一种高效降解COD菌剂的制备方法及其应用与流程

一种高效降解cod菌剂的制备方法及其应用
技术领域
1.本发明涉及生物制品技术领域，特别涉及一种高效降解cod菌剂的制备方法及其应用。


背景技术：

2.每年都会有大量的工业废水产生，若不经过恰当处理，会对环境造成严重危害。大规模施用物化方法处理工业废水将造成成本上的严重超支，采用传统的活性污泥法时，常因为废水水质水量复杂多变、可生化性低且伴有生物毒性等原因，导致出水水质不稳定。
3.生物处理单元由于在技术、成本、运行效果和管理等方面有诸多优点：效率高、成本低、运行稳定、操作简单，因此成为工业废水处理中的重要环节，尤其随着微生物固定化技术的发展，施用微生物固定化技术通常能达到更好的效果。
4.固定化载体的选择是该技术成功实现的重要环节，传统载体在结构性能方面存在的一些问题阻碍了该技术在工业废水处理中的应用，因此寻求生物相容性好，可吸附，比表面积大，挂膜速度快，物理性能有益的载体材料非常重要。微生物细胞固定化方法中，以包埋法最为常用。作为包埋载体，天然高分子多糖类的海藻酸钠应用较多，具有固化、成型方面以及对微生物毒性小等优点，但是机械强度较低，抗微生物分解性能较差。合成高分子化合物中常用的载体物质聚乙烯醇，具有机械强度高，化学性能稳定，抗微生物分解性能好，但是对微生物细胞的损伤较大。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高效降解cod菌剂的制备方法及其应用，枯草芽孢杆菌具有高效降低污水化学需氧量(cod)且对环境无残留危害等特点，培养菌种较简单，同时提供一种复合材料固定化细胞的方法，可快速制备固定化微生物细胞的方法，可重复连续使用，能够有效降低成本，可广泛应用于污水处理和环境保护中，可以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种高效降解cod菌剂的制备方法，包括如下步骤：
8.步骤1：菌种的筛选
9.在烟酰胺生产车间废水中通过初筛、复筛得到一株能够高效降解化学需氧量(cod)的菌株；
10.步骤2：菌种的形态观察和菌种鉴定
11.a.挑取发酵液，在lb平板划线，观察菌落形状、光泽、颜色、大小、透明度等
12.b.借鉴恒定区的序列设计引物，将16s rrna基因片段扩增出来，测序获得16s rrna基因序列，分析该微生物与其它微生物之间在分子进化过程中的亲缘关系；
13.步骤3：液体菌剂的制备；
14.步骤4：微生物固定化。
15.进一步地，步骤三中的发酵培养基的组分为：牛肉膏0.3％ 蛋白胨1.0％ nacl0.5％ 硫酸锰0.2％，发酵条件：30℃，220rpm，ph7.0，3d；有效活菌数：3
‑5×
10
10
cfu/ml。
16.进一步地，步骤四的步骤如下：
17.a.琼脂法：将2g琼脂与98g水混合，在高温下溶解后，冷却至48～55℃，加入0.5g湿菌体混匀，冷却成凝胶，切成2mm
×
2mm
×
2mm正方体小块状；
18.b.聚丙烯酰胺法：将4.75％丙烯酰胺和0.0125％甲叉双丙烯酰胺的混合溶液与0.5g湿菌体混匀后，加入过硫酸盐引发剂和temed，聚合成直径3mm的凝胶；
19.c.海藻酸钠法：将0.5g湿菌体与2％海藻酸钠溶液混合，滴入3％cacl2溶液中，形成直径3mm的海藻酸钙固定化细胞球状颗粒；
20.d.海藻酸钠
‑
聚乙烯醇法：将含有2％海藻酸钠和7％聚乙烯醇的溶液与0.5g湿菌体混匀后，滴入3％cacl2溶液中，形成直径3mm的海藻酸钙
‑
聚乙烯醇固定化细胞球状颗粒。
21.本发明提供的另一种技术方案：一种高效降解cod菌剂的制备方法制备的cod菌剂在处理工业废水上的应用。
22.进一步地，包括如下步骤：
23.取不同载体固定化颗粒30颗于装有100ml烟酰胺生产车间发酵废水的摇瓶中，30℃，120rpm条件下，5天后检测废水中cod含量。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.(1)本发明枯草芽孢杆菌分离自烟酰胺生产废水，具有有效降低化学需氧量(cod)的能力，且对环境无危害，可在污水处理和环境保护中广泛应用。
26.(2)本发明得到的枯草芽孢杆菌，培养条件较易，商业化潜力巨大，具有很好的开发应用前景。
27.(3)本发明利用所述枯草芽孢杆菌制备的微生物菌剂，制备方法简单、成本低、生物安全性高，适宜工业化生产。
28.(4)本发明利用海藻酸钙
‑
聚乙烯醇复合材料进行固定处理烟酰胺生产废水的效果最好，去除率超过50％，可重复连续使用，能够有效降低成本。
附图说明
29.图1为本发明的枯草芽孢杆菌的菌落形态；
30.图2为枯草杆菌的镜检图；
31.图3为发酵96h有效活菌数变化曲线图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.一种高效降解cod菌剂的制备方法，包括如下步骤：
34.步骤1：菌种的筛选
35.在烟酰胺生产车间废水中通过初筛、复筛得到一株能够高效降解化学需氧量(cod)的菌株；
36.步骤2：菌种的形态观察和菌种鉴定
37.a.挑取发酵液，在lb平板划线，观察菌落形状、光泽、颜色、大小、透明度等
38.b.借鉴恒定区的序列设计引物，将16s rrna基因片段扩增出来，测序获得16s rrna基因序列，分析该微生物与其它微生物之间在分子进化过程中的亲缘关系；
39.步骤三：液体菌剂的制备
40.发酵培养基的组分为：牛肉膏0.3％ 蛋白胨1.0％ nacl0.5％ 硫酸锰0.2％，发酵条件：30℃，220rpm，ph7.0，3d；有效活菌数：3
‑5×
10
10
cfu/ml。
41.步骤四：微生物固定化。
42.a.琼脂法：将2g琼脂与98g水混合，在高温下溶解后，冷却至48～55℃，加入0.5g湿菌体混匀，冷却成凝胶，切成2mm
×
2mm
×
2mm正方体小块状；
43.b.聚丙烯酰胺法：将4.75％丙烯酰胺和0.0125％甲叉双丙烯酰胺的混合溶液与0.5g湿菌体混匀后，加入过硫酸盐引发剂和temed，聚合成直径3mm的凝胶；
44.c.海藻酸钠法：将0.5g湿菌体与2％海藻酸钠溶液混合，滴入3％cacl2溶液中，形成直径3mm的海藻酸钙固定化细胞球状颗粒；
45.d.海藻酸钠
‑
聚乙烯醇法：将含有2％海藻酸钠和7％聚乙烯醇的溶液与0.5g湿菌体混匀后，滴入3％cacl2溶液中，形成直径3mm的海藻酸钙
‑
聚乙烯醇固定化细胞球状颗粒。
46.高效降解cod菌剂的制备方法制备的cod菌剂在处理工业废水上的应用，包括如下步骤：
47.取不同载体固定化颗粒30颗于装有100ml烟酰胺生产车间发酵废水的摇瓶中，30℃，120rpm条件下，5天后检测废水中cod含量。
48.图1展示了枯草芽孢杆菌的菌落形态，图2展示了枯草杆菌的镜检，图3为发酵96h有效活菌数变化曲线。
49.表1不同固定化方法的特性
[0050][0051]
表2不同固定化方法重复使用后对废水cod的去除率
[0052][0053]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。