取的胞外多糖用于污水处理。4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于使用时，将地衣芽孢杆菌MES816发酵液或从发酵液中提取的胞外多糖稀释后对高岭土悬浊液进行处理。5.一种污水处理絮凝剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐广辉，窦富超，赵晓琛，赵钢勇，李立培，
申请(专利权)人：天津开发区坤禾生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：