还原络合态一氧化氮的细菌菌株及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种还原络合态一氧化氮的细菌菌株及其用途。它是嗜中温假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　　ｓｐ．），为杆状，单个排列，直径０．６～２．５μｍ，不产生鞘或突起物，无芽孢，２～３根鞭毛成束，极生，革兰氏染色阴性。菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明，以络合态ＮＯ为最终电子受体的菌株。本发明专利技术之目的是利用生物法再生烟气脱氮系统中的Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ溶液。在Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ络合吸收氮氧化物（ＮＯ↓［ｘ］）过程中，Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ与ＮＯ络合形成Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ－ＮＯ，通过添加适量的碳源，经过筛选分离得到的菌株能以Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ－ＮＯ为电子受体，最终将Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ－ＮＯ还原为Ｎ↓［２］，同时再生出Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ，使得吸收剂能得以循环利用。本发明专利技术菌种在还原烟气脱氮处理中形成的Ｆｅ（Ⅱ）ＥＤＴＡ－ＮＯ具有生物还原效率高、ＮＯ的处理负荷高、生物活性高、能还原Ｆｅ（Ⅲ）ＥＤＴＡ等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种还原络合态一氧化氮的细菌菌株及其用途。
技术介绍
随着工业化进程的高速发展，从矿物燃料燃烧产生烟气所含大量氮氧化物(NOX)的排放是导致酸雨、光化学烟雾等一系列严重空气污染问题的主要原因之一。NOx主要来源于燃料燃烧过程和各种工业生产过程，其中90％以上来自于燃烧烟气的排放。随着其排放量的逐渐增加和人们对环境质量要求的不断提高，许多国家都制定了比较严格的NOx排放法规。由于烟气排放量大，且烟气中NOx的主要成分一氧化氮(NO，约占95％)在水中的溶解度很低，处理难度较大。至今，仅NH3的选择性催化还原(SCR)及选择性非催化还原(SNCR)得到了一定规模的工业化应用。但现有的这两种技术依然存在着经济成本高、产生二次污染或处理效率低等缺陷。针对以上工业应用的背景及现有的SCR存在的一些问题，一方面，研究人员一直寻找新的高活性催化材料和经济实用的催化还原剂，以改进现有的SCR技术；另一方面，研究人员一直在探索更为经济有效的新方法，如吸附法，吸收法，等离子去除法及生物法等。利用生物技术处理废气的研究始于上世纪80年代初期，由于其具有投资运行成本低、无二次污染等优点，这一方法已成为世界各国工业废气净化研究的热点课题之一。但由于NO在水溶液中的低溶解性，受到气液传质速率的限制，实际净化效率并不高。络合吸收法是上世纪80年代发展起来的一种同时烟气脱氮新方法，络合吸收法利用液相络合吸收剂直接同NO反应，从而使NO易于从气相转入液相，大大加快了气—液传质速率。该法特别适用于处理主要含NO的燃煤烟气，在实验装置中可以达到90％或更高的NO脱除率。亚铁络合吸收剂可以作为添加剂直接加入石灰石膏法烟气脱硫的浆液中，只需在原有的脱硫设备上稍加改造，就可以实现同时脱除SO2和NOx。由于吸收剂再生的问题一直束缚着这一技术的进一步发展，其中最主要的就是络合吸收剂Fe(II)EDTA(乙二胺四乙酸亚铁)的再生问题，在吸收过程中Fe(II)EDTA络合吸收烟气中的NO，形成Fe(II)EDTA-NO(乙二胺四乙酸亚铁一氧化氮)，不能继续吸收NO，因被氧气氧化形成Fe(III)EDTA(乙二胺四乙酸高铁)使得吸收剂实效，要使得吸收剂能得到循环利用，就必须采取方法来再生Fe(II)EDTA。一种经济有效的方法就是采用微生物还原络合态的NO，氮氧化物被还原成N2并再生出Fe(II)EDTA，其中的关键就在于筛选出具有高效还原Fe(II)EDTA-NO能力的菌株。
技术实现思路
本专利技术之目的是提供一种还原络合态一氧化氮的的细菌菌株及其用途。还原络合态一氧化氮的的细菌菌株是嗜中温假单胞菌(Pseudomonas sp.)，其保藏编号为CGMCC No.1753，为杆状，单个排列，直径0.6～2.5μm，不产生鞘或突起物，无芽孢，2～3根鞭毛成束，极生，革兰氏染色阴性。菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明。以络合态一氧化氮的为电子受体的菌株。还原络合态一氧化氮的的细菌菌株用于还原烟气脱氮处理过程中形成的Fe(II)EDTA-NO(乙二胺四乙酸亚铁一氧化氮)和用于还原烟气脱氮处理过程中形成的Fe(III)EDTA(乙二胺四乙酸高铁)。本专利技术利用生物法再生烟气脱氮系统中的Fe(II)EDTA溶液。在Fe(II)EDTA络合吸收氮氧化物(NOx)去除过程中，Fe(II)EDTA与NO络合后形成的Fe(II)EDTA-NO，通过添加适量的碳源，经过筛选分离得到的菌株能以Fe(II)EDTA-NO为电子受体，并最终将Fe(II)EDTA-NO还原为N2，同时再生出Fe(II)EDTA，并使其在络合吸收过程中能得以循环利用。本专利技术菌种在还原烟气脱氮处理中形成的Fe(II)EDTA-NO具有生物还原效率高、NO的处理负荷高、生物活性高优点。同时该菌种能还原烟气脱氮处理中因烟气中氧气氧化形成的Fe(III)EDTA，缩短了生物再生Fe(II)EDTA周期。具体实施例方式还原络合态一氧化氮的的细菌菌株为杆状，单个排列，直径0.6～2.5μm，不产生鞘或突起物，无芽孢，2～3根鞭毛成束，极生，革兰氏染色阴性。菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明。以络合态NO为最终电子受体的菌株。根据其生理生化特性，对照《伯杰细菌鉴定手册》、《细菌分类基础》和《常见细菌系统鉴定手册》，并经过16sRNA基因序列比对确定该菌株为嗜中温假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌种的选育将取自生活污水处理厂反硝化池的活性污泥进行反硝化菌富集，之后用含络合态一氧化氮的选择性培养基进行驯化，将驯化得到的菌液制备成菌悬液，以10-4到10-8稀释倍数涂布于固体选择培养基平板，放入真空干燥器中，以氮气替换干燥器中的空气，得到局部厌氧环境，最后连真空干燥器一起放入40℃恒温培养箱中培养七天，挑选单菌落，经多次平板划线纯化，得到还原Fe(II)EDTA-NO的优势菌株，以冻干管形式冷冻保存。该菌种Pseudomonas sp.保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市海淀区中关村北一条13号，中国科学院微生物研究所，保藏日期2006年7月7日，保藏编号1753。本专利技术菌种细胞为杆状，单个排列，直径0.6～2.5μm，不产生鞘或突起物，无芽孢，2～3根鞭毛成束，极生，革兰氏染色阴性。菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明。以络合态NO为最终电子受体的菌株。在第一个方面，本专利技术的特征是一种能够将Fe(II)EDTA-NO还原为N2并再生出游离Fe(II)EDTA的杆状兼性厌氧菌，是一种能以络合态NO为电子受体的嗜中温假单胞菌。在第二个方面，本专利技术的特征是在特定组分的平板培养基上培养七天后，菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明。1000ml液体选择性培养基中成分如下葡萄糖1500mg，K2HPO4·3H2O 1000mg，KH2PO4625mg，Na2SO370mg，MgCl2100mg，CaCl22mg，MnSO40.5mg，Na2MoO40.1mg，CuSO4·5H2O 0.1mg，10mmol Fe(II)EDTA-NO，固体选择性培养基在液体选择性培养基基础上加琼脂1.5～2.0％。将保藏的菌种活化后接种到装有培养基的50ml封口锥形瓶中，在30～60℃条件下，摇床转速为100～300rpm，改变初始的Fe(II)EDTA-NO浓度以及细菌接种量，获得不同Fe(II)EDTA-NO初始浓度和细菌接种量下对Fe(II)EDTA-NO的还原效果。操作条件细菌接种量40～300mg/L，温度30～60℃，初始pH值为5～8，Fe(II)EDTA-NO初始浓度1～20mmol/L；Fe(II)EDTA-NO可以完全被还原。实施例1假单胞菌(Pseudomonas sp.)DN-2具有以络合态NO为最终电子受体的特性，将保藏的假单胞菌(Pseudomonas sp.)DN-2活化后，接种120mg/L到装有培养基的50ml封口锥形瓶中，添加6mmol/L Fe(II)EDT-NO以及1000mg/L的葡萄糖，在温度为40℃，摇床转速为140rpm，初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原络合态一氧化氮的细菌菌株，其特征在于它是嗜中温假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．），其保藏编号为：ＣＧＭＣＣＮｏ．１７５３，为杆状，单个排列，直径０．６～２．５μｍ，不产生鞘或突起物，无芽孢，２～３根鞭毛成束，极生，革兰 氏染色阴性。菌落为乳白色，圆形、边缘整齐、光滑、湿润、有粘性、略有光泽、不透明。以络合态一氧化氮为电子受体的菌株。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张士汉，吴成志，荆国华，施耀，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]