一种gy2b降解菌固定化小球及其制备方法与应用_2

文档序号:8277569阅读:来源:国知局
含苯酚废水中苯酚浓度为50?30mg/L,则每升含苯酚废水中加入2?4g所述GY2B降解菌固定化小球,震荡环境下避光降解处理。
[0035]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0036](I)本发明所述GY2B降解菌固定化小球对苯酚的降解效果相比游离菌的降解效果更彻底、快速、稳定。包埋固定制备的GY2B降解菌固定化小球,因投加材料对微生物的无害亲和性,可以较完整保留GY2B降解菌的降解、代谢活性。经活化后所述GY2B降解菌固定化小球具有更快速的降解效率,且因菌体被固定在小球中,可以避免水体流动造成的菌体流失脱落,也弥补了菌体降解过程易死亡的缺陷。
[0037](2)本发明所述GY2B降解菌固定化小球可提供稳定降解环境,适应毒性环境。本发明采用聚乙烯醇、海藻酸钠、高岭土和GY2B降解菌按比例混合固定制成固定化微生物小球,机械强度大,经长时间使用也不变形或破坏。降解有机污染物的过程中,GY2B降解菌固定化小球作为载体,可以逸散部分细菌协同进行降解;且因固定化营造的稳定降解环境,能够适应高浓度、酸性、碱性等多种恶劣环境的毒害影响而保持上佳的降解效果。
[0038](3)本发明所述GY2B降解菌固定化小球可长时间保存而不影响降解活性,并可多次反复使用。本发明所述GY2B降解菌固定化小球将GY2B降解菌固定化,使GY2B降解菌包埋处于中性平和的环境中,通过小球孔孔隙传输摄取环境中的苯酚加以利用降解。所述GY2B降解菌固定化小球具有极好的储存保质期,与游离菌约15天即要传代接种保持活性相比,本发明所述GY2B降解菌固定化小球可将此时间延长至3个月以上而不干扰降解的效果,并可长时间保持内部微生物的活性。此外,与游离菌相比,本发明所述GY2B降解菌固定化小球最显著的特点是可循环利用,连续使用16次以上而降解效果无明显降低。
[0039](4)本发明所述制备方法材料简单廉价,所得GY2B降解菌固定化小球具有广阔的应用前景。本发明所述制备方法使用的材料包括PVA、SA、CaCl2、高岭土等均是廉价常见的材料,制作成本低廉而效果明显。所得GY2B降解菌固定化小球可完美避免或减缓用单纯菌剂投加方法所存在的已死亡、易流失洗脱、
[0040]环境适应能力差等缺陷和限制。投加入废水中降解苯酚的过程与普通菌剂使用方法并无二致,简单可行,在实际应用中具有广阔前景。
【附图说明】
[0041]图1为无菌固定化小球对各浓度苯酚的吸附效果曲线图。
[0042]图2为游离的GY2B降解菌对各浓度苯酚的降解效果曲线图。
[0043]图3为本发明所述GY2B降解菌固定化小球对各浓度苯酚的降解效果曲线图。
[0044]图4为酸性条件下游离的GY2B降解菌与本发明所述GY2B降解菌固定化小球的降解效果对比曲线图。
[0045]图5为碱性条件下游离的GY2B降解菌与本发明所述GY2B降解菌固定化小球的降解效果对比曲线图。
[0046]图6为本发明所述GY2B降解菌固定化小球循环利用次数与降解效率关系图。
[0047]图7为本发明所述GY2B降解菌固定化小球储存时间与降解效率关系图。
【具体实施方式】
[0048]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
[0049]实施例1
[0050]一种GY2B降解菌固定化小球,其制备方法为:
[0051](I)制备GY2B降解菌菌悬液:于经传代培养3?5次完成活化的GY2B降解菌菌落挑取一至两环至含苯酚浓度100mg/L的富集培养液中,恒温震荡培养箱中培养12小时,得到含大量菌体的浓菌液;,将浓菌液用无菌生理盐水离心洗涤3次,离心温度为4°C,离心转速8000r/min,离心时间15min ;洗得的菌体悬于生理盐水中,于紫外分光光度计下600nm处调节菌液浓度,使其吸光度值为A = 1,此时所述GY2B降解菌菌悬液中GY2B降解菌的浓度约为0.0588g/mL,制得GY2B降解菌菌悬液,所得GY2B降解菌菌悬液于4°C冰箱保存备用;
[0052]所述富集培养液的配置:将1g蛋白胨、5g牛肉膏及5gNaCl混溶于IL蒸馏水,调PH为7.0。将富集培养液灭菌之后,将苯酚溶液过滤灭菌加入富集培养液中,使终浓度为
100mg/Lo
[0053](2)制备菌体包埋液:将聚乙烯醇加入水中,于90°C水浴加热搅拌3小时使其充分溶解,然后将水浴温度降至80°C,加入海藻酸钠,搅拌2小时至充分溶解,再加入高岭土搅拌溶解I小时,将所得的混合溶液于无菌操作台紫外光灯照射下冷却至室温;冷却后,往混合溶液中注入步骤(I)所得的GY2B降解菌菌悬液,室温下搅拌20分钟使充分混合均匀得到菌体包埋液;
[0054]在混合溶液中,聚乙烯醇的重量百分比浓度为10%,海藻酸钠的重量百分比浓度为0.3%,高岭土的重量百分比浓度为1% ;GY2B降解菌菌悬液占菌体包埋液的体积百分比为 10% ;
[0055](3)交联制备GY2B降解菌固定化小球:将步骤(2)所得菌体包埋液以注射器缓慢均匀滴入由硼酸和氯化钙混合配成的交联液中,暗处交联24小时后得到固化小球,收集所得固化小球,用无菌蒸馏水洗涤3次,即得所述GY2B降解菌固定化小球;
[0056]交联液配置:将硼酸与氯化钙加入无菌蒸馏水中溶解,抽滤滤去混合液中杂质颗粒物,放于冰箱冷藏,待交联液温度降至4°C以下即可使用;在交联液中,硼酸的重量百分比浓度为3 %,氯化钙的重量百分比浓度为4 %。
[0057]将所得GY2B降解菌固定化小球进行活化,活化步骤为:将所得GY2B降解菌固定化小球置于经过滤灭菌的含苯酚浓度为100mg/L的MSM培养液中,放于30°C恒温振荡培养箱以150r/min的条件下避光培养24小时,然后滤出GY2B降解菌固定化小球,以无菌水洗涤3次后悬于无菌水中于4°C冰箱保存备用。
[0058]所述MSM培养液配制如下:5.0mL/L磷酸盐缓冲液(8.5g/L KH2PO4, 21.75g/LK2HPO4.H2O, 33.4g/L Na2HPO4.12Η20,5.0g/L NH4Cl), 3.0ml/L MgSO4水溶液(22.5g/L),1.0ml/L CaCl2水溶液(36.4g/L),1.0ml/L FeCl 3水溶液(0.25g/L),1.0ml/L微量元素溶液(39.9mg/L MnSO4.H20,42.8mg/L ZnSO4.H2O, 34.7mg/L (NH4) 6Mo7024.4H20),pH 调为 7.2。将一定量的苯酚加入MSM培养液中溶解得到含苯酚浓度为100mg/L的MSM培养液。
[0059]对比例I
[0060]一种无菌固定化小球,其制备方法与实施例1制备GY2B降解菌固定化小球基本相同,区别在于制备包埋液时没有添加菌液,具体如下:
[0061](I)制备包埋液:将聚乙烯醇加入水中,于90°C水浴加热搅拌3小时使其充分溶解,然后将水浴温度降至80°C,加入海藻酸钠,搅拌2小时至充分溶解,再加入高岭土搅拌溶解I小时,将所得的混合溶液于无菌操作台紫外光灯照射下冷却至室温,即得包埋液;在混合溶液中,聚乙烯醇的重量百分比浓度为10%,海藻酸钠的重量百分比浓度为0.3%,高岭土的重量百分比浓度为1% ;
[0062](2)交联制备无菌固定化小球:将步骤(I)所得包埋液以注射器缓慢均匀滴入由硼酸和氯化钙混合配成的交联液中,暗处交联24小时后得到固化小球,收集所得固化小球,用无菌蒸馏水洗涤3次,即得所述无菌固定化小球。
[0063]性能分析:
[0064]1、测定对比例I所得无菌固定化小球对不同浓度苯酚的吸附效果,操作如下:
[0065]将MSM培养液于120°C高温蒸汽灭菌,然后分装至5只经灭菌的锥形瓶中,分别加入经过滤灭菌的苯酚溶液,使各锥形瓶培养液的苯酚浓度分别为100mg/L、150mg/L、200mg/
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