中和碱性饮料工业废水的生物技术方法

文档序号:4867938阅读:639来源:国知局

专利名称::中和碱性饮料工业废水的生物技术方法中和碱性饮料工业废水的生物技术方法发明领域本发明涉及细菌分离株-微小杆菌(Sa'gMo6acten'wm(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。更具体地,本发明涉及制备用于中和来自饮料业的高碱性废水的细菌分离株-微小杆菌的方法,该菌株保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。背景和现有技术严格的法律和权威机构频繁的检查反映了目前社会对环境的关注。因此,例如,目前,当排除到接收水道或污水系统中时,最低限度仅允许工业如饮料工业废水的pH偏离中性点。取决于应用,可获得各种化学品来中和高碱性的饮料工业废水。在多数情形中,使用硫酸(H2S04)。终端使用者必须考虑使用的浓度,必须仔细分析涉及的所有化学反应,必须阅读制造商的警示和说明,并且必须考虑关于危险液体的公共安全措施。处理废水的方法包括用化学品处理,所述化学品可以是酸性或碱性,加入废水中时能够形成酸或碱。取决于应用,可获得各种化学品用于工业中和,不论是中和酸性溶液或碱性溶液。用于酸性或碱性中和的最常使用的中和化学品是98%硫酸和50%氢氧化钠。在很多情形中,它们是非常好的选择,然而,在选择化学品时需要进行许多考虑,并且它们可能并非常常是最佳选择。选择用于中和酸或碱的化学品常常与设计中和体系一样重要。下面列出了一些选择化学品考虑的重点-健康和安全性。-成本和便利性。-中和化学品的物理性能。-存储环境。化学品选择标准的一个说明如下健康和安全性混合化学品可导致极度的危险或有害反应。例如,向具有氰化物的溶液中添加任何的酸导致释放致死的HCN气体。成本和便利性大多数酸和碱在多数应用中发挥作用。例如,硫酸(H2S04)是低成本的,并且比硝酸更有效。在评估成本时浓度也是一个重要的考虑因素。例如,可以接近0%-98%的浓度范围来购买硫酸。浓度越高,通常花费越小。物理性能必须仔细考虑所选择试剂的物理性能。例如,50%氢氧化钠(NaOH)在低于60°F的温度下开始结冰。将浓度降低至25%完全消除了这一顾虑。例如,盐酸(HCl)严重除气(outgasses)。该气体非常具有腐蚀性,并且侵蚀所有金属物品。因此,如果使用HC1,必须是适当通风,或在气体可容易消散的室外使用。存储环境关注存储问题如罐的类型和可利用的次级污染,操作者对处理危险化学品的熟练度,再填满存储容器或从大容积罐中转移程序的危险性。最常使用的中和化学品如下-酸硫酸,盐酸,硝酸,磷酸和在水中形成碳酸的二氧化碳。-碱氢氧化钠(苛性钠),氢氧化钙,碳酸钙(石灰或石灰石)和氢氧化铵。用酸中和世界上最广泛使用和生产的化学品是硫酸。可获得的浓度范围是0%-98%,在所有普遍用于中和反应的酸中,其是最经济的。它比使用HC1或HN03更容易和安全,并且除磷酸以外,它比其它酸更有效。硫酸的典型使用浓度范围是25%-96%。然而,通常推荐使用30%-50%浓度的硫酸。盐酸(HC1),也已知为muriaticacid,是在工业上第二个最常使用的酸(硫酸是第二个最常使用的酸)。它非常有效,相对廉价。在最大可获得浓度37%时,HC1的有效性约是硫酸的1/3,因此使得它使用起来相对更昂贵。取决于温度和搅拌,10。/。浓度以上的HC1变为氯化氢蒸气,其与空气中存在的水蒸汽结合。由此形成的气体具有高度的腐蚀性,并且侵蚀所有的金属物品,包括建筑物结构,喷头,铜线,不锈钢等。因此,必须是适当通风,或在气体可容易消散的室外使用。硝酸(HN03),尽管是在很多工业中广泛使用的化学品,它仍然不如盐酸或硫酸普及,原因在于它使用起来比两者更昂贵。硝酸与空气中存在的水蒸汽结合变为有害气体。该气体是高度腐蚀性的,并侵蚀所有金属物品,包括建筑物结构,喷头,铜线,不锈钢等。因此,必须是适当通风,或在气体可容易消散的室外使用。磷酸(H3P04),非常广泛用于农业肥料和洗涤产品的生产,它是相对廉价的酸。然而,它仍然不能与硫酸和盐酸充分竞争,原因在于它是弱酸,并且在正常浓度时在水中不能完全解离。这赋于它在使用时比硫酸或盐酸更安全,并且它较少变体气体。它倾向于缓冲中和反应,这使得它用于较慢的容易控制的反应。由于它的成本(与硫酸相比较)和可用性,磷酸不常用于中和体系中。二氧化碳(C02)是在地球大气中发现的第三个最浓的气体,C02本身不是酸。当溶解于水中时,它形成碳酸(H2C03);就是这种碳酸在溶液中产生碱的中和。C02最吸引人的特征是它不将水的pH降低在7.0以下(对于所有的实际应用而言)。另外,C02不具有腐蚀性;然而,由于它比空气更重,因此,一种危险是引起窒息。由于必须将二氧化碳溶解在溶液中使用,因此难于使用该气体,并且它的应用受到限制。这需要使用碳酸化器,或一些方法,以将该气体溶解在溶液中。还发生显著的出气,这不成问题,除非方法还需要固体沉淀。在灌注水泥的操作中,产生大量的碱性废水。对于这类应用而言是极好的选择,原因在于位点是临时的,气体是无危险的,假设考虑保留和混和,可以平行(in-line)使用,并且该气体是自身缓冲的,因此不考虑剂量,它将不会将pH降低到低于7.5-7.0。嗜碱菌(alkaliphiles)取决于生长条件,特别是营养,金属离子和温度,对于生长而言,几种微生物显示出多于一种适宜pH。术语"嗜碱菌"用于表示在pH超过9的条件下最适生长或生长良好的微生物。第一篇涉及嗜碱性微生物的碱性酶的报道公开于1971年。在过去的二十年中,我们的研究已经集中在嗜碱性微生物的酶学,生理学,生态学,分类学,分子生物学和遗传学。这些微生物的工业应用也已经被广泛研究,一些酶如碱性蛋白酶,碱性淀粉酶和碱性纤维素酶己经用于工业规模(Horikoshi.K.(1971)Productionofalkalineenzymesbyakalophilicmicroorganisms.Part1.Alkalineproteaseproducedby/f蘑No,221.Agric.Biol.Chem.36,.1407-1414.,Horikoshi,K.andAkiba,T.(1982)AlkalophilicMicroorganisms:ANewMicrobialWorld.Springer-Verlag,Heidelberg,Tokyo.)。随后,很多微生物学家在各种领域发表了许多关于嗜碱性微生物的文章。在pH10-13的碱性环境中,嗜碱菌的细胞表面可以维持细胞内的pH处于中性。在1995年,通过利用嗜碱性杆菌C-125突变体开发了新的宿主载体系统,该突变体对碱性敏感,并且已经研究了负责嗜碱性(alkaliphily)的基因(Horikoshi,K.(1991)MicroorganismsinAlkalineEnvironments,Kodansha-VCH,Tokyo,Weinheim,NewYork,Cambridge,Basel"Kudo,T"Hino,M.,Kitada,M.andHorikoshi,K.(1990)DNAsequencesrequiredforthealkalophilyof,薪sp.strainC-125arelocatedclosetogetheronitschromosomalDNA.J.Bacteriol.172,7282-7283,)。尽管已经将嗜碱菌用于许多工业应用,但没有关于利用它们来中和饮料工业废水的研究报道。一些关于在存在糖的条件下通过细菌的混和物来进行生物中和的工作已经考虑寻求专利的保护,并公开在美国专利申请号09/160422中,题目是"MicrobialCompositionandaProcessUsefUlfortheNeutralizationofAlkalineWaste-Water"。发明目的本发明的主要目的是提供细菌分离株-微小杆菌(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。本发明的另一个目的是提供制备细菌分离株-微小杆菌(MTCC5183)的方法,该菌株保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。本发明的另一个目的是分离细菌-微小杆菌(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度,用于中和饮料工业的高碱性废水。发明概述本发明提供来自饮料工业废水的细菌分离株-微小杆菌(MTCC5183),其保藏在国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。该细菌菌株能够在两个小时内将废水的pH从12.00降低到7.00单位。与通过化学手段进行的常规中和的方法相比,通过这种生物技术方法中和碱性饮料工业废水是高度有效和经济的。因此,本发明提供细菌分离株-微小杆菌(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。在本发明的一个实施方案中,该细菌分离株pH范围10-12.00的培养基中生长。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株能够在1-1.5小时内将饮料工业废水12.0-11.5的高pH降低到中性pH(7.5-7.00)。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株以1:5-1:10的比率用于将饮料工业废水的高pH(12.0-11.5)中和到中性pH(7.5-7.00)。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株获自位于印度Gaziabad的地方饮料工业流出物处理工厂的活性淤泥。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株是革兰氏阳性的,非能动的,棒状和氧化酶阴性的。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株可水解淀粉。在本发明的另一个实施方案中,该细菌分离株从甘油,纤维二糖,D-甘露糖,甘露醇,甲基a-D-葡糖苷,苦杏苷和熊果苷中产生酸。本发明还提供了制备用于中和饮料工业碱性废水的保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度的微小杆菌(MTCC5183)细菌分离株的方法,所述废水的pH在12.00-11.5范围内,该方法包括以下步骤a)通过提供在碱性杆菌培养基中的淤泥提取物富集被细菌污染的活性淤泥;b)培养细菌;c)在达到需要的生长后,通过离心获自步骤(b)的培养物来分离细菌,以获得细菌细胞的沉淀;d)将获自步骤(c)的沉淀溶解在磷酸盐缓冲液中;e)通过加入从步骤(d)中获得的细菌沉淀来中和pH在12.00-11.5范围内的饮料工业的碱性废水。在本发明的一个实施方案中,被污染的活性淤泥获自位于印度昌迪加尔饮料工业的流出物处理工厂的管道。在本发明的另一个实施方案中,以1:5-1:10活性淤泥培养基的比率,在33-35"C和100—120rpm下,富集淤泥40—48小时。在本发明的另一个实施方案中,在碱性杆菌培养基中,在11.00-12.00pH和37-34。C下,培养细菌。在本发明的另一个实施方案中,在达到通过光密度在1.5-2.0范围内而证实的生长后,通过离心在步骤(b)中获得的培养物来分离细菌在本发明的另一个实施方案中,通过取5-7g在高压灭菌瓶中的新鲜活性淤泥进行淤泥的富集,所述灭菌瓶中含有100-110mi淤泥提取物,50)LilCandidB(抗真菌)和碱性杆菌培养基。在本发明的另一个实施方案中,通过在约4000rpm下离心灭菌的淤泥混和物约20分钟来制备淤泥提取物。在本发明的另一个实施方案中,通过以1:5-1:10的比率将活性淤泥溶解在蒸馏水中,并在约15psi下高压灭菌约1小时来制备灭菌的淤泥混和物。在本发明的另一个实施方案中,碱性杆菌培养基包含约1.0:0.5:1.0虹.1.0重量/体积比的蛋白胨,酵母提取物,葡萄糖,K2HP04和Na2C03。在本发明的另一个实施方案中,所述淤泥提取物和所述碱性杆菌培养基的比率是1:5-1:10。在本发明的另一个实施方案中,在培养基、温度,pH和碳源的确定的条件下培养所述分离的细菌分离株。在本发明的另一个实施方案中,确定所有细菌分离株在短时间降低饮料废水pH的中和能力。在本发明的另一个实施方案中,通过pH计监测pH的降低。在本发明的另一个实施方案中,选择能够在约1小时的短时间内降低碱性饮料废水pH的细菌。在本发明的另一个实施方案中,在通过使用碱性杆菌培养基,接着在32-37°C/80-120rpm下温育8小时的确定的条件下培养所选择的细菌,用于中和碱性饮料工业废水,。在本发明的另一个实施方案中,在达到通过光密度在2-2.5范围内所证实的大量培养(heavyculture)后,离心生长培养物。在本发明的另一个实施方案中,将细菌沉淀溶解在磷酸盐缓冲液中。在本发明的另一个实施方案中,通过向废水中加入细菌沉淀以在1-1.5小时中观察并通过pH计确定将pH从12.0-11.5降低到7.5-7.0来进行高碱性饮料工业废水的中和。在本发明的另一个实施方案中,将细菌微小杆菌用作全细胞(wholecell)。发明详述本发明提供了细菌分离株-微小杆菌(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。该细菌分离株-微小杆菌.(MTCC5183)能够中和饮料工业的高碱性废水,所述微小杆菌保藏在国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。该细菌分离株能够在pH为10-12.00的培养基中生长,还能够在1-1.5小时非常短的时间内将饮料工业废水的高pH12.0-11.5降低到中性pH(7.5-7.00)。以1:5-1:10的比率,将该细菌沉淀用于将饮料工业废水的高pH(12.0-11.5)中和至pH(7.5-7.00)。该细菌分离株分离自位于印度昌迪加尔的地方饮料工业的流出物处理工厂的活性淤泥。观察到该分离株是革兰氏阳性的,非能动的,棒形和氧化酶阴性的,水解淀粉,从甘油,纤维二糖,D-甘露糖,甘露醇,甲基ot-D-葡糖苷,苦杏苷和熊果苷中产生酸。制备细菌微小杆菌(MTCC5183)分离株的方法包括以下步骤a)通过提供在碱性杆菌培养基中的淤泥提取物,100-120rpm和33-35。C下,40-48小时,比率为1:5-1:10,富集被细菌污染的活性淤泥;b)通过使用所述碱性杆菌培养基,在pH11.00-12.00和37-34i:下培养细菌;c)在达到大量生长(O.D.1.5-2.0)后,通过离心获自步骤(b)的培养物来分离细菌,以获得细菌细胞的沉淀;d)将获自步骤(C)的沉淀溶解在磷酸盐缓冲液中;e)通过向废水中加入从步骤(d)中获得的细菌沉淀来中和饮料工业的碱性废水(pH12.00-11.5)。通过取5-7g高压灭菌瓶中的新鲜活性淤泥进行来自所述位置的淤泥的富集,所述灭菌瓶中含有100-110mi淤泥提取物,50jilCandidB(抗真菌)和碱性杆菌培养基。通过在约4000rpm下离心灭菌的淤泥混和物约20分钟来制备淤泥提取物。通过以1:5-1:10的比率将活性淤泥溶解在蒸馏水中,并在约15psi下高压灭菌约1小时来制备灭菌的淤泥混和物。碱性杆菌培养基包含约1.0:0.5:1.0:0.1:1.0重量/体积比的蛋白胨,酵母提取物,葡萄糖,K2HP04和Na2C03。将淤泥提取物和碱性杆菌培养基的混和物用于捕获所述位置的最大限度的细菌菌群。所述淤泥提取物和所述碱性杆菌培养基的比率是1:5-1:10。在确定的条件下如培养基,温度,pH,碳源等来培养分离的细菌分离株。对于所有的细菌分离株(总共两株),检查它们在短时间内降低饮料废水pH的中和能力。通过pH计监测pH的降低。选择能够在约1小时的短时间内降低碱性饮料废水pH的细菌。在利用碱性杆菌培养基,接着在32-37°C/80-120rpm下温育8小时的确定的条件下培养选择的细菌,用于中和碱性饮料工业废水。在达到通过光密度在2-2.5范围后离心生长培养物,然后溶解在磷酸盐缓冲液中。通过向废水中加入细菌沉淀来进行高碱性饮料工业废水的中和,如通过pH计所检测,在1.5-1小时中观察到将pH从12.0-11.5降低到7.5-7.0将细菌微小杆菌用作全细胞。将本发明关注的细菌菌株保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。S.No.培养物MTCCIDNo.1微小杆菌.(DSMID03-501)MTCC5183上述细菌菌株显示在确定的条件下,在1小时的短时间内能够中和高碱性饮料工业废水的显著能力。本发明的细菌菌株分离自地方饮料工业ETP的6个月之久的活性淤泥。为了分离潜在的细菌分离株,将来自所述位置的10g活性淤泥加入到500ml高压灭菌瓶中,所述灭菌瓶含有100ml活性淤泥提取物,100ml碱性杆菌培养基和50^tlCandidB(抗真菌)。碱性杆菌培养基含有lgm蛋白胨,0.5gm酵母提取物,lg葡萄糖,0.1gK2HP04和lgNa2C03。将蛋白胨和酵母提取物在15psi下高压灭菌,而将葡萄糖,K2HP04andNa2C03在10psi下高压灭菌。在不同的psi高压灭菌不同的成分后,将所有的成分无菌混合在一起。将富集的瓶放置在35'C,100rpm下48小时。为了制备活性淤泥提取物,取lkg活性淤泥,并在5(TC干燥2小时。将400g干燥的活性淤泥溶解在960ml—次蒸馏的水中,并在15lbs下高压灭菌1小时。高压灭菌后,将样品在5000rpm下离心10分钟。收集上清液(提取物),并存储在无菌瓶中,用于制备富集瓶和进一步使用。将富集的活性淤泥样品系列稀释在0.85%盐水中。将100pl来自每个个体稀释物样品平铺到琼脂培养板上,该培养板含有活性淤泥提取物和50%ABM。AMB含有蛋白胨,酵母提取物,葡萄糖,K2HP04,Na2C03和2°/。琼脂。将蛋白胨和酵母提取物在15psi下灭菌,将葡萄糖,K2HP04和Na2C03在10psi下灭菌。将不同的成分在不同psi下灭菌后,将所有的成分无菌混合在一起。将如此获得的平板倒置在35士2'C下温育24—96小时。在克隆形态学和颜色的基础上,选择总共2株细菌分离株,以检测它们中和碱性废水的能力。挑取单个分离的克隆,并在新鲜的平板上划线,所述平板含有相同的培养基。重复上述步骤,直至获得纯净的克隆。为了检查两株分离细菌的中和能力,在500ml玻璃瓶的两个位置取200ml高pH(12.00)的饮料工业废水,独自加入每种细菌生长物。用pH计监测pH的降低。两株细菌中,发现仅1株分离株能够在高pH(12.00)下生长,并且在2小时的短时间内降低废水的pH。将该细菌鉴定为微小杆菌(DSMID03-501),其主要特征如下该细菌-微小杆菌MTCC5183(DSMID03-501)在性质上是兼性需氧的,革兰氏阳性,非能动的,是氧化酶阴性,在35。C下显示最佳生长,还能够在pH12.0-11.5的高pH环境下生长,能够水解淀粉以及从甘油,纤维二糖,D-甘露糖,甘露醇,甲基a-D-葡糖苷,苦杏苷和熊果苷中产生酸。在中和实验中,从地方饮料工业取饮料工业废水。将如上述所筛选的该细菌-微小杆菌.(MTCC5183)接种在200mlABM中。将培养物在35°C振荡条件下(100-120rpm)下温育8小时。观察到大量细菌生长(O.D.-2)后,在7,000rpm和4'C下离心培养物。将培养物沉淀溶解在20ml磷酸盐缓冲液(0.05M,pH6.8)中。将该沉淀加入到含有200ml饮料工业废水(pH-12.00)的瓶中。将该瓶放置在振荡条件下(100-120rpm)。仅在2小时后观察到pH的降低。该细菌-微小杆菌MTCC5183(DSMID03-501)能够在1.5-1小时的短时间内将pH从12.0-11.5降低到pH7.7-7。通过pH计监测pH值。本发明还提供制备用于中和碱性废水的细菌生长物的方法a)利用活性淤泥提取物和AMB富集所述位置的活性淤泥,以分离具有中和能力的细菌;b)利用活性淤泥提取物和碱性杆菌培养基(IOOml含有1gm蛋白胨,0.5gm酵母提取物,lg葡萄糖,O.lgK2HP04andlgNa2C03)的混和物从所述位置捕获需要的潜在细菌;c)在确定的条件如培养基,温度,pH,碳源等下培养分离自具体位置的所述细菌;d)通过将分离的细菌分离株接种在碱性饮料工业废水中来检查它们的中和能力;e)通过pH计监测pH的降低;f)选择能够在短时间内中和碱性废水的细菌分离株;g)在确定的条件下培养所选择的细菌,用于中和碱性饮料工业废水。将ABM用于生长培养物。在35tV120rpm下温育培养瓶8小时以获得大量生长;h)在达到大量生长0.D.(2.00)后离心得到的培养物;i)收集细菌沉淀,并溶解在磷酸亚缓冲液(0.05M,pH6.8)中;j)通过将细菌沉淀加入到200ml废水中来中和高碱性废水。如通过pH计检查所见,在1小时内观察到pH从12.0-11.5降低到7.5-7.00。下述实施例是为了举例说明的目的,因此不应被解释为限制本发明的范围。实施例1在开发嗜碱性细菌的努力中,进行战略性分离以从特定的位置捕获潜在的细菌群。细菌分离自来自地方饮料工业ETP的六个月之久的活性淤泥。为了分离潜在的细菌分离株,将5g来自所述位置的活性淤泥加入到500ml高压灭菌瓶中,该灭菌瓶包含100ml活性淤泥提取物,100ml碱性杆菌培养基和5014CandidB(抗真菌)。碱性杆菌培养基包含1gm蛋白胨,0.5gm酵母提取物,lg葡萄糖,0.1gK2HPOjnIgNa2C03。将蛋白胨和酵母提取物在15psi下高压灭菌,将葡萄糖,K2HP04和Na2C03在10psi下高压灭菌。在不同psi下高压灭菌不同成分后,将所有的成分无菌混合在一起。将富集瓶放置在35'C,120rpm96小时。为了制备活性淤泥提取物,取1Kg活性淤泥,并在5(TC下干燥2小时。将400g干燥的活性淤泥溶解在960ml—次蒸馏的水中,并在151bs下高压灭菌l小时。高压灭菌后,将样品在5000rpm下离心10分钟。收集上清液(提取物),并储存在无菌瓶中,用于制备富集瓶和进一步应用。将富集的活性淤泥样品系列稀释在0.85%盐水中。将100pl来自每个个体稀释物样品平铺到琼脂培养板上,该培养板含有活性淤泥提取物和50MABM。AMB含有蛋白胨,酵母提取物,葡萄糖,K2HP04,Na2C03和2%琼脂。将蛋白胨和酵母提取物在15psi下灭菌,将葡萄糖,K2HP04和Na2C03在10psi下灭菌。将不同的成分在不同psi下灭菌后,将所有的成分无菌混合在一起。将如此获得的平板在35士2'C下倒置温育24—96小时。在克隆形态学和颜色的基础上,选择总共2株细菌分离株,以检测它们中和碱性废水的能力。挑取单个分离的克隆,并在新鲜的平板上划线,所述平板含有相同的培养基。重复上述步骤,直至获得纯净的克隆。实施例2为了开发中和碱性饮料工业废水的潜在细菌,从已长时间通过饮料工业废水的管道中分离总共两株细菌。选择这些细菌分离株,以检查它们中和碱性废水的能力。挑取单个分离的克隆并在新鲜的平板上划线,所述平板含有相同的培养基。重复上述步骤直至获得纯净的克隆。为了检查两株分离细菌的中和能力,在500ml玻璃瓶的两个位置取200ml高pH(12.00)的饮料工业废水,独自加入每种细菌生长物。用pH计监测PH的降低(表1)。两株细菌中,发现仅l株分离株能够在高pH(12.00)下生长,并且在2小时的短时间内降低废水的pH。将该细菌鉴定为微小杆菌(DSMID03-501),其主要特征如下微小杆菌(DSMID03-501)在性质上是兼性需氧的,革兰氏阳性,非能动的,是氧化酶阴性,在35。C下显示最佳生长,还能够在高pH环境(pH12.00)的下生长,能够水解淀粉以及从甘油,纤维二糖,D-甘露糖,甘露醇,甲基a-D-葡糖苷,苦杏苷和熊果苷中产生酸。实施例3为了开发中和碱性饮料工业废水的潜在细菌,从饮料工业ETP的活性淤泥中分离总共两株细菌。选择这些细菌分离株以检査它们中和碱性废水的能力。挑取单个分离的克隆,并在新鲜的平板上划线,所述平板含有相同的培养基。重复上述步骤直至获得纯净的克隆。为了检查两株分离的细菌的中和能力,在500ml玻璃瓶的两个位置取200ml高pH(12.00)的饮料工业废水,独自加入每种细菌生长物。用pH计监测pH的降低(表l)。表l:通过分离的嗜碱性细菌引起的碱性废水的pH降低<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>实施例4为了观察所筛选细菌-微小杆菌在合适培养基上的生长,将来自微小杆菌琼脂平板的两个接种环在NB(营养肉汤)培养基和ABM的平板上划线。碱性杆菌培养基包含1gm蛋白胨,0.5gm酵母提取物,lg葡萄糖,O.lgK2HP04和lgNa2C03。将蛋白胨和酵母提取物在15psi下高压灭菌,将葡萄糖,K2HP04和Na2C03在10psi下高压灭菌。在不同psi下高压灭菌不同成分后,将所有成分在无菌下混合在一起。将如此获得的平板在35士2"C下倒置温育24—96小时。含有2%琼脂的NB培养基具有的最初pH约为7,ABM培养基的最初pH为10.5。为了增加培养基的pH,使用Tris-HCL和Na2C03-NaHC03缓冲液。表2:微小杆菌在NB和ABM培养基上的生长<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>十非常差生长十+较差生长;+++良好生长;++++非常良好地生长。观察到高pH的ABM培养基是生长微小杆菌的合适培养基。实施例5碱性饮料废水被冻干的微小杆菌粉末中和。将40ml培养物(aD尸2.00)的细菌沉淀冻干,并添加到500ml含有200ml碱性饮料废水的烧瓶中。将接种的烧瓶在35'C保持1小时。在l小时内观察到pH的降低(表3)。表3:通过微小杆菌的冻干细菌粉末引起的碱性废水pH降低<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>益处1.利用微小杆菌中和碱性饮料废水是经济和有效的方法。在常规的酸-中和方法中,利用酸的特性(tone)来进行中和,而在所开发的生物方法中,极大地降低了成分。2.通过生物手段中和碱性饮料废水是相当安全的方法,原因在于由于强酸对工人的健康以及工业方法有危险作用,导致利用大量的酸中和废水对于工业而言是不安全的。除此之外,利用大量的酸还增加了排出到主要河流中的工业废水的体积。权利要求1.一种细菌分离株微小杆菌CfidgMokifc&n'ww(MTCC5183),其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度。2.权利要求1的分离株,其中所述分离株能够在pH为10-12.00的培养基上生长。3.权利要求1的分离株,其中所述细菌分离株能够在1-1.5小时的时间内将饮料工业废水12.0-11.5的高pH降低到中性pH(7.5-7.00)。4.权利要求1的分离株,其中所述细菌分离株以1:5-1:10的比率用于将饮料工业废水的高pH(12.0-11.5)中和至中性pH(7.5-7.00)。5.权利要求1的分离株,其中所述细菌分离株获自位于印度昌迪加尔饮料工业的流出物处理工厂的活性淤泥。6.权利要求1的分离株,其中所述细菌分离株是革兰氏阳性的,非能动的,棒形和氧化酶阴性的,可以水解淀粉,和从甘油,纤维二糖,D-甘露糖,甘露醇,甲基(x-D-葡糖苷,苦杏苷和熊果苷中产生酸。7.—种制备细菌分离株微小杆菌(MTCC5183)的方法,所述微小杆菌用中和pH在12.00-11.5范围的饮料工业的碱性废水,其保藏在布达佩斯条约认可的国际保藏机构IMTECH,39A区,昌迪加尔,印度,所述方法包括以下步骤a)通过提供在碱性杆菌培养基中的淤泥提取物,富集被细菌污染的活性淤泥;b)培养细菌;C)在达到所需生长后,通过离心获自步骤(b)的培养物来分离细菌,以获得细菌细胞的沉淀;d)将获自步骤(C)的沉淀溶解在磷酸盐缓冲液中;e)通过加入从步骤(d)中获得的细菌沉淀来中和pH在12.00-11.5范围内的饮料工业碱性废水。8.权利要求7的方法,其中所述被污染的活性淤泥获自位于印度昌迪加尔的饮料工业流出物处理工厂的管道。9.权利要求7的方法,其中以1:5-1:10的活性淤泥培养基的比率在100-120rpm,33-35。C下进行40-48小时的淤泥富集。10.权利要求7的方法,其中在碱性杆菌培养基中,pH为11.00-12.00和37-34"C下进行细菌的培养。11.权利要求7的方法,其中在达到通过光密度为1.5-2.0所证实的生长后,通过离心获自步骤(b)的培养物来分离细菌。12.权利要求7的方法,其中通过取5-7g高压灭菌瓶中的新鲜活性淤泥进行淤泥的富集,所述高压灭菌瓶中含有100-110ml的淤泥提取物,50WCandidB抗真菌和碱性杆菌培养基。13.权利要求7的方法,其中通过在约4000rpm下离心无菌的淤泥混和物约20分钟来制备淤泥提取物。14.权利要求7的方法,其中通过将活性淤泥以1:5-1:10的比率溶解在蒸馏水中,并在约15psi下高压灭菌约1小时来制备灭菌的淤泥提取物。15.权利要求7的方法,其中碱性杆菌培养基包含比率约为1.0:0.5:1.0:0.1:1.0重量/体积的蛋白胨,酵母提取物,葡萄糖,K2HP04和Na2C03。16.权利要求7的方法,其中淤泥提取物和碱性杆菌培养基的比率是1:5-1:10。17.权利要求7的方法,其中在培养基、温度、pH和碳源的确定条件下培养所述分离的细菌分离株。18.权利要求7的方法,其中在使用碱性杆菌培养基,接着在32-37"C/80-120rpm下温育8小时的确定的条件下培养所述细菌,用于中和碱性饮料工业废水。19.权利要求7的方法,其中在达到通过光密度为2-2.5而证实的大量生长后离心生长的培养物。20.权利要求7的方法,其中将细菌沉淀溶解在磷酸盐缓冲液中。21.权利要求7的方法,其中将细菌微小杆菌用作全细胞。全文摘要本发明提供了一种通过在印度分离的细菌菌株微小杆菌来中和饮料工业废水的方法,该菌株能够在1-1.5小时内将废水的pH从12.00降低到7.00单位。文档编号C02F103/32GK101124171SQ200480044738公开日2008年2月13日申请日期2004年12月28日优先权日2004年12月28日发明者丽塔·库马尔,阿尼尔·库马尔申请人:科学与工业研究委员会
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