一株用于处理制浆造纸废水的发酵乳杆菌及其培养方法与应用与流程

本发明涉及一株用于处理制浆造纸废水的发酵乳杆菌及其培养方法与应用，属于微生物。

背景技术：

1、由于我们国家人均可用水量相对较低，工业用水使用成本是在逐年升高的，污水排放要求也在不断完善及严格化。

2、造纸工业是能耗高，物耗高，对环境污染严重的行业之一，其污染特性是废水排放量大，其中cod、悬浮物(ss)含量高，色度严重。我国废纸制浆造纸的企业所用原料大多为国内废纸。国内废纸经过多次纤维回收利用，导致原料质量越来越差；企业在生产过程中，为了保证纸张的品质，不得不添加大量的化学药品以保证产品质量，同时废纸箱在使用周转过程中会接触到多种物质，如何有效处理这些造纸废水备受人们的关注。造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白，抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张，这两个过程产生的废水中含有大量难降解有机物如木质素、纤维素、半纤维素等，还含有各种添加的化学药剂和化学助剂，如色素、醇、酮、有机酸等。

3、目前处理制浆造纸废水的处理方法包括物理法，化学法，物理化学法，生物法等。物理法的处理依靠的是物理作用。物理法以去除废水中不性固体悬浮物为主，同时去除部分导致产生cod的物质，在一定程度上降低废水色度。常用的物理处理方法有：沉淀法，过滤法，离心分离法等。化学法通过加入化学药品，达到降低cod和色度，去除部分固体悬浮物的作用。化学法包括氧化法、还原法、中和法等。

4、其中生物处理法因其清洁、实用、经济等特点得到了广泛应用，已成为造纸废水二级处理的主要方法之一。生物处理法的原理是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为沼气、氢气等绿色能源或其它无害稳定的物质，从而使废水得以净化。通过人为地创造适合于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其微生物分解有机物的效率。根据参与作用的微生物种类和供氧情况，分为好氧生物处理、厌氧生物处理及厌氧-好氧联合处理三大类，其中厌氧-好氧联合处理是目前公认的最经济、高效的方法。

5、然而在实际应用中，由于造纸废水污染物成分复杂，含有较多的挥发酸以及糖类有机物，在生产过程中为保证产品质量添加多种化学品，对大多数微生物具有较强的抑制性，导致采用一般微生物降解处理制浆造纸废水的效果较差，或者需要频繁的添加或者更换微生物，导致处理成本极高，因此寻找稳定性好、去除效率高、生殖及增殖能力强、对细菌环境敏感度低的新型处理制浆造纸废水的菌株具有重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一株用于处理制浆造纸废水的发酵乳杆菌及其培养方法与应用。

2、本发明的技术方案如下：

3、一株发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum)hf-f20211003，在2022年1月11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，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种编号：cgmcc no. 24291。

4、上述发酵乳杆菌hf-f20211003的培养方法，包括步骤如下：

5、(1)取发酵乳杆菌hf-f20211003接种至厌氧rcm培养基中，在30～32℃，150～250rpm 的条件下，摇床培养20～30h，得到种子液；

6、(2)将步骤(1)得到的种子液，按5～10％的体积百分比接种至厌氧rcm培养基中，在 30～32℃，150～250rpm的条件下，摇床培养20～30h，得到发酵乳杆菌hf-f20211003菌液。

7、根据本发明优选的，所述厌氧rcm培养基每升组分如下：

8、蛋白胨10g，牛肉粉10g，酵母粉3g，葡萄糖5g，可溶淀粉1g，氯化钠5g，醋酸钠3g，l-半胱氨酸盐酸盐0.5g，ph值为6.8。

9、上述发酵乳杆菌hf-f20211003在处理制浆造纸废水中的应用。

10、根据本发明优选的，所述应用，步骤如下：

11、将待处理的制浆造纸废水通入含有发酵乳杆菌hf-f20211003的厌氧污泥中，搅拌均匀，进行厌氧反应处理，然后将厌氧处理后废水泥水分离，厌氧出水再经后续好氧生化或再经过混凝氧化处理后，得到达标清水排放或回用。

12、根据本发明优选的，所述厌氧污泥为絮状及絮状和颗粒混合的厌氧污泥。

13、根据本发明优选的，所述发酵乳杆菌hf-f20211003为厌氧污泥的质量的0.01～2％。

14、本发明的技术特点及有益效果如下：

15、1、本发明首次分离得到了发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum)hf-f20211003，该菌株为兼性厌氧或专性厌氧杆菌，是异源发酵菌种，发酵后产生乳酸、乙醇和co2，能够有效发酵分解制浆造纸废水中的纤维素、半纤维素、杂细泡及淀粉类等多糖类物质，并且能够有效地去除制浆造纸废水中的钾离子和钠离子，可以大幅度降低制浆造纸废水中复杂物质的处理难度，降低废水中总盐含量，明显提高制浆造纸废水的处理效率。

16、2、本发明提供的发酵乳杆菌hf-f20211003在污水厌氧处理系统中有较强的生存能力，有超强的耐受力，能够在tds达到12000～15000的环境中稳定生长，同时可以将污水中的多种长链碳水化合物转换产生短链物质，为厌氧系统中的其他微生物提供能量来源，有利于其他微生物的高效运行，无需频繁的添加或者更换微生物，提高了系统运行稳定性，降低了处理成本。

17、3、本发明提供的发酵乳杆菌hf-f20211003在处理完制浆造纸废水后，菌体生长吸收的钾、氮、磷等物质，通过排泥排出系统，可以作为肥料,被植物吸收利用。

18、4、本发明特别针对发酵乳杆菌在制浆造纸废水厌氧处理进行研究，制浆造纸废水成份复杂，污染物组份变化很大，并且制浆造纸在生产过程当中需要增加大量的杀菌及抑菌的化学药品，使进入污水处理系统的废水含有一定的杀菌及抑菌剂，常规细菌在系统内很难长期稳定存活，常规乳液发酵用乳酸杆菌在造纸废水系统内也很难存活，难以实现细菌的增殖反应，本发明针对造纸废水使用的发酵乳杆菌进行了多年的驯化、改进、研究，培养出了专用于制浆造纸废水的菌株，并已成功得到应用。工程实践证明，该菌株在复杂多变的制浆造纸废水中稳定性好、增殖率高，可以满足生产工艺技术要求。经含有本发明发酵乳杆菌hf-f20211003 的厌氧系统处理后的废水可以明显改善后续好氧生化系统的运行环境，保持好氧系统较高的去除效率。本菌种也可广泛应用于食品及发酵等行业的污水处理。

技术特征：

1.一株发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum)hf-f20211003，在2022年1月11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，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种编号：cgmcc no.24291。

2.权利要求1所述的发酵乳杆菌hf-f20211003的培养方法，其特征在于，包括步骤如下：

3.如权利要求1所述的培养方法，其特征在于，所述厌氧rcm培养基每升组分如下：

4.权利要求1所述的发酵乳杆菌hf-f20211003在处理制浆造纸废水中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤如下：

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述厌氧污泥为絮状及絮状和颗粒混合的厌氧污泥。

7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述发酵乳杆菌hf-f20211003为厌氧污泥的质量的0.01～2％。

技术总结
本发明涉及一株用于处理制浆造纸废水的发酵乳杆菌及其培养方法与应用。所述发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)HF‑F20211003，在2022年1月11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，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种编号：CGMCC No.24291。本发明还提供发酵乳杆菌HF‑F20211003的培养方法和应用方法。本发明首次分离得到了发酵乳杆菌HF‑F20211003，该菌株能够有效发酵分解制浆造纸废水中的纤维素、半纤维素、杂细泡及淀粉类等多糖类物质，并且能够有效地去除制浆造纸废水中的钾离子和钠离子，可以大幅度降低制浆造纸废水中复杂物质的处理难度，降低废水中总盐含量，明显提高制浆造纸废水的处理效率。

技术研发人员：彭吉成
受保护的技术使用者：山东环发科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16