一株类短短芽孢杆菌及其应用的制作方法

文档序号:15457383发布日期:2018-09-15 01:28阅读:273来源:国知局
本发明涉及微生物
技术领域
,具体涉及一株类短短芽孢杆菌及其应用。
背景技术
:随着天然气勘探技术的发展越发成熟,天然气的开采变得简单。但是天然气不便运输,为了让天然气到每家每户,就得保证天然气的运输。天然气开采出来后,经过压缩机压缩成为液体之后,能够级大的降低运输难度和成本。在天然气的压缩过程中,会产生大量采输水,采输水中含有的凝析油和增压机房的废机油混在一起排到废水池中。其中废机油的主要成分为水、灰尘、金属粉末、炭黑、色素、不饱和烃类、有机酸、盐、沥青胶态物质、沥青质、沥青酸、含氧化合物主要是酸、醇、醛、酮、酯、内酯、胶质噻吩类、氢化噻吩类、硫化物、二硫化物、硫醇:脂肪族胺及芳香胺,以及含吡啶环的化合物、芳烃、烯烃。凝析油是指从凝析气田的天然气中凝析出来的液相组分,又称天然汽油,其主要成分是c5~c8烃类的混合物,并含有少量大于c8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质,馏分多在20℃~200℃,比重小于0.78,其重质烃类和非烃组分的含量比原油低,挥发性好。这类采输水成分复杂且含有许多的有毒有害物质,达不到国家排放标准,使用常规的化学方法处理,效果不理想且容易造成二次污染。目前,已有多篇报道公开,一些芽孢杆菌具有降解含油废水的能力,如申请号为:201410354185.6的专利,再如题目为“短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌降解原油烃机制研究”的文献等。但这些菌普遍存在诸多局限,如:需要多种菌同时作用才能达到较好的降解效果;针对地域性、特异性含油废水,处理效果弱等。四川泸州市江阳区存在诸多油井站废水池,每年产生大量含油废水,无法实现有效处理后达标排放,为当地居民生活带来极大的不便与健康威胁。因此,针对当地提供一种特异性的、处理效果优良的含油废水处理菌剂,具有重要的现实意义。技术实现要素:本发明的目的是提供一株类短短芽孢杆菌及其应用。为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案是:一株类短短芽孢杆菌,菌种名称:类短短芽孢杆菌,brevibacillusparabrevis,于2017年10月25日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号:cgmccno.14835。相应的,一株类短短芽孢杆菌,其16srdna测序结果如seqidno1所示。相应的,所述的类短短芽孢杆菌在处理含油废水中的应用。优选的,所述的类短短芽孢杆菌在处理含油废水中的应用,具体步骤为:(1)将所述类短短芽孢杆菌扩大培养至菌液浓度为107~108cfu/ml,得接种菌液;(2)将所述接种菌液摇匀,与麸皮按1:1的比例混匀,30℃下晾干,得菌剂;(3)将稻草、待处理的含废油废水按质量为1:1混合,再按接种量为8%接种所述菌剂,加水调节水分至65%,待堆体温度升至40℃后,进行曝气,至温度降至与外界温度一致为止;反应20天后,废水处理完成。优选的,步骤(3)所述曝气,具体为:曝气速率为90l/min,曝气时间2h/天。优选的,所述含油废水为天然气采输水。本发明具有以下有益效果:1、本发明提供了一种特异性处理四川泸州市江阳区含油废水的菌种,不用与其它菌联合,单独使用即可达到极佳的处理效果。2、本发明还提供了所述菌种制备成菌剂的制备方法和使用方法,成本低廉、方法简便、效果显著。具体实施方式1、培养基的准备:(1)浮油选择性培养基:称取硝酸铵3g,磷酸氢二钾0.5g,磷酸二氢钾0.5g,无机盐溶液2ml,废机油10ml,琼脂18g,补水至1000ml,调节ph至7.0,在120~122℃下高温灭菌25~30min。(2)活化培养基:称取硝酸铵3g,磷酸氢二钾0.5g,磷酸二氢钾0.5g,无机盐溶液2ml,废机油10ml,琼脂18g,补水至1000ml,调节ph至7.0,在120~122℃下高温灭菌25~30min。(3)发酵扩大培养基:称取硝酸铵3g,磷酸氢二钾0.5g,磷酸二氢钾0.5g,无机盐溶液2ml,废机油10ml,琼脂18g,补水至1000ml,调节ph至7.0,在120~122℃下高温灭菌25~30min。(4)液体培养基:蛋白胨10g,酵母膏2g,牛肉膏5g,氯化钠5g,补水至1000ml,ph7.0,在121℃下高温灭菌30min。(5)含油液体培养基:硝酸铵3g,磷酸氢二钾0.5g,磷酸二氢钾0.5g,无机盐溶液2ml,废机油10ml,琼脂18g,补水至1000ml,调节ph至7.0,在120~122℃下高温灭菌25~30min。(6)无机盐溶液(质量分数):mgso40.4%,cuso40.1%,mnso40.1%,feso40.1%,cacl20.1%。2、类短短芽孢杆菌的筛选(1)收集四川泸州市江阳区通滩镇金宝山村1社油井站废水池的浮油,富集培养2~3周,培养好的菌液按10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的浓度梯度依次稀释,分别从各浓度的稀释液中吸取0.1ml菌液,于上述浮油选择性培养基平板均匀涂布,在30℃下恒温培养24h,镜检各菌落形态,挑取短杆状菌落,反复划线分离纯化,获得该菌菌株。本发明全文使用的含油废水,均来自四川泸州市江阳区通滩镇金宝山村1社油井站废水池。经检测,其具体成分表如表1所示。表1含油废水成分表(2)菌株性状特征如下:形态特征:该菌在浮油选择性分离培养基中的营养细胞为杆状,革兰氏阳性,长0.8~2.0μm,宽0.6~1μm;在30℃培养3~4天形成芽孢,芽孢大小0.6~0.8×1.2~1.5μm,为圆形或圆柱形。培养性质:该菌置于牛肉膏蛋白胨琼脂培养基平板培养:在35℃下培养24h可大量生长,菌落表面凸起,白色,表面不光滑有褶皱,菌落不透明,边缘呈规则圆形,菌落粘性小,随着培养时间的增加变为乳黄色。分子生物学鉴定:提取该菌株全基因组dna,pcr扩增16srdna片段进行测序,测序结果如seqidno1所示。测序结果在ncbi中进行比对,比对结果显示该菌株为类短短芽孢杆菌。本发明的类短短芽孢杆菌于2017年10月25日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc),保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为:cgmccno.14835。3、类短短芽孢杆菌的扩大培养(1)将上述类短短芽孢杆菌接种至活化培养基中,30℃恒温箱中活化培养48h,得活化菌种;将活化菌种接种到扩大发酵培养基,在30℃、120rmp条件下振荡培养48h,得接种菌液,经发酵扩大培养后得到的接种菌液浓度为107~108cfu/ml。4、将类短短芽孢杆菌用于处理含油废水(1)实验室观察将上述扩大的接种菌液按照8%的接种量(即体积为10%含油液体培养基)接种到含油液体培养基中,初始浮油呈现黑色且均匀的分散在培养基表面,有明显的油水分层;接种2~3天后,浮油颜色发生变化,呈现出土黄色或黄白色,浮油变成小圆球状,分散于整个培养基中;接种约4~5天后,小圆球在分散成为更小的小颗粒,均匀地分布于培养基中;接种7天之后,油和水分辨不明显,整个培养基呈黄白色浑浊状液体。(2)实际生产中的处理1)将步骤3扩大培养得到的接种菌液摇匀,与麸皮按质量比1:1的比例混匀,30℃下晾干,用自封袋封装成1kg/袋的菌剂。2)将稻草、待处理的含废油废水按质量为1:1混合,再按接种量为8%接种步骤1)制备的菌剂,混匀后,加水调节混合物水分至65%。将混合物装入微生物处理反应器中,待堆体温度升至40℃后,以90l/min的速率曝气,每天曝气2h,直至温度降至与外界温度一致为止。平均反应20天后,废水达到排放标准。下面结合具体实施例对本发明进行进一步解释说明。实施例一:类短短芽孢杆菌最适接种量优选使用上述步骤3扩大培养后的接种菌液,接种到5ml/管的液体培养基中,30℃,120rpm恒温摇床培养24h,将培养后的菌液摇匀后,分别接种5ml(接种量5%)、8ml(接种量8%)、10ml(接种量10%)菌液到100ml含油量为10%的含油液体培养基中,30℃,120rpm恒温摇床培养7d,每个接种量做3个平行和1个空白(加相同体积的水代替菌液)。7d后取出摇瓶,分别将摇瓶内的液体转入500ml空三角瓶中,加入100ml石油醚(沸点为30~60℃),超声30min,摇床震荡2h,分液漏斗分离,下层为水层,上层为含油的石油醚,用250ml烧杯收集上层液体,45℃挥发掉石油醚,称重。按以下公式计算降解率:浮油降解率=(m4-m3)/(m2-m1)×100%其中,m1:空500ml三角瓶的质量;m2:装入含油液体后500ml三角瓶的质量;m3:空250ml烧杯的质量;m4:挥发掉石油醚后的250ml烧杯的质量。结果为:5%接种量的浮油降解率为63%,8%接种量的浮油降解率为67%,10%接种量的浮油降解率为66%。菌液接种量在8%左右较为适宜,接种量增加时,降解率不再增加,甚至呈略下降趋势。接种量过大时,菌间可能因养分、生存空间等条件有限,从而降低生物活性。实施例二:类短短芽孢杆菌特异性处理油井站废水的效果(1)以上述步骤3制备的类短短芽孢杆菌扩大培养至1×107cfu/ml,摇匀后与麸皮1:1混匀,制成菌剂,作为处理组。以短短芽孢杆菌(cgmccno.2148)扩大培养至1×107cfu/ml,摇匀后与麸皮1:1混匀,制成菌剂,作为对照组。(2)取四川泸州市江阳区通滩镇金宝山村1社油井站废水池的含油废水,经测定,废水中的含油量为63.56%。将所述废水分为等量的两份,分别接种处理组和对照组菌剂。接种量均为8%。按上述步骤4的方法进行废水处理,分别于处理的第7、15、30天,取样检测废水的含油量,并计算降解率,结果如表2所示。表2效果对比表由上表可以看出,虽然都是有降解油污效果的芽孢杆菌,但针对江阳区本地的特异性含油废水,本发明的类短短芽孢杆菌菌剂处理效果尤佳,对照组的短短芽孢杆菌菌剂效果不理想。发明人在操作中,还试验了其它一些被证明具有一定处理油污效果的短短芽孢杆菌(因未进行微生物保藏,在此未列出实验数据),但针对该特异性含油废水,处理效果均不理想。这可能是因为,本发明的类短短芽孢杆菌在该环境下产生了特异性优选变化,尤其适用于当地油污废水处理。实施例三:类短短芽孢杆菌处理江阳区含油废水效果使用上述步骤4(将类短短芽孢杆菌用于处理含油废水)中在实际生产中的处理方法,对江阳区当地含油废水进行处理。具体参数及效果如表3所示。表3处理效果表效果例1例2例3废水初始含油量65.76%57.53%55.48%废水第7天含油量25.01%21.03%19.80%油污第7天降解率61.97%63.45%64.31%废水第15天含油量12.13%11.01%9.07%油污第15天降解率81.55%80.86%83.65%废水第30天含油量4.23%3.59%2.25%油污第30天降解率93.57%93.76%95.94%序列表<110>中国科学院成都生物研究所中煤科工集团重庆设计研究院有限公司<120>一株类短短芽孢杆菌及其应用<160>1<170>siposequencelisting1.0<210>1<211>1505<212>dna<213>类短短芽孢杆菌(brevibacillusparabrevis)<400>1agggggcgtgctatacatgcaagtcgagcgagggttttcggaccctagcggcggacgggt60gagtaacacgtaggcaacctgcctctcagaccgggataacatagggaaacttatgctaat120accggataggtttttggattgcatgatccgaaaagaaaagatggcttcggctatcactgg180gagatgggcctgcggcgcattagctagttggtggggtaacggcctaccaaggcgacgatg240cgtagccgacctgagagggtgaccggccacactgggactgagacacggcccagactccta300cgggaggcagcagtagggaattttccacaatggacgaaagtctgatggagcaacgccgcg360tgaacgatgaaggtcttcggattgtaaagttctgtgtagggatttccaccaatggacgaa420gtctgatgagcacgccgcgggacgatgagtctcgatgtaaagtctgtgtcagggacgaca480cgtgccgttcgatagggcgtaccttgacggtacctgacgagaaagccacggctaactacg540tgccagcagccgcggtaatacgtaggtggcaagcgttgtccgggatttattgggcgtaaa600gcgcgcgcaggcggctatgtaagtctggtgttaaagcccggagctcaactccggttcgca660tcggaaactgtgtagcttgagtgcagaagaggaaagcggtattccacgtgtagcggtgaa720atgcgtagagatgtggaggaacaccagtggcgaaggcggctttctggtctgtaactgacg780ctgaggcgcgaaagcgtggggagcaaacaggattagataccctggtagtccacgccgtaa840acgatgagtgctaggtgttgggggtttcaataccctcagtgccgcagctaacgcaataag900cactccgcctggggagtacgctcgcaagagtgaaactcaaaggaattgacgggggcccgc960acaagcggtggagcatgtggtttaattcgaagcaacgcgaagaaccttaccaggtcttga1020catcccgctgaccgctctggagacagagcttcccttcggggcagcggtgacaggtggtgc1080atggttgtcgtcagctcgtgtcgtgagatgttgggttaagtcccgcaacgagcgcaaccc1140ttatctttagttgccagcattcagttgggcactctagagagactgccgtcgacaagacgg1200aggaaggcggggatgacgtcaaatcatcatgccccttatgacctgggctacacacgtgct1260acaatggttggtacaacgggatgctacctcgcgaggggacgccaatctctgaaaaccaat1320ctcagttcggattgtaggctgcaactcgcctacatgaagtcggaatcgctagtaatcgcg1380gatcagcatgccgcggtgaatacgttcccgggccttgtacacaccgcccgtcacaccacg1440ggagtttgcaacacccgaagtcggtgaggtaaccgcaaggagccagccgccgaagtgggt1500tgttt1505当前第1页12
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