专利名称：一种由放射状土壤杆菌制备生物絮凝剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理用生物絮凝剂的制备方法，具体的说是一种利用放射状土壤杆菌 制备生物絮凝剂的方法。
背景技术：
水处理中常用絮凝剂为聚合铝系絮凝剂及聚丙烯酰胺类絮凝剂，研究表明，饮用水中的 铝离子是造成老年痴呆症的重要因素，而丙烯酰胺单体具有强烈的致癌作用。生物絮凝剂是 由微生物产生的一类具有絮凝活性的生物大分子物质，能使液体中难沉降的固体悬浮颗粒聚 凝，加速沉降以达到固液分离的目的。生物絮凝剂对人体无害，可以被生物降解，对生态环 境也不存在不良影响，较之常用的聚合铝系絮凝剂和聚丙烯酰胺类絮凝剂要更为安全。专利 号为2003110105515. X、名称为"由节杆菌制备生物絮凝剂的方法"的发明专利提供了一种 "选用节杆菌为生物絮凝剂菌种，经发酵培养和提取制得水处理生物絮凝剂"的方法，虽为 水处理中生物絮凝剂的使用提供了一条渠道，但该专利方法存在产量低、絮凝活性差、耐热 性差、作用pH范围窄等缺点，故未能得到推广使用。
发明内容
本发明的目的是克服巳有生物絮凝剂生产中的不足，提供一种生产工艺简单，絮凝剂产 量更大，作用pH范围广，耐热性好的由放射状土壤杆菌制备生物絮凝剂的方法。 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案
选用放射状土壤杆菌作为生物絮凝剂菌种，经发酵培养和提取制备水处理用生物絮凝剂， 该生物絮凝剂制备步骤如下
放射状土壤杆菌(々rote"eW鹏ra力'otecfer) M-503,由活性污泥采样、分离获得。 菌种的制备
初选培养基的重量组成(g/L):
K2HP04 0. 5-1 MgS04 7H20 0. 3-0. 5 FeS04 7H20 0. 01-0. 03 NaN03 3-5 KC1 0.5-0.8蔗糖30-50琼脂15-20pH 6.6-7.0。
初选方法将活性污泥系列稀释，涂布接种到筛选培养基上，30-32'C培养36-48hr，挑 取生长迅速、菌体表面粘稠的菌株接种到固体斜面，30-32'C培养36-48hr， 4'C保藏，备用。
复筛培养基的重量组成(g/U:
蔗糖20-50 酵母膏0.2-0.5 尿素0.2-0.5 NaCl 0.1-0.2 K2HP04 3-5 (NH4)2S04 0.2-0.5 MgS04* 7H20 0.2-0.3 pH 7.0-7.5。
复筛方法从斜面上挑取菌苔接种于含有复筛培养基的三角瓶中，接种后培养条件为 90-120转/分，30-32C旋转式振荡培养36hr,测定发酵液的絮凝活性。
筛选得到的放射状土壤杆菌的菌种特征为
菌落凸起，全缘光滑。可产生3-酮基乳糖，接触酶、氧化酶和尿素酶阳性，可利用阿拉 伯糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、木糖、甘露糖、鼠李糖、有机酸盐和氨基酸作 为碳源，不能利用纤维素、淀粉、琼脂糖、半乳糖作为碳源，可利用硝酸盐作为氮源。
2)产絮凝剂菌种发酵培养
絮凝剂发酵培养基的重量组成(g/U:
蔗糖20-50酵母膏0.2-0.5 尿素0.2-0.5 NaCl 0.1-0.2 K2HP04 3-5 (NH4)2S04 0.2-0.5 MgS0 7H20 0.2-0.3 pH 7.0-7.5
将放射状土壤杆菌菌种按培养基总重量的3-5%的比例接种于装有絮凝剂发酵培养基的 三角瓶中(发酵培养基装样量为150-200ml/500ml三角瓶)，接种后培养条件为30-32'C，
390-120转/分旋转式振荡培养36-48hr备用。 3)生物絮凝剂的提取与制备
a) 发酵液通过离心机离心分离10-20分钟，除去沉淀，取上清液备用；
b) 向上清液中加入O. 1"0.2XCaCl2和2-3倍体积的95")6乙醇，玻璃棒搅拌，沉淀5-10 分钟得沉淀物。
c) 将沉淀物用无水乙醇清洗，真空干燥得生物絮凝剂产品。 本发明的有益效果在于
生产工艺更为简单，絮凝剂产量更大(达到14.9g/L)，作用pH范围广(pH 6-12),耐 热性好(121'C作用20分钟，絮凝剂活性保持98%)，无二次污染，适宜大规模生产及工业 应用等特点，具有良好的推广应用价值。
具体实施例方式
实施例1
1) 菌种的制备
放射状土壤杆菌"^n^acfer/咖ra力'o6acfer) M-503，由活性污泥采样、分离获得。 初筛培养基的重量组成(g/L):
K2HP04 0.6 MgS04 7H20 0,4 FeS04 7H20 0.02 NaN03 4 KC1 0.6 庶 糖40琼脂18 pH 6.8。
复筛培养基的重量组成(g/L):
蔗糖30酵母膏0.3 尿素0.3 NaClO. 15 K2HP04 4 (NH4)2S04 0.3 MgS04* 7H20 0.25 pH 7.25。
初筛方法将活性污泥系列稀释，涂布接种到筛选培养基上，3rC培养36小时，挑取生 长迅速、菌体表面粘稠的菌株接种到固体斜面，3rC培养40小时，4"C保藏，备用。
复筛方法从斜面上挑取菌苔接种于含有复筛培养基的三角瓶中，3rc, 100转/分摇床
培养36hr，检测发酵液絮凝活性，筛选出生物絮凝剂高产菌株。 絮凝剂活性检测方法
取配制好的高岭土 (过80目筛)溶液90ml(5g/L)调节pH 7.5,发酵液0.2ml,质量分 数为1%的CaCl2 5ml加入100ml烧杯中，用蒸馏水补足为100ml，磁力搅拌器100转/分搅拌 30秒，静沉1分，吸取50ml处上清液于722分光光度计550nm处测定其吸光度，同时以蒸 馏水代替发酵液作为对照。絮凝活性可以用絮凝活力单位来表示，将lmin内使5g/L高岭土 悬液在550nm处吸光度降低0. 001定义为1个絮凝活力单位(U)。
2) 生物絮凝剂的提取与制备 絮凝剂发酵培养基的重量组成(g/U:
蔗糖30 ,酵母膏0.3,尿素0.3' NaCl 0.15, K風4, (NH4)孤0.3， MgS04' 7H20 0.25，自然pH。
将放射状土壤杆菌菌种按培养基总重量的4%的比例接种于装有絮凝剂发酵培养基的三 角瓶中(发酵培养基装样量为150/500ml三角瓶)，接种后培养条件为30'C， 90 /分旋转式 振荡培养36小时。
将发酵液通过离心机离心分离15分钟，除去沉淀，取上清液备用；向上清液中加入0.15 MCaCl2和2. 5倍体积的95%乙醇，玻璃棒搅拌，沉淀IO分钟得沉淀物；将沉淀物用无水乙醇 清洗，真空干燥得生物絮凝剂产品。
由本发明的方法生产的生物絮凝剂适用于各种颗粒状杂质或污染物的污水处理，例如生 活污水、食品工业排放的污水、地表水的净化处理，同时耐热性好，对pH6-12范围内的污 水都具有良好的处理效果。
权利要求
1. 一种生物絮凝剂的制备方法，其特征在于选用放射状土壤杆菌为生物絮凝剂菌种，经发酵培养和提取得水处理生物絮凝剂，该生物絮凝剂的制备采用以下步骤菌种的制备初选培养基的重量组成(g/L)K2HPO40.5-1MgSO4·7H2O0.3-0.5FeSO4·7H2O0.01-0.03NaNO33-5KCl0.5-0.8蔗糖30-50琼脂15-20pH6.6-7.0。初选方法将活性污泥系列稀释，涂布接种到筛选培养基上，30-32℃培养36-48hr，挑取生长迅速、菌体表面粘稠的菌株接种到固体斜面，30-32℃培养36-48hr，4℃保藏，备用；复筛培养基的重量组成(g/L)蔗糖20-50酵母膏0.2-0.5尿素0.2-0.5NaCl0.1-0.2K2HPO43-5(NH4)2SO40.2-0.5MgSO4·7H2O0.2-0.3pH7.0-7.5；复筛方法从斜面上挑取菌苔接种于含有复筛培养基的三角瓶中，接种后培养条件为90-120转/分，30-32℃旋转式振荡培养36hr，测定发酵液的絮凝活性；筛选得到的放射状土壤杆菌的菌种特征为菌落凸起，全缘光滑。可产生3-酮基乳糖，接触酶、氧化酶和尿素酶阳性，可利用阿拉伯糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、木糖、甘露糖、鼠李糖、有机酸盐和氨基酸作为碳源，不能利用纤维素、淀粉、琼脂糖、半乳糖作为碳源，可利用硝酸盐作为氮源；2)产絮凝剂菌种发酵培养絮凝剂发酵培养基的重量组成(g/L)蔗糖20-50酵母膏0.2-0.5尿素0.2-0.5NaCl0.1-0.2K2HPO43-5(NH4)2SO40.2-0.5MgSO4·7H2O0.2-0.3pH7.0-7.5将放射状土壤杆菌菌种按培养基总重量的3-5％的比例接种于装有絮凝剂发酵培养基的三角瓶中(发酵培养基装样量为150-200ml/500ml三角瓶)，接种后培养条件为30-32℃，90-120转/分旋转式振荡培养36-48hr备用；3)生物絮凝剂的提取与制备a)发酵液通过离心机离心分离10-20分钟，除去沉淀，取上清液备用；b)向上清液中加入0.1—0.2％CaCl2和2-3倍体积的95％乙醇，玻璃棒搅拌，沉淀5-10分钟得沉淀物；c)将沉淀物用无水乙醇清洗，真空干燥得生物絮凝剂产品。
2. 根据权利要求1所述的一种生物絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的初选培养基 的重量组成(g/L)为K2HP04 0.6 MgS04.7H20 0.4 FeS047H20 0.02 NaN03 4 KC1 0.6蔗糖40琼脂18 pH 6.8。
3. 根据权利要求1或2所述的一种生物絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的复筛培 养基的重量组成(g/L)为蔗糖30 酵母膏0.3 尿素0.3 NaCl 0.15 K2HP04 4 (NH4)2S04 0.3 MgS04*7H20 0.25 pH 7.25。
4. 根据权利要求1、 2或3所述的一种生物絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的絮凝 剂发酵培养基的重量组成(g/L)为蔗糖30 ,酵母膏0.3,尿素0.3， NaCl 0.15, K2HP04 4， (NH4)2S04 0.3, MgSO4*7H2O0.25，自然pH。
全文摘要
本发明提供一种由放射状土壤杆菌制备生物絮凝剂的方法，包括菌种发酵培养和生物絮凝剂的制备，选用土壤杆菌为生物絮凝剂生产菌种，经发酵培养和提取制备得水处理用生物絮凝剂。该方法与现有技术相比具有原料成本低、工艺简单、生产的絮凝剂活性高、耐热性强、无二次污染、适宜大规模生产及工业应用等特点，具有良好的推广应用价值。
文档编号C02F1/52GK101423804SQ20071011347
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者强 李 申请人:济南大学