一种苯酚高效降解菌剂、制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种苯酚高效降解菌剂、制备及其应用，属于生物技术领域，本发明专利技术处理苯酚废水的微生物菌剂主要组成成分为弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundi.LBQ22

【技术实现步骤摘要】
一种苯酚高效降解菌剂、制备及其应用


[0001]本专利技术属于生物方法处理废水领域，具体涉及一种处理苯酚类废水的复合菌剂的制备及其应用。

技术介绍

[0002]苯酚是一种重要的有机化工原料，主要用于制造酚醛树脂、双酚A、农药杀菌剂水杨酸、除草剂2,4
‑
D、炸药苦味酸等。另外苯酚也是制造尼龙、环氧树脂、涂料、油漆、香料、合成洗涤剂及增塑剂等的原料。苯酚是染料、炸药、造纸、聚合树脂、炼油、煤气、焦化、制药及纺织等多种工业生产废水中最主要的污染物。苯酚属于毒性很强的有机污染物，已被列入中国水环境优先控制污染“黑名单”。含酚废水不经处理而任意排放，不但污染生态环境，而且会对动、植物产生有毒甚至致命的危害，影响生物及人类生存与健康。
[0003]目前苯酚废水的处理主要主要有物理法、化学法、生物法及各种结合法，其中生物处理法是一种经济有效且无二次污染的理想方法。虽然酚类化合物是一种生物毒性物质，但是很多微生物均可利用酚类化合物生长繁殖，苯酚BOD/COD为0.462，生物可降解性较好，因此可以利用微生物处理含酚废水。国内外学者针对苯酚微生物降解方面开展了大量的研究工作，50多个属，200多种苯酚降解菌，主要包括细菌和真菌两大类，其中细菌占到了75％以上，苯酚降解细菌中假单胞菌(Pseudomonas sp.)的菌株最多，其次是芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、产碱菌属(Alcaligens sp.)和红球菌属(Rhodococcus sp.)。
[0004]近年来，国内外学者就如何利用微生物降解苯酚污染废水进行了大量的研究，筛选出多种菌株，有根瘤菌(rhizobia)、不动杆菌如Acinetobacter calcoaceticus和Acinetobacter sp.AQ5NOL 1、红球菌如Rhodococcus erythropolis和Rhodococcus spp.CM
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HZX1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)等。其中有许多能降解高浓度苯酚并具有良好耐受性的微生物，如Jiang等从湖北某药厂的生物池中分离出Candida genus，能在72h内降解800mg/L苯酚。陈晓华等从北京一处人工湿地分离出的Ochrobactrum sp.可耐受1300mg/L苯酚并在48h内对1000mg/L苯酚降解率达到82.2％，王图锦等从一个焦化厂受污染的土壤中分离出不动杆菌，能在60h内完全降解初始浓度1200mg/L苯酚.Shourian等从制药处理废水中分离出的Pseudomonas sp.能在85h内降解1000mg/L苯酚.在目前发现的众多苯酚降解菌中，有不少研究报道Bacillus菌属能有效降解苯酚.Bacillus thuringiensis J20在120h内对700mg/L的苯酚降解率为88.6％，Bacillus brevis降解1000mg/L苯酚需132h，其中Bacillus cereus降解废水中苯酚的研究较少，苯酚降解效率也较低，菌株Bacillus cereus F6在8h内仅能降解100mg/L苯酚，Bacillus cereus B3降解800mg/L的苯酚需72h。。
[0005]多项研究结果表明，多数苯酚降解菌对苯酚降解速率较慢，可降解苯酚浓度大多在1000mg/以内，可降解1500mg/L以上浓度苯酚的降解菌株较少。苯酚属高毒类物质，低浓度能使蛋白质变性，高浓度能使蛋白质沉淀，故对微生物细胞有直接损害，可耐受且高效降解更高浓度苯酚的降解菌种类较少，且报道较少。因此分离培养对1500mg/及以上高浓度苯酚具有高耐受能力和高效降解能力的菌株，应用于高浓度苯酚废水生物处理显得尤其重
要。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中存在的问题，公开了一种苯酚高效降解菌剂、制备及其应用，利用弗氏柠檬酸杆菌制备的微生物菌剂，通过好氧生物降解，可使苯酚浓度为4000mg/L以内的苯酚废水中的苯酚含量降低99.5％以上。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]一种苯酚高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的方法具体如下：
[0009]步骤一、固体平板培养：将弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundi.LBQ22
‑
2)转接到固体培养基上，于25～35℃培养箱中培养36h，使菌株活化；
[0010]步骤二、种子液培养：将经步骤一活化的菌株接种于液体培养基中，25～35℃、150～200rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
[0011]步骤三、菌种发酵扩大培养：将步骤二所述的培养液按照10％比例接种于发酵培养基中进行发酵培养；获得浓度为1
×
109～1
×
10
11
CFU/mL发酵产物；
[0012]步骤四、在步骤四获得的发酵产物中加入20％保护剂后制备成干粉状菌剂即可。
[0013]进一步，所述的步骤一中的固体培养基的配置如下：牛肉膏3.0g/L；蛋白胨10.0g/L；NaCl5.0g/L；去离子水溶解，pH7～8，115～121℃灭菌15～30min。
[0014]进一步，所述的步骤二液体培养基的配制方法如下：酵母膏1～10g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～10g/L，K2HPO41～10g/L，去离子水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。
[0015]进一步，所述的步骤三菌种发酵扩大培养基如下：酵母膏1～5g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～5g/L，K2HPO41～5g/L，KH2PO41～5g/L，微量元素溶液1～5mL，消泡剂0.2％，蒸馏水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。
[0016]进一步，所述的步骤三中的发酵培养条件为：罐温为37℃，罐压为0.01～0.1MPa，通气量为1：0.6～1.2，搅拌速度150rpm、发酵时间48～72h。
[0017]进一步，所述的步骤五中的保护剂配方为：酵母粉35％；鱼蛋白35％；微量元素30％。
[0018]进一步，所述的微量元素液的配方为：MgSO40.5g/L；MnSO40.1g/L；H3BO30.1g/L；ZnSO4·
7H2O0.1g/L；FeSO4·
7H2O0.3g/L；pH＝7。
[0019]本专利技术还公开了苯酚高效降解菌剂的应用，是通过以下方式实现的：
[0020]将上述步骤生产出来的苯酚高效降解菌剂按质量比为0.5～5
‰
投加量，葡萄糖0.5
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1.5g/L(或0.5g/L葡萄糖和0.2g/L苯酚)，自来水，pH7
‑
8，于菌种扩培槽中25
‑
35℃曝气(DO 2
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4mg/L)培养48h激活菌种；进一步，菌种激活完成后检测菌密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundi.LBQ22
‑
2)，其特征在于，其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：CGMCCNO.26094，保藏日期为2022年11月10日。2.一种苯酚高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的苯酚高效降解菌剂中含有弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundi.LBQ22
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2)，所述的制备方法为：步骤一、固体平板培养：将弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundi.LBQ22
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2)转接到固体培养基上，于25～35℃培养箱中培养36h，使菌株活化；步骤二、种子液培养：将经步骤一活化的菌株接种于液体培养基中，25～35℃、150～200rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；步骤三、菌种发酵扩大培养：将步骤二所述的培养液按照10％比例接种于发酵培养基中进行发酵培养；获得浓度为1
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109～1
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CFU/mL发酵产物；步骤四、在步骤四获得的发酵产物中加入20％保护剂后制备成干粉状菌剂即可。3.根据权利要求1所述的一种苯酚高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中的固体培养基的配制方法为：牛肉膏3.0g/L；蛋白胨10.0g/L；NaCl5.0g/L；去离子水溶解，pH7～8，115～121℃灭菌15～30min。4.根据权利要求1所述的一种苯酚高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤二液体培养基的配制方法为：酵母膏1～10g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～10g/L，K2HPO41～10g/L，去离子水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。5.根据权利要求1所述的一种苯酚高效降解菌剂的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振华，邵汝英，高峰，郑骏，
申请(专利权)人：江苏蓝必盛化工环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：