[发明专利]固态光合细菌颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态光合细菌颗粒及其制备方法，属于环保技术领域。

背景技术

光合细菌(Photosynthetic bacteria，PSB)是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。按照《伯杰细菌鉴定手册》(1974年第8版)将不产氧光合作用的光合细菌列为细菌门真细菌纲红螺菌目(Rhodospirillales)，细菌门真细菌纲红螺菌目又下分为红螺菌亚目(Rhodospirillineae)和绿菌亚目(Chlorobiineae)，红螺菌亚目下分为红螺菌科(Rhodospirillaceae)和着色菌科(Chlorobiaceae)，绿菌亚目下分为绿硫杆菌(Chlorobiaceae)和绿色丝状杆菌(Chloroflexaceae)共18属，约45种。光合细菌能降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，能忍耐高浓度的有机废水，对酚氰等有一定的分解能力，使其在水处理方面具有其它微生物无法替代的优势。但是，光合细菌的菌体较小，自然沉降困难，在应用中存在菌体流失和固液分离两个缺陷。因此，在实际应用时就需要不断地培养和添加新鲜菌体，还需要进行固液分离的处理工作，造成处理工艺流程复杂，增加处理成本，严重影响了其应用前景。为了提高光合细菌的有效利用率，由此产生了光合细菌固化技术。光合细菌固化技术是通过一定的技术手段将光合细菌固定在载体上，避免菌体流失，提高菌体利用率，简化处理工艺，扩大其应用范围。在固定光合细菌的过程中需要选择适当的固定材料作为载体，将光合细菌固定在载体上，并保持生物活性。目前用到的主要有吸附法、交联法、包埋法。其中，吸附法是依靠载体与菌体间的分子力、疏水力或离子键力将两者结合在一起，该方法操作简单，反应条件温和，不影响细胞活性，具有良好的生产应用前景。吸附材料多采用无机或有机材料，例如：沸石、多孔陶瓷、软性纤维等。

目前已有的固态光合细菌颗粒的制备技术有：利用沸石粉、矿渣等无机材料与光合细菌结合；利用海藻酸钠、琼脂等有机材料与光合细菌结合；利用生物材料如活性污泥与光合细菌交联。如：申请号为200610018362.9，发明名称为“光合细菌的固定化方法”的中国专利申请公开了一种光合细菌的固定化方法。该方法选择粒度为120～200目的沸石粉，按质量比为1∶0.03～0.05∶0.2～0.3的比例加入粘度为500～1000mpa·s的海藻酸钠和光合细菌浓缩液，混和拌匀，制粒，置于浓度为20～40g/L的CaCl₂溶液中硬化，清水漂洗后得成品。在该发明方法中，制备过程持续时间长，得到的产品含水量高，并且CaCl₂对菌体活性影响大，制备得到的固态光合细菌颗粒粘合不紧密，沉降过程中菌体流失大，固态光合细菌颗粒浓缩程度不够，单位体积所含光合细菌数量较少，投入水体后发散面积小，净化效率偏低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种固态光合细菌颗粒及其制备方法。本发明解决的技术问题是现有的固态光合细菌颗粒的制备方法繁琐，制备得到的固态光合细菌颗粒浓缩程度较低，在投放水中后立即开始发散导致沉降过程菌体流失大，在投入水体后发散面积小，净化效率偏低。

本发明提供了一种固态光合细菌颗粒，由下述重量配比的成分组成：沸石粉900～1000份、膨润土30～50份和光合细菌菌液1000份。

优选的，上述固态光合细菌颗粒由下述重量配比的成分组成：沸石粉950份、膨润土30份和光合细菌菌液1000份。

其中，上述光合细菌优选红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)光合细菌。

其中，上述膨润土优选钠基膨润土。

其中，上述的光合细菌菌液的浓度为20～50亿个/mL。

本发明还提供了固态光合细菌颗粒的制备方法，包括如下步骤：

a、将沸石粉加入到光合细菌菌液中，搅拌，过滤，制备含水量在50～60％的光合细菌浓缩液；

b、将沸石粉、膨润土加入到步骤a得到的光合细菌浓缩液中，搅拌，制备光合细菌物料；

c、对步骤b得到的光合细菌物料进行造粒，即得固态光合细菌颗粒。

其中，上述沸石粉、膨润土、光合细菌菌液的重量配比为：900～1000份∶30～50份∶1000份。

其中，上述沸石粉的使用方法为：步骤a中取50～100份所述的沸石粉加入到光合细菌菌液中，在步骤b中将剩余沸石粉加入到光合细菌浓缩液中。

其中，步骤b中光合细菌物料的含水量在5.5～6％。