嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物及其在处理含有硫化合物的材料中的用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及嗜酸氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans)的细菌培养 物，其分离、培养和鉴别方法，以及它们在处理含有硫化合物的材料，尤其是例如经元素硫 (S)污染和/或耗尽的催化剂中的用途。
[0002] 本发明的嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物表现出硫氧化活性，特别适用于将元素硫 (S)转变为硫酸盐（S04)，一种可溶于水（H20)的化合物，可用于一般工业。
【背景技术】
[0003] 由于其固有的对碳氢化合物的勘探、生产、炼制、配送和使用等活动工艺，石油工 业活动已经造成了非常严重的环境问题。硫化氢（H2S)是具有异味腐蚀性高毒性气体，作 为石油工业活动的一部分而产生。硫化氢通常在天然气中发现，如果石油含有高浓度的硫 化合物，诸如产自墨西哥的石油，也会特别含有硫化氢。由于H2S是污染物，人们寻求将其 转化为元素硫，在一般工业中具有更大的用途。
[0004] 时至今日，石油工业中回收H2S的工艺称之为克劳斯工艺（Claus Process)，其已 成为石油工业中的标准。其发明者，科学家卡尔?弗雷德瑞奇?克劳斯（Karl Friendrich Claus)于1883年为克劳斯工艺申请了专利。
[0005] 克劳斯工艺涉及使用各种烷基胺，通常称为胺的液体溶液经萃取从气流中分离 H2S。在克劳斯工艺中可以使用不同类型的胺，例如单乙醇胺（MEA)、二乙醇胺（DEA)、甲基 二乙醇胺（MDEA)、二异丙胺（DIPA)和乙氧基乙醇胺也称为二甘醇（DGA);更多使用的烷基 胺包括MEA、DEA和MDEA。
[0006] 在克劳斯工艺中，H2S注入克劳斯单元中，形成两个阶段：
[0007] a)热阶段，其中H2S经空气部分氧化，这在1000-1400°C高温下的反应炉中进行， 形成元素硫（S)和二氧化硫（S02)，但仍有H2S未反应；
[0008] b)催化阶段，其中剩余的H2S在低温，大约200_350°C，经催化剂催化与S02反应形 成并脱除元素硫（S)。
[0009] 克劳斯工艺使用不同类型的工业催化剂，尤其是例如二氧化钛、氧化铝、沸石、粘 土、硅铝酸盐、多孔材料催化剂等等。
[0010] H2S使得工业催化剂例如二氧化钛催化剂（Ti02)以及上述其他一些催化剂失活。 一旦被元素硫（S)耗尽和/或失活，在克劳斯工艺中使用的催化剂成为污染性有毒废料。 [0011]目前，在克劳斯工艺中耗尽和/或失活的工业催化剂弃置于由环境立法部门设立 的有毒废料处置区域，以寻求尽可能减小对环境和生态系统的破坏，但因其仍然是有毒废 料，故对环境还是会造成影响。此外，还缺乏对元素硫（S)的回收，元素硫在一般工业中有 更广泛的应用。
[0012] 基于现有技术，被污染和/或耗尽的催化剂的处理基本上还着眼于催化剂的回 收，催化剂中含有不同的金属，例如铜（Cu)、铁（Fe)、铝（A1)、镍（Ni)、钴（Co)、钒（V)和钼 (Mo) 〇
[0013] 对于被硫污染和/或耗尽的催化剂，则没有任何处理。
[0014] 墨西哥专利MX 167. 308 (B)，1993年3月15日，涉及再生被硫污染的催化剂的工 艺，包括沸石和VIII族金属，该工艺的特征在于聚集所述VIII族金属并随后从催化剂中分 离硫，重点在于上述金属分离的化学处理。
[0015] 上述文献中无一建议本发明所请求保护的嗜酸氧化硫硫杆菌的细菌培养物，其分 离、培养和鉴别方法，以及它们在处理含有硫化合物的材料，例如经元素硫（S)污染和/或 耗尽的催化剂中的用途。
[0016] 因此，本发明的一个目的是提供嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物，特别是如下菌 株：
[0017] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-5,注册号DSM 26636,和
[0018] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-6,注册号DSM 26637，
[0019] 根据布达佩斯条约，出于专利申请的目的，于2012年11月12日在国际权威微生 物保藏莱布尼茨研究所-德国微生物菌种保藏中心注册登记。
[0020] 本发明的再一个目的是提供嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物的分离方法，嗜酸氧化 硫硫杆菌菌株AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,各自的注册号为DSM 26636和DSM 26637的培 养和鉴别方法，所述嗜酸氧化硫硫杆菌具有硫氧化活性，特别适用于将元素硫（S)转化为 硫酸盐（S04)，一种可溶于水（H20)的化合物，可用于一般工业。
[0021] 本发明的再一个目的是提供嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物，优选为嗜酸氧化硫 硫杆菌菌株AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,注册号分别为DSM 26636和DSM 26637的主要 用途，该用途是处理经元素硫（S)污染和/或耗尽的催化剂的生物或生物技术工艺，所述 经元素硫（S)污染和/或耗尽的催化剂是主要来自但并非唯一来自于克劳斯工艺（Claus process)的有毒废料污染物，该工艺：
[0022] ?在环境条件下工作；
[0023] ?不影响环境或生态系统；和
[0024] ?以一种可溶于水（H20)的化合物，即硫酸盐形式（S04)回收91-100%的元素硫， 用于其再使用或催化剂的安全处置。
[0025] 附图简要说明
[0026] 图1显示了鉴别为嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,注册号分别为 DSM 26636和DSM 26637,的16S rRNA基因序列的系统发育树。
[0027] 图2显示了嗜酸氧化硫硫杆菌菌株AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,注册号分别为 DSM 26636和DSM 26637,在改性斯塔奇（Starkey)培养基中，不同经元素硫（S)耗尽的工 业催化剂浓度下的评估试验结果。
[0028] 图3显示了嗜酸氧化硫硫杆菌菌株AZCT-M125-6,注册号DSM26637,在改性斯塔奇 (Starkey)培养基中，不同经元素硫（S)耗尽的工业催化剂浓度下的评估试验结果。
[0029] 图4显示了经元素硫（S)耗尽的工业催化剂的生物技术处理的监测，考察参数包 括通过纽鲍尔室（Neubauer chamber)对细胞计数得到的微生物生长、pH以及嗜酸氧化硫 硫杆菌菌株AZCT-M125-5,注册号为DSM 26636,产生的硫酸盐。
[0030] 图5显示了经元素硫（S)耗尽的工业催化剂的生物技术处理的监测，考察参数包 括通过纽鲍尔室（Neubauer chamber)对细胞计数得到的微生物生长、pH以及嗜酸氧化硫 硫杆菌菌株AZCT-M125-6,注册号为DSM 26637,产生的硫酸盐。
[0031] 图6显示了经元素硫（S)耗尽的工业催化剂的处理的监测，考察参数包括在废催 化剂中残留的元素硫（S)，作为被菌株脱除的硫的相应百分比，所述菌株是：
[0032] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-5,注册号DSM 26636,和
[0033] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-6,注册号DSM 26637。
【具体实施方式】
[0034] 本发明涉及嗜酸氧化硫硫杆菌的细菌培养物，其分离、培养和鉴别方法，以及它们 在处理含有硫化合物的材料，例如经元素硫（S)污染和/或耗尽的催化剂中的用途。
[0035] 优选在本发明中采用的嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物是如下菌株：
[0036] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-5,注册号DSM 26636,和
[0037] ?嗜酸氧化硫硫杆菌AZCT-M125-6,注册号DSM 26637，
[0038] 根据布达佩斯条约，出于专利申请的目的，于2012年11月12日在国际权威微生 物保藏莱布尼茨研究所-德国微生物菌种保藏中心注册登记。
[0039] 本发明涉及嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物的分离方法，嗜酸氧化硫硫杆菌菌株 AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,各自的注册号为DSM26636和DSM 26637的培养和鉴别方法， 所述嗜酸氧化硫硫杆菌具有硫氧化活性，特别适用于将元素硫（S)转化为硫酸盐（S04)，一 种可溶于水（H20)的化合物，可用于一般工业。
[0040] 本发明还涉及采用嗜酸氧化硫硫杆菌细菌培养物，优选为嗜酸氧化硫硫杆菌菌株 AZCT-M125-5和AZCT-M125-6,注册号分别为DSM26636和DSM 26637的生物或生物技术工 艺，用于处理经元素硫（S)污染和/或耗尽的催化剂，所述经元素硫（S)污染和/或耗尽的 催化剂是主要来自但并非唯一来自于克劳斯工艺（Claus process)的有毒废料污染物，该 工艺：
[0041] ?在环境条件下工作；
[0042] ?不影响环境或生态系统；和
[0043] ?