专利名称：一种耐低温新菌种及其在处理低温污水中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水生物处理技术领域，
污水处理中应用的技术领域。
特别是涉及一种耐低温新菌种及其在低温
背景技术：
水是人民生活与生产实践中一种重要的、不可或缺的资源。随着城市化建设 的发展，污水处理已成为当今社会不可忽视的问题，并随着城镇建设的发展其需求逐渐 增加，因此加强污水处理在提高水资源的利用与保障城镇经济发展等方面具有重要的意 义。
由于微生物具有来源广，易培养，繁殖快，对环境适应性强，易变异的特征； 且在生产上较容易采集，并在特定条件下可以进行驯化，使之适应不同的水质条件；加 之微生物生存条件温和，新陈代谢时不需要高温高压，不需要投加催化剂，因此用生物 法处理污水具有处理量大、范围广、运行费用相对较低，在污水处理技术中具有不能比 拟的优点。因此，微生物污水处理技术成为目前应用最为广泛的技术。
温度是微生物生理活性的重要调控因素之一。在污水处理中起作用的微生物大 多是常温菌，但由于我国北方地区冬季气候寒冷漫长，城市污水的水温受气温的影响， 最冷月平均水温在l(TC以下，常温菌在低温条件下很难发挥作用，这就给城市污水处理 带来较大的影响和困难。而低温微生物在低温条件下具有快速生长繁殖、维持较高活性 代谢水平和较高降解盐类、有机物、表面活性剂、酚等污染物的特性，在污水处理和保 持生态平衡中起着很重要的作用。同时耐冷微生物较常温菌和嗜冷菌因更能忍受温度波 动，它的温度适宜范围也比较宽，更适用于污水处理。因此，筛选获得合适的低温微生 物是提高寒冷地区低温生活污水处理效果、降低运行周期和节约运行费用的根本途径和 有效措施。随着研究的深入及与生物工程技术的结合，低温微生物及其酶类在低温污水 中的应用将更为广泛。
发明内容
本发明目的在于利用低温微生物进行污水的处理，以改善寒冷地区生物处理法 受季节温度影响的状况，提高生物法处理的效率与抗温变能力。 本发明提供了一种耐冷微生物菌Rheinheimera sp丄150及其在低温污水处理中应 用。 本发明具体提供了一株从新疆低温环境中分离筛选的耐冷微生物菌株L150，经 微生物分类学检测鉴定，确定为细菌Rhdnheimera属的新种。目前，该菌株已于申请 日前保藏于布达佩斯条约微生物国际保藏单位中国微生物菌种保藏管理委员会普通微 生物中心(CGMCC)。地址北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编 100101，保藏日期为2009年3月18日，保藏号为2961，该耐冷菌L150为革兰氏阴性、 无芽孢杆菌；好氧；具运动性；菌落呈白色，四周皱縮，凸起，不规则，表面黏稠；生长温度范围0-35°C ;在0-2%的NaCl浓度下生长，NaCl浓度为3%时不生长；不能耐受 0.5% SDS和0.2X苯酚；过氧化氢酶反应阴性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶反应阳 性；能利用Tween40和Tween80、 D-半乳糖、D-葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等唯一碳源。 再经过结合16S rDNA序列测定、比对及进化分析确定该菌为隶属Rheinheimera菌属， 与Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性为97%，目前尚未对该菌株进行正式的 微生物分类学命名，暂定菌株名称为Rheinheimera sp丄150，确定该菌建议的分类命名为 Rheinheimera chironomi 。 菌株L150可采用斜面传代培养保存方式，或真空冷冻干燥方法，或液体石腊包 埋的方法进行长期的保藏。其中斜面培养方式为在适合于菌株生长的固体培养基上进行 增殖培养，置于最适培养温度下、培养时间为3 5天，待菌落形成后置于4t:下恒温保 藏，3 6个月传代一次。利用真空干燥法或液体石腊包埋法进行菌种保藏，在低温或常 温下可保藏l年以上。 长期保藏的菌种在使用之前首先在适宜于L150菌株生长的培养基上进行增殖培
养，本发明可选择完全培养基蛋白胨10g，酵母浸膏5g， K2HP04 3g，葡萄糖lg， H20
1000ml，在pH7.0， 12rC灭菌20min培养条件下，以平板划线或涂布的方法接种于完全
培养基表面，在最适培养温度下恒温培养3-5天，同时检测是否有杂菌污染。本发明将增殖培养的L150菌株接种于生活污水、工业废水中，本发明优选富含
有机质的生活污水或工业废水，在10-3(TC下通气培养，检测培养过程中COD的变化情
况。在1(TC、 2(TC、 3(TC下对模拟生活污水的处理效率均可保持较高水平，其低温地处
理效率高于中温，其处理能力对温度变化的适应范围较宽；起始COD值对菌株菌株处理
能力有较大的影响作用，总体上是随起始COD值的增加其处理效率提高，在起始COD在
400-800mg/L之间可以保持较高的处理效率；接种量为15 %的可获得较高的处理效率，
其处理效果并不随接种量的提高而呈现线性变化。通过实施本发明具体的发明内容，可以达到以下有益效果本发明定向筛选到耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961及其在
低温污水处理中应用。在10-3(TC下通气培养，起始COD值对该菌株处理能力有较大的
影响作用，总体上是随起始COD值的增加其处理效率提高，在起始COD在400-800mg/L
之间可以保持较高的处理效率；接种量为15%的可获得较高的处理效率，其处理效果并
不随接种量的提高而呈现线性变化。
图1显示为基于16S rDNA的进化分析图； 图2显示为为耐低温菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同温度下的 生长曲线； 图3显示为耐低温菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同温度下对模 拟生活污水处理效果； 图4显示为耐低温菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同初始COD 值条件下对模拟生活污水处理效果； 图5显示为耐低温酵母Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同接种量对模拟生活污水处理效果。
具体实施例方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。 在以下实施例中，如无特别说明所使用的菌种增殖培养基为完全培养基，培养
基的配制均采用自来水，菌株性能与功能测定使用如下的模拟污水。模拟生活污水葡萄糖0.17g，可溶性淀粉0.16g， CH3COONa 0.233g，
NH4C10.0255g， 蛋白胨(U58g， 牛肉膏0.04g， NH4)2S04 0.0284g， KH2P04 0.07g，
Na2CO30.06g H20 lOOOml， pH5.5-6.0，以加水量调控方式控制起始COD值为590mg/L。实施例一 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的筛选鉴定 通过从新疆低温环境中分离筛选的耐冷微生物菌株L150，该菌L150为革兰氏
阴性、无芽孢杆菌；好氧；具运动性；菌落呈白色，四周皱縮，凸起，不规则，表面黏
稠；生长温度范围0-35°C ;在0-2X的NaCl浓度下生长，NaCl浓度为3%时不生长；不
能耐受0.5% SDS和0.2X苯酚；过氧化氢酶反应阴性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶
反应阳性；能利用Tween40和Tween80、 D-半乳糖、D-葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等唯一碳
源，该菌经16SrDNA序列测定，其序列如下
GTGAGTAGCGCAGCTAACGCAC TAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATT
GGTTGTGCCTTCGGGAACCGTAAGACAGGTGCT GCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTT
GGATCGCAGTCTGCAACTCGA CTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCAAATCA
5GATTCATGACTGGGGGAAGTCGAACAAGACCA GTAT综合经微生物分类学检测鉴定，确定为细菌Rheinheimera属的新种。再经过结 合16S rDNA序列测定、比对及进化分析确定该菌为隶属Rheinheimera菌属，参见附图 1 ，与Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性为97 % ，确定菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961为该菌属的一个新种，暂定菌株名称为Rheinheimera sp丄150，根据该 菌的生理生化、分子水平综合分析，确定建议的分类命名为Rheinheimera chironomi。目 前，该菌株已于申请日前保藏于布达佩斯条约微生物国际保藏单位中国微生物菌种保 藏委员会普通微生物中心(CGMCC)。地址北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研 究所，邮编100101，保藏日期是2009年3月18日，保藏号为2961。
实施例二 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的培养和生长曲线的测定
将耐低温菌LI50，即Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961菌接种于15ml完 全液体培养基中，10°C、 180rpm培养24h后，再分别取0.1ml的菌悬液接种于25ml新鲜 的完全液体培养基中，180rpm通气恒温培养，分别控制培养温度为10°C、 20°C、 30°C， 间隔一定时间取样测定菌体的吸光值(ODe。。)，绘制生长曲线，其测定结果参见附图2所 示。 结果表明，在不同温度条件下该菌到达对数生长期的时间不同，3(TC条件下 12h、 2(TC条件下28h已达到最大生长量，而在l(TC条件下生长缓慢，36h达到最大生长 量，且OD值比20。C和3(TC高，说明L150属耐低温菌。 实施例三Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同温度下对模拟生活污 水处理效果 将保藏的L150菌株在固体完全培养基、2(TC下增殖培养，检测菌株是否有染菌 现象；再将增殖培养的菌株接种于液体培养基中进行增殖培养，培养物按10%的接种量 接种于模拟生活污水中，180rpm，控制培养温度分别为10°C、 20°C、 3(TC下恒温培养， 检测24小时内模拟生活污水COD值的变化情况。检测结果参见附图3所示。
测定结果表明，L150在1(TC、 20°C、 3(TC下对模拟生活污水的处理效率均可保 持较高水平，其低温地处理效率高于中温，其处理能力对温度变化的适应范围较宽。
实施例四初始COD值对Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961菌株处理效 果的影响 按实施例三中所述的方法对L150菌株进行增殖培养，并分别接种于起始COD 值为400mg/L、 500mg/L、 700mg/L、 900mg/L、 1100mg/L、 1200mg/L模拟生活污水中， 10°C、 180rpm下恒温培养，检测培养7小时、24小时模拟生活污水COD的变化情况。 结果参见附图4所示。 结果显示，起始COD值对菌株菌株处理能力有较大的影响作用；总体上是随起 始COD值的增加其处理效率提高；在起始COD在400-800mg/L之间可以保持较高的处
理效率。 实施例五接种量对Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961模拟生活污水处 理效果
按实施例三中所示的方法对L150菌株进行增殖培养并接种于模拟生活污水， 测定l(TC下24小时内模拟生活污水COD的变化情况，其中接种量控制为5%、 10%、 15%、 20%。测定结果参见附图5所示。 结果表明在所测定的接种量范围15%的接种量可获得较高的处理效率，其处理 效果并不随接种量的提高而呈现线性变化。
权利要求
一种耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961。
2. —种利用权利要求1所述耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No2961在低温污水处理中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961及其在低温污水处理中应用。通过将增殖培养的该菌株接种于生活污水、工业废水中，在10-30℃下通气培养，其低温地处理效率高于中温，其处理能力对温度变化的适应范围较宽，起始COD值对菌株菌株处理能力有较大的影响作用，总体上是随起始COD值的增加其处理效率提高，在起始COD在400-800mg/L之间可以保持较高的处理效率；接种量为15％的可获得较高的处理效率，其处理效果并不随接种量的提高而呈现线性变化。本发明菌株在低温污水处理中具有广泛的应用前景。
文档编号C02F3/34GK101691553SQ200910113408
公开日2010年4月7日 申请日期2009年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者唐琦勇, 房世杰, 茆军, 谢玉清, 顾美英 申请人:新疆农业科学院微生物应用研究所