[发明专利]一种微生物絮凝剂及其制备与用途

说明书

技术领域

本发明属于微生物及工业废水生物处理领域，涉及一种微生物絮凝剂及其制备与用途。 

技术背景

水处理剂是环保产业中药剂研究的重点，在生活污水与工业废水处理过程的固液分离中占有重要地位的絮凝剂则更为突出。已知无机高分子类和以聚丙烯酰胺为代表的有机合成高分子絮凝剂具有二次污染特性，对环境及人类健康构成强大威胁；而生物絮凝剂是典型的环保水处理剂，安全、无毒、可生物降解，对生态无二次污染，并可增加土壤有机质含量，具有很好的环境效益，将带来显著的环保、社会及经济多重效益，因而日益受到人们的关注。 

众多研究者的工作已经表明，能够产生具有絮凝功能物质的微生物种类繁多，包括霉菌、细菌、放线菌和酵母，这些已经鉴定的絮凝微生物大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。由细菌产生的絮凝剂中芽孢杆菌属所占比例较大，如Suh H等报道从土壤中分离得到的芽孢杆菌Bacillus sp.DP-152可分泌很多絮凝物质；真菌产生的絮凝剂最具代表性的是由酱油曲霉产生的絮凝剂Aspergillus sojae AJ7002；另外H.Takagi等人1982年研究了拟青霉素(Paecilomycesl sp.)，精制得到PF101絮凝剂。诺卡氏菌(Nocardia sp.)是放线菌中研究较多的菌种，江南大学已于2001年将诺卡氏菌制备生物絮凝剂的方法申请了专利；北京市环科所和华中师范大学分别利用海藻类植物和无菌衣藻为原料制备生物絮凝剂，用于湖泊污水及工业废水的治理。 

目前已报道的微生物絮凝剂大多属于多糖类活性物质，絮凝后产生的沉淀粒度小，不易去除，并且多数需要与其他化学絮凝剂共同使用来达到显著的絮凝效果；然而化学絮凝剂的添加使用仍然会带来二次污染问题。 

发明内容

本发明致力于开发一种新的微生物絮凝剂，以解决现有微生物絮凝剂存在的絮凝后产生的沉淀粒度小、不易去除等问题。 

为了实现本发明的目的，发明人分别从土壤和纳豆中分离提取了巨大芽孢杆菌和能够产生γ-聚谷氨酸的枯草芽孢杆菌。利用这两种杆菌制备了一种新的液态微生物絮凝剂并将其用于水处理，取得了理想的使用效果。 

本发明的技术方案如下： 

一种微生物絮凝剂，含有两种芽孢杆菌，分别为巨大芽孢杆菌(Bacillus magaterium)SY-Z5和具有生产γ-聚谷氨酸能力的枯草芽孢杆菌(Bacilius subtilis)SY-ND，巨大芽孢杆菌SY-Z5的菌种保藏号为CGMCC No.5225，枯草芽孢杆菌SY-ND的菌种保藏号为CGMCC No.5224。 

本发明的具体实施步骤为，首先获得生产絮凝剂菌种。 

生产絮凝剂菌株SY-Z5分离自渤海湾海边土壤，经16S rDNA基因测序法鉴定为巨大芽孢杆菌，已于2011年9月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号为CGMCCNo.5225。 

初筛培养基组分(g/L)：NaNO₃ 3、FeSO₄ 0.01、MgSO₄·7H₂O 0.5、K₂HPO4 1.0、KCl 0.5、蔗糖30、琼脂粉18，pH自然。复筛培养基组分(g/L)：葡萄糖20、(NH₄)₂SO₄0.2、尿素0.5、KH₂PO₄ 2.0、K₂HPO₄ 5.0、NaCl 0.1、酵母粉0.5，pH自然。用初筛培养基制作平板，将采集样品富集后稀释涂布，30℃培养2-4d后，挑取生长快、粘稠的菌落重新划线接种于初筛培养基进行纯化，4℃冰箱保存。挑取保存的菌株菌苔接种于复筛培养基中，于30℃，150rpm培养1-2d，测定各分离菌株发酵液的絮凝活性；从中挑选一株絮凝活性高、生长速度快、遗传稳定性好的菌株作为生产絮凝剂所用菌(命名为SY-Z5)，其菌落特征为圆形，白色，表面光滑，细胞大型杆状。 

另一株生产絮凝剂菌株为SY-ND，具有生产γ-聚谷氨酸能力，分离自纳豆，经16S rDNA基因测序法鉴定为枯草芽孢杆菌，已于2011年9月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.5224。