一种微生物絮凝剂及其制备方法技术

技术编号:7096213 阅读:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了利用一种新的微生物絮凝剂生产菌Galactomyces?geotrichum?CGMCC?NO.2535生产微生物絮凝剂的生产方法以及由此制得的微生物絮凝剂。本发明专利技术的微生物絮凝剂生产菌生产絮凝剂的方法简单,易行,发酵时间短,生产成本低;所产絮凝剂适用范围广,用量少,絮凝效率高。并且经提取生产的微生物絮凝剂无毒无害、应用无二次污染、可生物降解、可进行大规模推广应用,具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微生物絮凝剂以及该微生物絮凝剂的生产方法。
技术介绍
絮凝技术是提高水质处理效率的一种既经济又简便的处理方法,被广泛地应用于工业废水处理、给水处理、食品生产和发酵等工业中。而在水处理方面,絮凝能有效去除 80% -95%的悬浮物质和65% -95%的胶体物质,可有效降低水中的COD值;并且通过絮凝净化,通常能将水中90%以上的微生物和病毒一并转入污泥中,使得对水进行消毒和杀菌变得容易。絮凝效果如何关键取决于絮凝剂的选择上。絮凝剂作为一种可使液体中不易沉降的固体悬浮微粒凝聚沉淀而将其去除的物质,有着悠久的应用历史。目前,絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三种。 尽管无机和有机絮凝剂因其具有良好的絮凝效果和较低的成本而得到广泛应用,然而它们在使用过程中给环境造成的二次污染不得不引起人们的重视。研究表明,无机絮凝剂中的铝离子易引起老年性痴呆症;铁盐絮凝剂中的铁盐对金属有腐蚀作用,可造成处理水中带有颜色,易形成某些难絮凝沉淀的化合物;而有机类絮凝剂聚丙烯酞胺类絮凝剂的合成单体丙烯酞胺具有累积性神经毒性,已被确定为有基因毒性的致癌物。相比之下,利用生物技术,通过微生物发酵、分离提取其代谢产物而得到的微生物絮凝剂具有高效、安全无毒、可生物降解、对环境和人类健康无害等优点,对人类的健康和环境的保护具有很重要的现实意义。因此,微生物絮凝剂具有广阔的应用前景。我国也将研究开发微生物絮凝剂列为《生物技术中长期发展纲要》的主攻方向之一。微生物絮凝剂是一种代表着絮凝剂发展方向的新型水质处理剂,它由特殊代谢功能的微生物所产生,其功能表现为对液体体系中悬浮颗粒、反离子等进行吸附、絮凝去除。 而微生物絮凝剂的制备属于特殊功能生物大分子制剂生产的生物技术。目前,很多国家对微生物絮凝剂进行了研究,筛选出多种能够产生絮凝剂的微生物,包括细菌,霉菌,酵母菌,放线菌和藻类等,并在絮凝条件、絮凝机理;絮凝剂分离纯化、 性质、应用;产絮凝剂的基因控制等诸方面进行了一系列的研究。这些具有絮凝活性、被人关注的微生物大都筛选自土壤、淤泥、污水。尽管微生物絮凝剂具有无毒、无二次污染及生物可降解的特点,但由于其具有生产成本高,发酵周期长,絮凝效率低,产絮凝剂的性状不稳定等缺点,因此目前还没有进行大规模的工业化生产。申请人:之前对污水中的微生物絮凝剂产生菌进行了一系列研究,并发表了两篇文献,其中《絮凝剂产生菌的筛选及应用》(地球与环境,2008年第36卷第2期)中公开了两株絮凝剂产生菌,使用培养液作为微生物絮凝剂,但在该文成文时并没有研究出微生物絮凝剂生产菌的发酵培养以获得发酵液的条件,也未对其产生的絮凝剂进行提纯。使用培养液作为絮凝剂虽然操作简便,但需要使用很大量的发酵培养液,所以工业应用很不方便,也可能造成二次污染。而另一篇《Galactomyces sp.产生的生物絮凝剂絮凝活性研究》(地球与环境,2008年第36卷第3期)中公开了 Galactomyces sp.产生的生物絮凝剂絮凝活性的研究,但该研究中只公开了絮凝剂的粗制品,但其粗制品的制备条件并未进行反复试验, 其制备条件并不是最大限度提取出了发酵液中的絮凝沉淀物,而且文献中并未公开絮凝剂的纯品,也未公开絮凝剂纯品的提纯方法。并且絮凝剂粗制品用量大,絮凝效果不如絮凝剂纯品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过进 一步实验,针对上述已有技术存在的不足,提供一种简单、易行,可大规模工业化应用的产生高效微生物絮凝剂纯品的方法。本专利技术通过进一步实验在原有研究的基础上改进了微生物絮凝剂生产菌的发酵培养中种子液培养和发酵液培养的培养基配方的用量以及培养条件,使其更有利于本专利技术的微生物产生絮凝剂,并且对产生的微生物絮凝剂进行了提纯实验,改进了絮凝剂粗品的制备条件,使其能最大限度提取出发酵液中的絮凝沉淀物,通过实验找到了最适合本专利技术的微生物絮凝剂纯品的制备方法,经提纯后可产生高效的微生物絮凝剂。本专利技术通过从污水处理厂中分离出的多种菌株中筛选出一株可作为微生物絮凝剂生产菌的菌株,该菌株经中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏,地址北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所,保藏日期为2008年6月2日,保藏号为CGMCC 2535,分类命名Galactomyces geotrichum。该菌生产絮凝剂的方法简单,易行,发酵时间短,生产成本低;所产絮凝剂适用温度为10-80°C,适用pH为3-9,根据不同处理对象用量范围为0. lml/L-lml/L,展现了其广泛的实际废水应用潜力,具有很好的推广价值;对废水处理实验表明,该絮凝剂应用后,絮凝效果比较理想,絮凝效率高。经提取生产的微生物絮凝剂絮凝效率高、无毒无害、应用无二次污染、可生物降解、可进行大规模推广应用等特点,具有广阔的应用前景。本专利技术的另一个目的在于提供利用上述菌株制得的微生物絮凝剂。在一个具体实施方案中,本专利技术的制备方法包括如下步骤(a)通过从污泥中筛选来确定最适宜作为微生物絮凝剂生产菌的菌种;(b)微生物絮凝剂生产菌的液体培养基的配制;(c)微生物絮凝剂生产菌的发酵培养;(d)微生物絮凝剂粗品的预制备;(e)微生物絮凝剂的制备。在一个更具体的实施方案中,微生物絮凝剂生产菌为CGMCC 2535。在一个实施方案中,其中(a)步骤如下活性污泥一稀释一增殖培养一平板分离一挑取菌落一纯化培养一初筛一富集培养一复筛一产絮凝剂菌种一菌种保存。在另一个实施方案中,其中(a)步骤的具体步骤如下以污水处理厂的活性污泥作为菌种来源样品,按常规方法制备培养基(根据活性污泥中常规所含菌种来选择常用的培养基,如常用的固体培养基(1)牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏5g,蛋白胨10g,NaCl 5g,H2O 1000ml,用10% NaOH调节溶液ρ Η7.0,琼脂 15g ;(2)查氏培养基蔗糖 6g,FeSO4 0. 002g, K2PO4 1. 0g, (NH4)2SO4 1. 0g, KCl 0. 5g, NaNO33. Og,MgSO4 O. 5g,琼脂 15g,H20 1000ml,pH7. O ; (3)通用发酵培养基葡萄糖 20g,(NH4)2SO4 0. 2g,尿素 0. 5g,MgSO4 0. 5g, FeSO4 0.01g,NaCl 0. 5g, KH2PO4 2. 0g,酵母膏 0. 5g,琼脂 15g, H2OlOOOml, pH7. 0 ; (4)高氏一号培养基可溶性淀粉 4g,KNO3 3. Og, K2HPO4 0. 5g,MgSO4 0. 5g, FeSO4 0.01g,NaCl 0. 5g,琼脂 15g,H2O 1000ml,ρΗ7· 0。筛选和富集所用的液体培养基与固体培养基的一致,只是均不含琼脂),采用稀释涂布平板分离法对样品进行微生物菌种分离,待形成单菌落后,按初步判定的各单菌落所用的固体培养基配制液体培养基,按常规方法将单菌落接种于液体培养基中进行空气浴震荡器震荡培养,制备成微生物培养液。 对所培养的微生物进行初筛,初筛的目的是为了找出能够产生微生物絮凝剂的菌种。初筛的方法为在试管中装入浓度为4g/L的高岭土悬浮液20ml,加入2-3滴培养后的微生物发酵液,观察是否有絮团生成,若有絮本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种微生物絮凝剂的生产方法,其包括如下步骤:a)通过从污泥中筛选来确定最适宜作为微生物絮凝剂生产菌的菌种;b)微生物絮凝剂生产菌的液体培养基的配制;c)微生物絮凝剂生产菌的发酵培养;d)微生物絮凝剂粗品的制备;e)微生物絮凝剂的制备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:万鹰昕
申请(专利权)人:北京联合大学
类型:发明
国别省市:11

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