一种含有栖热菌的活性填料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含有栖热菌的活性填料的制备方法。本发明所涉及的水管致黑栖热菌(Thermus?Scotoductus)ZDL1，为从中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室处理含二氧化硫等含硫废气的中/高温生物反应器中得到分离菌，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC?No.7430。有本发明制得的含有栖热菌的活性填料比表面积大，孔隙率高，透气性好，阻力小；菌细胞附载量高，不易流失；附载有优势菌栖热菌ZDL1，具有较高的降解二氧化硫、二硫化碳等含硫恶臭物质的效率；并且优势菌的适应期短，可以快速开始降解反应，应用在净化中/高温含硫恶臭物质的废气生物反应器中，能够缩短启动期。
【专利说明】一种含有栖热菌的活性填料的制备方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于环境治理领域，具体涉及一种含有栖热菌的活性填料的制备方法。
【背景技术】:
[0002]在污水处理、污泥干化焚烧、堆肥等过程中，会产生温度较高(35?100°C)的废气，这种中/高温废气成分复杂，其中二氧化硫是主要的物质之一。含有二氧化硫的废气逸散到大气中，随着空气的流动扩散到各处，对周围环境造成污染，对人体健康产生危害。目前，废气的治理引起人们越来越多的关注，许多国家都制定了相关的排放标准，严格控制废气中污染物的排放，并要求企业在排放前，采取相应的治理措施。我国于2001年开始实施的国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中对33种大气污染物，例如二氧化硫等污染物的排放限值做出了严格的规定。
[0003]与其它物理化学废气处理方法相比，生物处理方法因其具有成本低、操作简便、技术清洁、无二次污染等优点，九十年代以后成为当前研究的热点。生物法的原理是利用微生物的生物氧化作用将废气中含硫物质转化为硫酸盐或硫单质的过程。生物方法适于处理低浓度、大气量的废气。
[0004]但是，目前常规的废气生物处理技术都是处理常温下的物质，对高温废气的处理通常采用喷淋冷却水给废气降温后再处理的方法。这样，不仅增加了能耗，而且需要处理新产生的大量废水，加大了处理成本。
[0005]因此，寻找能够适应中/高温环境生存的栖热菌，利用栖热菌对中/高温废气直接进行处理，无需降温设备，从而在达到废气处理要求的同时，简化处理工艺，降低成本。
[0006]另外，现有技术中用于处理废气的生物反应器内都填充一定量的载体，微生物附着生长在载体表面处理废气。所以，适宜的载体应具有一定的表面性质，适合微生物的附着和生长。当处理的废气为中/高温的含硫气体时，所用载体还需要具有耐高温及耐腐蚀的性质。常规的废气处理生物反应器采用堆肥材料、木片、树皮等有机物作为载体，这类有机载体比表面积小，不耐温，易腐烂，压力损失大，使用寿命短；而火山岩、陶粒、活性炭等惰性载体表面具有多孔结构，比表面积大，而且能够耐受较高的温度。
【发明内容】
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[0007]本发明要解决的问题是提供一种能够处理中/高温废气的含有栖热菌的活性填料的制备方法。
[0008]具体制备步骤如下:
[0009](I)斜面培养:培养制备栖热菌斜面菌种；
[0010]所述的栖热菌斜面培养基组成为:牛肉粉3.0-5.0g, Na2S2O3.5H205.0g,ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.0lg, NaiTCO31.0g,水1000ml，琼脂 15g, pH 值 6.0-7.5，121°C 灭菌 30min。
[0011](2)菌悬液的制备:分别将步骤(I)制备的栖热菌斜面菌体按5-20%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.4-0.8g/L栖热菌菌悬液；
[0012]栖热菌菌悬液制备方法如下；
[0013]将步骤(I)制备的栖热菌斜面菌体按5-20%接种量逐级发酵培养，培养温度55-60°C培养时间36-48h，通风量5_200L/min，溶解氧30%，罐压0.03-0.1OMpa,发酵液置于冷冻离心机中于4 V, 2000-8000rpm,离心浓缩5_20min,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释，获得菌体浓度为0.4-0.8g/L栖热菌菌悬液；
[0014]所述的栖热菌液体发酵培养基的组成为:牛肉粉3.0-5.0g, Na2S2O3.5H205.0g,ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.0lg, NaiTCO31.0g,水1000ml, pH 值 6.0-7.5，121°C 灭菌 30min ；
[0015]所述的栖热菌无菌营养液的组成为:牛肉粉3.0-5.0g，KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.0lg, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，121°C 灭菌 30min ；
[0016](3)微生物活性填料的制备:
[0017](a)将步骤⑵制备的微生物菌悬液喷淋到多孔材料的表面；(b)将带有栖热菌菌细胞的耐腐蚀耐高温多孔材料块(或颗粒)放入旋转混合器中旋转混合；(C)再次向耐腐蚀耐高温多孔材料表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用；
[0018]优选的重复步骤(a)-(c)2_3次，使材料表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。
[0019]所述多孔材料为陶粒、颗粒活性炭、火山岩、海绵中的一种或多种；
[0020]所述多孔材料密度为0.7-1.0kg/m3,孔隙率为50_96%，粒径为5_50mm ；
[0021]所述栖热菌具体为水管致黑栖热菌(Thermus Scotoductus)ZDL1,该菌株已于2013年4月8日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCN0.7430，保藏地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101 ；
[0022]该菌株特点如下:
[0023]该菌株在LB固体平板上菌落颜色为白色，不透明，形状不规则，边缘光滑，湿润。菌体呈长杆状，大小为0.5- 1.5X2.5- 15.0 μ m，无鞭毛和孢子，革兰氏染色阴性，接触酶和氧化酶阳性，可以利用硝酸盐，对青霉素、红霉素、四环素、氯霉素和链霉素敏感，但具有抗多粘菌素B和利福平特性。最适生长温度为30-100°C ；
[0024]由该菌制备的填料在体积为0.001-200m3,硫化物的总浓度为30-250ppm，气体流速为0.05-10000m3/h，净化温度为50_65°C，停留时间15s_3min条件下对硫化物的降解效率达到85%以上。
[0025]所述水管致黑栖热菌ZDLl以菌悬液的形式附载在填料上；
[0026]所述水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液与耐腐蚀、耐高温多孔材料的质量比为50-300: 10 ；
[0027]所述的栖热菌活性填料中水管致黑栖热菌ZDLl的菌体浓度大于106CFU/g(ffiftW4)。
[0028]所述的栖热菌活性填料进行臭味气体处理，特别是在降解SO2气体中的应用，具体步骤如下:
[0029](I)将附载有水管致黑栖热菌ZDLl的微生物活性填料置于一容器中，通入SO2气体，以SO2气体为硫源，活化微生物活性填料；活化时间为1-30天；活化温度45-55°C。
[0030]所述的SO2的浓度为50-200ppm ；
[0031](2)将活化后的微生物活性填料置于生物反应器中，通入含硫物质的气体，用水管致黑栖热菌ZDLl净化废气中的含硫物质，微生物活性填料体积为0.001-200m3,硫化物的总浓度为30-250ppm，气体流速为0.05_10000m3/h，净化温度为50_65°C;定期向微生物活性填料表面喷淋营养液维持微生物活性填料的活性，喷淋频率为1-5天喷淋I次，每次喷淋速度为1.0-200L/min，每次喷淋时间为20_120min ；
[0032]所述的营养液的组成为:牛肉粉3.0-5.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g，MgCl2.6H200.5g, FeCl2.7H200.0lg, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.0-7.5 ;跟踪检测含硫
恶臭物质的降解能力。
[0033]本发明采用气相色谱法跟踪检测含硫化合物；所述的气相色谱法为:采用安捷伦GC-6890N气相色谱仪分析测定硫化物浓度，色谱柱为DB-1701毛细管柱(30mX0.3 2mm X 0.25μπι)，汽化室、FPD检测器、柱温分别设置为100。。、200。。、50。。，进样量 100 μ L, N2 流速为 1.7mL/min,分流量为 34.6mL/min。
[0034]有益效果:
[0035]1.本发明的栖热菌活性填料附载有优势菌水管致黑栖热菌ZDL1，具有较高的降解二氧化硫、二硫化碳等含硫恶臭物质的效率；并且优势菌的适应期短，可以快速开始降解反应，应用在净化中/高温含硫恶臭物质的废气生物反应器中，能够缩短启动期。
[0036]2.利用沉降、附着和离心等多种力学的作用，将降解优势菌水管致黑栖热菌ZDLl附载在耐腐蚀耐高温多孔材料上，形成微生物活性填料，菌细胞不仅能够均匀地附着在填料表面，而且能够进入填料内部的孔中，使微生物活性填料的菌细胞附载量高，不易从生物反应器中流失。
[0037]3.栖热菌活性填料使用前经过活化，可以使生物反应器快速启动。附载的菌细胞酶活稳定，能够维持长期稳定的含硫废气的净化效果。
[0038]4.用于微生物活性填料的载体材料的表面粗糙、多孔，适于菌细胞附着；比表面积大，透气性好，阻力小，有利于菌细胞与废气中的含硫物质接触，提高传质效率。
[0039]5.本发明所使用的填料耐高温,耐腐蚀,应用在净化中/高温含硫废气的生物反应器中，压力损失小，不易腐烂变形，可以长期使用和适应多种复杂的实际条件。
[0040]6.本发明所制备的活性填料在硫化物的总浓度为30-250ppm，气体流速为0.05-10000m3/h，净化温度为50_65°C，停留时间15s_3min条件下对硫化物的降解效率达到85%以上。
【具体实施方式】:
[0041]实施例1:一种脱除含硫物质净化中/高温含硫废气的栖热菌活性填料的制备方法
[0042](I)斜面培养:培养制备水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌种；
[0043]斜面培养基组成为:牛肉粉3.5g，Na2S2O3.5Η205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.0lg, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，琼月旨 15g, 121°C灭菌 30min。[0044](2)菌悬液的制备:分别将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0045]水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液制备方法如下；
[0046]将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，培养温度60°C培养时间48h，通风量50L/min，溶解氧30%，罐压0.05Mpa,发酵液置于冷冻离心机中于4°C, 6000rpm,离心浓缩IOmin,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释,获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0047]液体发酵培养基的组成为牛肉粉3.5g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6H200.5g, FeSO4.4H200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.5，121°C灭菌 30min ；
[0048]无菌营养液的组成为:牛肉粉3.5g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6H200.5g, FeCl2.7H200.01gjNaHCO3L 0g，水 1000ml，pH 值 6.5，121。。灭菌 30min ；
[0049](3)微生物活性填料的制备:
[0050](a)将步骤⑵制备的微生物菌悬液喷淋到密度为200kg/m3，孔隙率为52%，粒径为200mm火山岩颗粒表面，菌悬液和火山岩颗粒的比例为100:80 ； (b)将带有水管致黑栖热菌ZDLl菌细胞的火山岩粒颗粒放入旋转混合器中旋转混合；(c)再次向火山岩粒颗粒表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用；
[0051]重复步骤(a)_(c)3次，使火山岩粒颗粒表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。
[0052]所述的微生物活性填料中水管致黑栖热菌ZDLl的菌体浓度5.0X IO7CFUZ^Mg3i
粒)。
[0053]实施例2:—种脱除含硫物质净化中/高温含硫废气的水管致黑栖热菌活性填料的制备方法
[0054](I)斜面培养:培养制备水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌种；
[0055]斜面培养基组成为:牛肉粉4.0g，Na2S2O3.5Η205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，琼月旨 15g, 121°C灭菌 30min。
[0056](2)菌悬液的制备:分别将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0057]水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液制备方法如下；
[0058]将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，培养温度60°C培养时间48h，通风量50L/min，溶解氧30%，罐压0.05Mpa,发酵液置于冷冻离心机中于4°C, 6000rpm,离心浓缩IOmin,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释,获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0059]液体发酵培养基的组成为牛肉粉4.0g, Na2S2O3.5H205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.5，121?灭菌 30min ；
[0060]无菌营养液的组成为:牛 肉粉4.0g, Na2S2O3.5H205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.01g, NaHCO3L Og，水 1000ml, pH 值 6.5，121。。灭菌 30min ；
[0061](3)微生物活性填料的制备:
[0062](a)将步骤⑵制备的微生物菌悬液喷淋到密度为1.0kg/m3,孔隙率为85%，粒径为20mm颗粒活性炭表面，菌悬液和颗粒活性炭的比例为100:15 ； (b)将带有水管致黑栖热菌ZDLl菌细胞的颗粒活性炭放入旋转混合器中旋转混合；(c)再次向颗粒活性炭表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用；
[0063]优选的重复步骤(a)_(c)3次，使颗粒活性炭表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。
[0064]所述的微生物活性填料中水管致黑栖热菌ZDLl的菌体浓度5.0 X 108CFU/g(
炭)°
[0065]实施例3:—种脱除含硫物质净化中/高温含硫废气的栖热菌活性填料的制备方法
[0066](I)斜面培养:培养制备水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌种；
[0067]斜面培养基组成为:牛肉粉5.0g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6H200.5g, FeSO4.4H200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，琼月旨 15g, 121°C灭菌 30min。
[0068](2)菌悬液的制备:分别将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0069]水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液制备方法如下；
[0070]将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，培养温度60°C培养时间48h，通风量50L/min，溶解氧30%，罐压0.05Mpa,发酵液置于冷冻离心机中于4°C, 6000rpm,离心浓缩IOmin,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释,获得菌体浓度为0.6g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0071]液体发酵培养基的组成为牛肉粉5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.5，121?灭菌 30min ；
[0072]无菌营养液的组成为:牛肉粉5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.01g, NaHCO3L 0g，水 1000ml, pH 值 6.5，121。。灭菌 30min ；
[0073](3)微生物活性填料的制备:
[0074](a)将步骤(2)制备的微生物菌悬液喷淋到密度为90kg/m3，孔隙率为96%，粒径为IOmm聚氨酯颗粒表面，菌悬液和聚氨酯颗粒的比例为100:10 ；(b)将带有水管致黑栖热菌ZDLl菌细胞的聚氨酯颗粒放入旋转混合器中旋转混合；(c)再次向聚氨酯颗粒表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用；
[0075]优选的重复步骤(a)_(c)3次，使聚氨酯颗粒表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。
[0076]所述的微生物活性填料中水管致黑栖热菌ZDLl的菌体浓度5.0X 101QCFU/g(聚Μ
颗粒)°[0077]实施例4:一种脱除含硫物质净化中/高温含硫废气的水管致黑栖热菌活性填料的制备方法
[0078](I)斜面培养:培养制备水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌种；
[0079]斜面培养基组成为:牛肉粉5.0g，Na2S2O3.5Η205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，琼月旨 15g, 121°C灭菌 30min。
[0080](2)菌悬液的制备:分别将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.8g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0081]水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液制备方法如下；
[0082]将步骤(1)制备的水管致黑栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，培养温度60°C培养时间48h，通风量50L/min，溶解氧30%，罐压0.05Mpa,发酵液置于冷冻离心机中于4°C, 6000rpm,离心浓缩IOmin,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释,获得菌体浓度为0.8g/L水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液；
[0083]液体发酵培养基的组成为牛肉粉5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.5，121?灭菌 30min ；
[0084]无菌营养液的组成为 :牛肉粉5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.01g, NaHCO3L 0g，水 1000ml, pH 值 6.5，121。。灭菌 30min ；
[0085](3)微生物活性填料的制备:
[0086](a)将步骤⑵制备的微生物菌悬液喷淋到密度为100kg/m3，孔隙率为78%，粒径为IOmm陶粒表面，菌悬液和陶粒的比例为100:35 ； (b)将带有水管致黑栖热菌ZDLl菌细胞的陶粒放入旋转混合器中旋转混合；(c)再次向陶粒表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用；
[0087]优选的重复步骤(a)-(c) 3次，使陶粒表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。
[0088]所述的微生物活性填料中水管致黑栖热菌ZDLl的菌体浓度5.0 X 108CFU/g(W4)。
[0089]实施例5:栖热菌活性填料处理气体的方法
[0090](I)将附载有水管致黑栖热菌ZDLl的微生物活性填料置于一容器中，通入SO2气体，以SO2气体为硫源，活化微生物活性填料；活化时间为7天；
[0091]所述的SO2的浓度为IOOppm ；
[0092](2)将活化后的微生物活性填料置于生物反应器中，通入含硫恶臭物质的气体，用水管致黑栖热菌(Thermus Scotoductus) ZDLl净化废气中的含硫恶臭物质,微生物活性填料体积为5m3，硫化物的总浓度为200ppm，气体流速为20m3/h，净化温度为60°C;定期向微生物活性填料表面喷淋营养液维持微生物活性填料的活性，喷淋频率为3天喷淋I次，每次喷淋速度为50L/min,每次喷淋时间为20min ；
[0093]所述的营养液的组成为:牛肉粉5.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g，MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.5 ;跟踪检测含硫恶臭物质的降解能力。[0094]本发明采用气相色谱法跟踪检测含硫化合物；所述的气相色谱法为:采用安捷伦GC-6890N气相色谱仪分析测定硫化物浓度，色谱柱为DB-1701毛细管柱(30mX0.3 2mm X 0.25μπι)，汽化室、FPD检测器、柱温分别设置为100。。、200。。、50。。，进样量 100 μ L, N2 流速为 1.7mL/min,分流量为 34.6mL/min。
[0095]实施例6:使用效果
[0096](I)将实施例3制备的附载有水管致黑栖热菌ZDLl的微生物活性填料置于一容器中，通入SO2气体，以SO2气体为硫源，活化微生物活性填料；活化时间为7天；
[0097]所述的SO2的浓度为IOOppm ；
[0098](2)将活化后的微生物活性填料置于生物反应器中，处理污泥厂污泥干化产生的二氧化硫气体，微生物活性填料体积为5m3，硫化物的总浓度为248.56ppm，气体流速为20m3/h，停留时间为1.0mins，净化温度为60°C ;定期向微生物活性填料表面喷淋营养液维持微生物活性填料的活性，喷淋频率为5天喷淋I次，每次喷淋速度为50L/min，每次喷淋时间为20min ；
[0099]所述的营养液的组成为:牛肉粉5.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g，MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.0lg, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.5。
[0100]经检测，处理后二氧化硫出气浓度为7.3ppm，低于国家制定的大气污染物综合排放标准，去除率达到97%。
[0101]实施例7:使用效果
[0102](I)将实施例4制备的附载有水管致黑栖热菌ZDLl的微生物活性填料置于一容器中，通入SO2气体，以SO2气体为硫源，活化微生物活性填料；活化时间为7天；
[0103]所述的SO2的浓度为IOOppm ；
[0104](2)将活化后的微生物活性填料置于生物反应器中，处理污泥干化产生的含硫废气，二氧化硫和二硫化碳的浓度分别为27.08ppm和46ppm，气体流量为70m3/h，停留时间为
1.0min,室温条件下操作，定期向微生物活性填料表面喷淋营养液维持微生物活性填料的活性，喷淋频率为5天喷淋I次，每次喷淋速度为50L/min，每次喷淋时间为20min ；
[0105]所述的营养液的组成为:牛肉粉5.0g, ΚΗ2Ρ042.0g, ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g，MgCl2.6Η200.5g, FeCl2.7Η200.0lg, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.5。
[0106]经检测，二氧化硫的去除率为95%，二硫化碳的去除率为80%。
【权利要求】
1.一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)斜面培养:培养制备栖热菌斜面菌种 (2)菌悬液的制备:将制备的栖热菌斜面按5-20%接种量逐级扩大发酵培养至发酵罐，培养温度60°C，培养时间48h，通风量5-200L/min，溶解氧30%，罐压0.03-0.1OMpa,发酵液置于冷冻离心机中于4°C, 2000-8000rpm,离心浓缩5_20min,弃去上清液,沉淀分别用无菌营养液稀释，获得菌体浓度为0.4-0.8g/L栖热菌菌悬液； (3)微生物活性填料的制备: (a)将步骤(2)制备的微生物菌悬液喷淋到多孔材料的表面； (b)将带有栖热菌菌细胞的耐腐蚀耐高温多孔材料块放入旋转混合器中旋转混合； (c)再次向耐腐蚀耐高温多孔材料表面喷淋微生物菌悬液,获得微生物活性填料，4°C保存备用； 所述栖热菌为水管致黑栖热菌(Thermus Scotoductus) ZDLl,保藏编号CGMCCN0.7430。
2.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述的栖热菌斜面培养基组成为:牛肉粉 3.0-5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0. 5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml,琼脂 15g, pH 值6.0-7.5，121°C 灭菌 30min。
3.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述的栖热菌液体发酵培养基的组成为:牛肉粉3.0-5.0g, Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g,ΚΝ032.0g, NH4Cl0.5g, MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值6.0-7.5，121°C 灭菌 30min。
4.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述的无菌营养液的组成为:牛肉粉 3.0-5.0g，KH2P042.0g，KN032.0g，NH4Cl0.5g，MgCl2.6Η200.5g，FeCl2.7Η200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml, pH 值 6.0-7.5，121。。灭菌 30min。
5.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述的多孔材料为陶粒、颗粒活性炭、火山岩、海绵中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述多孔材料密度为0.7-1.0kg/m3，孔隙率为50-96%，粒径为5_50mm。
7.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:所述水管致黑栖热菌ZDLl菌悬液与多孔材料的质量比为50-300: 10。
8.如权利要求1所述的一种含有栖热菌的活性填料的制备方法，其特征在于:具体步骤为: (1)斜面培养:培养制备栖热菌ZDLl斜面菌种；
斜面培养基组成为:牛肉粉 3.5g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g, NH4Cl0.5g，MgCl2.6Η200.5g, FeSO4.4Η200.01gjNaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.0-7.5，琼月旨 15g, 121。。灭菌30min。 (2)菌悬液的制备:将步骤⑴制备的栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，分离获得菌体浓度为0.6g/L栖热菌ZDLl菌悬液； 栖热菌ZDLl菌悬液制备方法如下；将步骤(1)制备的栖热菌ZDLl斜面菌体按10%接种量逐级发酵培养，培养温度60°C培养时间48h，通风量50L/min，溶解氧30%，罐压0.05Mpa,发酵液置于冷冻离心机中于40C，6000rpm,离心浓缩lOmin，弃去上清液，沉淀分别用无菌营养液稀释，获得菌体浓度为0.6g/L栖热菌ZDLl菌悬液； 液体发酵培养基的组成为牛肉粉3.5g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6H200.5g, FeSO4.4H200.01g, NaHCO3L Og,水 1000ml，pH 值 6.5，121°C灭菌 30min ； 无菌营养液的组成为:牛肉粉 3.5g，Na2S2O3.5H205.0g, KH2P042.0g, KN032.0g,NH4Cl0.5g, MgCl2.6H200.5g, FeCl2.7H200.01g, NaHCO3L 0g，水 1000ml, pH 值 6.5，121。。灭菌 30min ； (3)微生物活性填料的制备: (a)将步骤(2)制备的微生物菌悬液喷淋到密度为200kg/m3，孔隙率为52%，粒径为200mm火山岩颗粒表面，菌悬液和火山岩颗粒的比例为100:80 ； (b)将带有栖热菌ZDLl菌细胞的火山岩粒颗粒放入旋转混合器中旋转混合；(c)再次向火山岩粒颗粒表面喷淋微生物菌悬液，获得微生物活性填料，4°C保存备用； 重复步骤(a)_(c)3次，使火山岩粒颗粒表面以及微孔中均附载有菌细胞，获得微生物活性填料。 所述的微生物活性填料中栖热菌ZDLl的菌体浓度5.0X 107CFU/g(Mg颗粒)。
9.如权利要求1所述的含有栖热菌的活性填料的制备方法制备的活性填料在净化中/高温含硫废气中的应用。
【文档编号】B01D53/84GK103691305SQ201310697441
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】李琳, 刘俊新 申请人:中国科学院生态环境研究中心