一种硝基苯高效降解菌剂、制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种硝基苯高效降解菌剂、制备及其应用，属于生物技术领域，本发明专利技术处理硝基苯废水的微生物菌剂主要组成成分为赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus sp.LBQ22

【技术实现步骤摘要】
一种硝基苯高效降解菌剂、制备及其应用


[0001]本专利技术属于生物方法处理废水领域，具体涉及一种处理硝基苯类废水的复合菌剂的制备及其应用。

技术介绍

[0002]硝基苯作为单环芳烃硝基取代化合物长久以来被作为重要的化工原料广泛应用于工业生产中，因此在制药、苯胺、杀虫剂、染料等工业的废水中有大量残留。硝基苯在水中具有极高的稳定性。由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。常用危险化学品的分类及标志(GB13690
‑
92)将该物质划为第6.1类毒害品。由于其生物毒性，硝基苯被列入世界《环境优先控制有毒有机污染物》的名单前列。我国也对硝基苯类化合物在废水中的浓度有严格的控制，规定其最高允许排放浓度分别为：一级标准2.0mg/L，二级标准3.0mg/L，三级标准5.0mg/L。
[0003]目前硝基苯废水的处理主要采用物理化学方法，物理法有溶剂萃取法、吸附法、气提法等，化学法有臭氧氧化法、过氧化氢氧化法、超临界水氧化法、超声波氧化法等。物理化学法处理硝基苯废水尽管处理效率高、工艺相对简单，但反应条件一般有特殊要求、处理成本较高、易造成二次污染，难以大规模应用到实际废水处理工程中。生物法处理硝基苯废水处理成本较低、运行管理简单、无二次污染，且微生物具有较强的变异性、驯化适应性，适用于各种类型和条件的废水，易于大规模应用到实际废水处理工程中。
[0004]厌氧条件下，微生物降解硝基苯主要是通过还原途径，将硝基苯还原为苯胺，然后进入苯胺的好氧降解过程，在双加氧酶的作用下，转化为邻苯二酚或对苯二酚，进一步苯环开环降解，最终被矿化。与厌氧相比，多种细菌和真菌在好氧条件下能够完全矿化或转化硝基苯，硝基苯的好氧降解途径主要分为两种途径，好氧氧化途径和好氧部分还原途径。
[0005]李湛江等从一些下水道底泥中筛选分离、驯化得到2株厌氧降解硝基苯高效菌吉氏拟杆菌(Bacteroides distasonis)和屎拟杆菌(Bacteroides merdae)，能与葡萄糖共代谢还原硝基苯，最大降解硝基苯的速率为95mg/(L
·
d)，1g葡萄糖能共代谢还原200～260mg硝基苯。李轶等筛选出一株恶臭假单胞菌，菌株可矿化20mg/L的硝基苯，可以快速降解20mg/L硝基苯，不超过100mg/L的硝基苯可以被该细菌完全降解。刘红果等分离出的葡萄球菌在含1000mg/L硝基苯的培养基中培养3天，可将硝基苯降解44％。徐成斌等分离出的蜡样芽胞杆菌降解硝基苯时，72h对200mg/L的硝基苯降解率为72.70％。马溪平等筛选的鲍曼不动杆菌48h对200mg/L硝基苯降解率为66.84％。专利申请CN113801828A一株硝基苯高效降解菌及其制备应用中提及的施氏假单胞菌24h内可将900mg/L的硝基苯降解99.5％以上，1000mg/L的硝基苯32h可降解99.5％以上，在硝基苯污水处理中的应用中，可连续培养，24h可稳定降解500mg/L的硝基苯。
[0006]多项研究结果表明，多数硝基苯降解菌对硝基苯降解速率较慢，对高浓度硝基苯降解率低，对500～1000mg/L硝基苯及更高浓度的硝基苯降解菌种类较少。因此分离培养具
有高浓度硝基苯高耐受能力和高效降解能力的菌株应用硝基苯废水生物处理显得尤其重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术中存在的问题，公开了一种硝基苯高效降解菌剂、制备及其应用，利用赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.LBQ22
‑
1)制备的微生物菌剂，通过好氧生物降解，可使硝基苯浓度为200～1600mg/L的硝基苯废水中的硝基苯含量降低99.5％以上。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]一种硝基苯高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的方法具体如下：
[0010]步骤一、固体平板培养：将赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.LBQ22
‑
1)转接到固体培养基上，于25～35℃培养箱中培养36h，使菌株活化；
[0011]步骤二、种子液培养：将经步骤一活化的菌株接种于液体培养基中，25～35℃、150～200rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
[0012]步骤三、菌种发酵扩大培养：将步骤二所述的培养液按照10％比例接种于发酵培养基中进行发酵培养；获得浓度为1
×
109～1
×
10
11
CFU/mL发酵产物；
[0013]步骤四、在步骤四获得的发酵产物中加入20％保护剂后制备成干粉状菌剂即可。
[0014]进一步，所述的步骤一中的固体培养基的配置如下：牛肉膏3.0g/L；蛋白胨10.0g/L；NaCl5.0g/L；去离子水溶解，pH7～8，115～121℃灭菌15～30min。
[0015]进一步，所述的步骤二液体培养基的配制方法如下：酵母膏1～10g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～10g/L，K2HPO41～10g/L，去离子水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。
[0016]进一步，所述的步骤三菌种发酵扩大培养基如下：酵母膏1～5g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～5g/L，K2HPO41～5g/L，KH2PO41～5g/L，微量元素溶液1～5mL，消泡剂0.2％，蒸馏水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。
[0017]进一步，所述的步骤三中的发酵培养条件为：罐温为37℃，罐压为0.01～0.1MPa，通气量为1：0.6～1.2，搅拌速度150rpm、发酵时间48～72h。
[0018]进一步，所述的步骤五中的保护剂配方为：酵母粉35％；鱼蛋白35％；微量元素30％。
[0019]进一步，所述的微量元素液的配方为：MgSO40.5g/L；MnSO40.1g/L；H3BO30.1g/L；ZnSO4·
7H2O0.1g/L；FeSO4·
7H2O0.3g/L；pH＝7。
[0020]本专利技术还公开了硝基苯高效降解菌剂的应用，是通过以下方式实现的：
[0021]将上述步骤生产出来的硝基苯高效降解菌剂按质量比为0.5～5
‰
投加量，葡萄糖0.5
‑
1.5g/L(或0.5g/L葡萄糖和0.2g/L硝基苯)，自来水，pH7
‑
8，于菌种扩培槽中25
‑
35℃曝气(DO 2
‑
4mg/L)培养48h激活菌种；进一步，菌种激活完成后检测菌密度，镜检达到1
×
109CFU/mL即为完成激活培养，形成硝基苯高效降解菌剂激活菌悬液。
[0022]进一步，将硝基苯高效降解菌剂激活菌悬液按照5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.LBQ22
‑
1)，其特征在于，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：CGMCC NO.26095，保藏日期为2022年11月10日。2.一种硝基苯高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的方法为：所述的硝基苯高效降解菌剂中含有赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.LBQ22
‑
1)，所述的制备方法为：步骤一、固体平板培养：将赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.LBQ22
‑
1)转接到固体培养基上，于25～35℃培养箱中培养36h，使菌株活化；步骤二、种子液培养：将经步骤一活化的菌株接种于液体培养基中，25～35℃、150～200rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；步骤三、菌种发酵扩大培养：将步骤二所述的培养液按照10％比例接种于发酵培养基中进行发酵培养；获得浓度为1
×
109～1
×
10
11
CFU/mL发酵产物；步骤四、在步骤四获得的发酵产物中加入20％保护剂后制备成干粉状菌剂即可。3.根据权利要求1所述的硝基苯高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中的固体培养基的配置如下：牛肉膏3.0g/L；蛋白胨10.0g/L；NaCl5.0g/L；去离子水溶解，pH7～8，115～121℃灭菌15～30min。4.根据权利要求1所述的硝基苯高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤二液体培养基的配制方法如下：酵母膏1～10g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，NH4Cl1～10g/L，K2HPO41～10g/L，去离子水溶解，pH＝7.0～8.0，115～121℃灭菌15～30min。5.根据权利要求1所述的硝基苯高效降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤三菌种发酵扩大培养基如下：酵母膏1～5g/L，蛋白胨5～10g/L，葡萄糖5～10g/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振华，邵汝英，高峰，夏娇，
申请(专利权)人：江苏蓝必盛化工环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：