一种固定化微生物溢油修复剂的制备方法技术

技术编号:10219017 阅读:216 留言:0更新日期:2014-07-16 17:55
一种固定化微生物溢油修复剂的制备方法,其特征在于步骤为:制备花生壳基活性碳;将花生壳基活性碳与种子菌液混合进行吸附直至吸附饱和,形成菌悬液;往上述菌悬液中加入30~40℃的已灭菌的海藻酸钠溶液,混匀后用注射器注入到一定浓度的CaCl2溶液分散成球,并交联12h~24h,得到固定化微生物微球;最后将得到的固定化微生物微球用生理盐水冲洗2~4遍,即为成品。本发明专利技术首次将生物基活性碳-改性花生壳添加至海藻酸钠-氯化钙包埋固定化载体中,提高制剂的机械强度和传质性,提高了微生物的活性及降解效率;同时成本低、工艺简单易操作,反应条件温和,制得的修复剂微生物不易泄漏,稳定性和重复利用性好,并且有较高的微生物活性和细胞容量,对石油烃的降解率可达75-92%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,其特征在于步骤为:制备花生壳基活性碳;将花生壳基活性碳与种子菌液混合进行吸附直至吸附饱和,形成菌悬液;往上述菌悬液中加入30~40℃的已灭菌的海藻酸钠溶液,混匀后用注射器注入到一定浓度的CaCl2溶液分散成球,并交联12h~24h,得到固定化微生物微球;最后将得到的固定化微生物微球用生理盐水冲洗2~4遍,即为成品。本专利技术首次将生物基活性碳-改性花生壳添加至海藻酸钠-氯化钙包埋固定化载体中,提高制剂的机械强度和传质性,提高了微生物的活性及降解效率;同时成本低、工艺简单易操作,反应条件温和,制得的修复剂微生物不易泄漏,稳定性和重复利用性好,并且有较高的微生物活性和细胞容量,对石油烃的降解率可达75-92%。【专利说明】—种固定化微生物溢油修复剂的制备方法
本专利技术属于石油及石油产品污染的生物修复
,涉及,具体是一种以海藻酸钠-氯化钙-花生壳基活性炭为包埋固定化材料的固定化微生物溢油修复剂的制备方法,用于石油及石油产品污染海洋的微生物修复。
技术介绍
随着海上石油开发和海上运输业的发展,由于井喷、运输船舶的石油泄漏、撞沉船以及输油管道的泄漏等造成的溢油事故频发。溢油事故发生后,虽经物理方法(如围栏回收等)、化学方法(喷洒消油剂等)可清除部分表面溢油,但残存的石油烃长期滞留在海洋环境中,对海洋生态系统及人体健康会造成巨大的持久性损害(PelletierE,DelilleD,DelilleB.Crude oil bioremediation in sub-Antarctic intertidal sediments:chemistry andtoxicity of oiled residues.Mar.Environ.Res.,2004,57(4):311-327.)。目前石油污染的生物修复技术主要以微生物修复为主(夏文香,林海涛,张英,等.海上溢油的污染控制技术.青岛建筑工程学院学报,2004,25(1):54-57.)。国内外研究者发现在海水和淡水中生长有200多种烃类降解微生物,包括细菌、真菌及藻类,其密度及繁殖速度与水域的油污染程度密切相关(Fingas M.The Basic of Oil SpillClean up (2nd edition) .USA: Lewis Publishers, 2001, 39-50.)。微生物治理技术是国际上公认的高效修复石油污染的新技术,基于微生物能适应各种复杂的生态环境,其繁殖代谢能力极强,能快速降解石油中各种有毒物质,而且具有价格低廉、环境友好等诸多优势(Harayama S, Kasai Y, Hara A.Microbial communities in oil-contaminatedseawater .Curr.0pin.Biotechnol., 2004,15(3):205-214.)。米用该技术处理物理和化学方法无法清除的溢油是恢复生态环境的最佳途径,对保护我国海洋生态环境,维持海洋资源的可持续性发展具有重大的科学意义和应用价值。自上世纪七十年代,加入适当的微生物治理石油污染就被认为是一个有力的策略(Atlas RM.Petroleum biodegradation and oil spill bioremediation.Mar.Pollut.Bull.,1995,31 (4-12):178-182.),在野外试验中成功的例子如:1990 年利用 AlphaBioSea处理德克萨斯州海岸的原油泄漏,2000年利用Terra-zyme (TM)处理日本Nakhodka港口原油泄漏(Maki H, Hirayama N, Hiwatari T, etal.Crude oil bioremediation fieldexperiment in the sea of Japan.Mar.Pollut.Bull., 2003, 47(1-6):74-77.),1989年夏到1991年应用投加营养剂和高效烃降解菌对阿拉斯加ExxonValdez王子海湾由于油轮泄露造成的污染进行的处理等,取得了非常明显的效果(Atlad RM.Bioremediation ofPetroleum Pollutants.1nt.Biodeter.Biodegrad.,1995,35 (3):317-327.)。但是在海洋溢油微生物修复过程中,却存在着有效菌株流失严重,修复效率大巾畐度下降等问题(De-Bashan L E, Bashan Y.1mmobilized microalgae for removingpollutants:Review of practical aspects.Bioresour.Technol., 2010, 101(6):1611-1627.)。所以,针对海洋溢油修复所特有的处理环境,本专利采用微生物固定化技术。固定化微生物技术与其它生物修复技术相比,能够保持微生物高密度、高活性,减轻或消除微生物的流失,处理效率高,对环境的耐受力强,反应易控制,能够有效提高目标区域内海洋溢油污染微生物菌剂的修复效率(Takeno K, Yamaoka Y, SasakiK.Treatment ofoil-containing sewage wastewater using immobilized photosynthetic bacteria.WorIdj.Microbiol.Biotechnol.,2005,21(8-9):1385-1391.)。包埋固定化技术作为固定化方法的一种,与吸附法、交联法、共价结合法等其他固定化技术相比,由于制备方法简单易操作,反应条件温和易实现,微生物不易泄漏,稳定性和重复利用性好,并且有较高的微生物活性和细胞容量(包木太,巩元娇,李一鸣.固定化微生物在降解含油污水中的作用.武汉大学学报(理学版),2010,56 (I):109-144.),固定化效率能达到70%以上,目前应用较广泛(张秀霞,秦丽姣,吴伟林,等.固定化原油降解菌的制备及其性能研究.环境工程学报,2010,4(3):659-664.)。海藻酸钠-CaCl2包埋与聚乙烯醇-H3BO3包埋是最常用的包埋固定化方法(Massalha N, BasheerS,Sabbah 1.Effect of adsorption and bead size of immobilized biomass on therate of biodegradation of phenol at high concentration levels.1nd.Eng.Chem.Res.,2007, 46(21):6820-6824.)。相对于海藻酸钠-CaCl2包埋法,聚乙烯醇-H3BO3制备的固定化制剂虽机械强度较高、使用寿命较长,但聚乙烯醇因附聚作用强而成球较为困难,且用于交联聚乙烯醇的饱和硼酸溶液对微生物的毒害大,会显著降低在固定化后微生物的活性。海藻酸钠-CaCl2包埋法虽反应条件温和,包埋材料对生物无毒害,包埋的细胞具有较高的活性,但制剂机械强度较低、传质性较差。花生壳约占花生质量的30%,主要成分是半纤维素和粗纤维素,两者约占花生壳质量的75%~本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定化微生物溢油修复剂的制备方法,其特征在于以海藻酸钠‑CaCl2‑花生壳基活性碳作为载体进行包埋,具体步骤为:1)制备花生壳基活性碳;2)将适量的花生壳基活性碳与种子菌液按照质量比1:3~1:8混合进行吸附直至吸附饱和,形成菌悬液;3)往上述10mL菌悬液中加入30~40℃的已灭菌的100mL、浓度为3(wt)%~4(wt)%海藻酸钠溶液,混匀后,用注射器吸取并注入到500mL、浓度为3(wt)%~4(wt)%的CaCl2溶液中分散成球,交联12h~24h,得到固定化微生物微球。4)最后将得到的固定化微生物微球用生理盐水冲洗2~4遍,即为成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆国包木太刘梅胡海燕刘艳萍
申请(专利权)人:浙江海洋学院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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