CN102477398A - 除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 - Google Patents
除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102477398A CN102477398A CN2010105537607A CN201010553760A CN102477398A CN 102477398 A CN102477398 A CN 102477398A CN 2010105537607 A CN2010105537607 A CN 2010105537607A CN 201010553760 A CN201010553760 A CN 201010553760A CN 102477398 A CN102477398 A CN 102477398A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substratum
- weight part
- saccharolyticum
- bacterial strain
- pseudouchrobactrum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y02W10/12—
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及除磷菌的培养及其在污水处理中的应用。本发明提供了培养Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株的方法，其包括将Pseudochrobactrum saccharolyticum菌株接种于培养基进行厌氧培养，其中所述培养基包含酵母膏、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、FeSO4、葡萄糖、和蛋白胨，且不包含其他碳源和氮源。
Description
技术领域
本发明属于微生物培养技术领域，具体而言，本发明涉及Pseudouchrobactrumsaccharolyticum菌株的培养方法和培养基，以及该菌株在污水处理，尤其是除磷中的应用等。
发明背景
城市污水所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐。依据物理特征可将污水中磷酸盐类物质分成溶解性和非溶解性；依据化学特征，则可分为正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐。由于磷元素在生物化学过程中起到重要的主导作用。所有的微生物都含有相当数目的磷，磷是微生物细胞的主要组分，也是导致赤潮频繁发生的重要原因，给自然水体造成了严重的负面影响。
因此，在污水处理过程中会进行除磷操作，通常通过生物作用，尤其是微生物的作用完成含磷物质的分解和/或同化，成为磷化氢气体和/或被限制于菌体中，从而从水中去除，以此达到除磷和净化水质的目的。
当前，除磷菌的研究较少。周康群等(一株新的厌氧除磷功能菌株的鉴定与活性.化工学报，2008，39(6)：1522-1530)分离出一株Pseudouchrobactrumsaccharolyticum菌株(被称为P2菌株)，该菌株在采用葡萄糖和乙酸钠的复合碳源、蛋白胨和氯化铵的复合氮源时，取得最佳除磷效果。但是，该菌株未能向公众公开发放，因此无法在实践中投入使用，也无法进行环境安全性评价测试，更无法合法地在国内使用，因此丧失了在产业化上的实用性。
为此，在已经能够获得的Pseudouchrobactrum saccharoyticum菌株中，Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株(简称为108976菌株)被厂商要求使用含Trypto casein soy agar(Bio-Rad产品号为64554)的复合培养基中培养或者运用血清培养基来培养，这些培养基价格昂贵，对于污水处理这样要求低成本但用量大的产业来说，是很不合适的。
本申请人进行了一系列长期严谨的研究工作，发现，如果按照厂商要求使用含Trypto casein soy agar(Bio-Rad产品号为64554)的复合培养基，不但价格昂贵，而且108976菌株培养的效果差，导致除磷效率相当低；更令人意想不到的是，如果对108976菌株采用本发明的单一碳源和氮源培养，培养温度可以更低更接近于实际环境温度，不但相对于复合碳源和氮源的培养基没有显著的除磷效率降低，相反还得到了一定程度的提升，这样还有效地节约了成本并且方便了培养基的配制；另外，本发明的菌株对环境安全，可以推广应用。
发明内容
本发明要解决的问题在于，提供一种替代现有报道但无法获得的除磷菌的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株的培养方法，其不但可以替换掉原108976菌株厂商要求的较为昂贵的培养基，采用成本更为低廉、更易于配制的单一碳源和氮源的培养基，在更为节能的较低温度下，就可以取得与复合碳源和氮源的培养基相当的除磷效率，甚至在长期(21天)培养后，除磷效率甚至高于采用复合碳源和氮源的培养基。另外，本申请的目的还在于上述培养方法中采用的培养基，以及该菌株在污水处理中的应用等。
具体而言，在第一方面，本发明提供了培养能获得的Pseudouchrobactrumsaccharolyticum菌株的方法，其包括将Pseudochrobactrum saccharolyticum菌株接种于培养基进行厌氧培养，其中所述培养基包含酵母膏、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、FeSO4、葡萄糖、和蛋白胨，且不包含其他碳源和氮源。其中，培养的对象，即Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株，应当是能够获得的，即能够提供本领域技术人员取得菌株的商业来源，否则本领域技术人员无法从合法渠道获得菌株，进而无法实施和/或比较本发明；而依赖于从污泥中筛选，更无法预期能够获得本发明的菌株。目前能够通过合法渠道获得Pseudouchrobactrum saccharolyticum 菌株包括Pseudochrobactrumsaccharolyticum CIP 108976株，其可购自法国巴斯德研究所菌物保藏中心(CIP，L’Institut Pasteur，可参见http://www.crbip.pasteur.fr/fiches/fichecata.jsp？crbip＝108976)。在本发明的具体实施方式中，能获得的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株是Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株。
本发明第一方面的方法可用于除磷。根据本发明的具体试验分析结果，尽管本发明的采用的培养基比厂商要求的Bio-Rad的复合培养基(产品号为64554)要便宜，但是更具有除磷作用；即使相比复合碳源和氮源的培养基，本发明的培养基更适于Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株提高除磷效果，尤其是除无机磷的效果。更为难得的是，Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP108976株在本发明的适当调整了微量元素比例的培养基中，能够在较低的温度下就达到现有文献报道需要较高温度才能达到的除磷效果。因此优选在本发明第一方面的方法中，厌氧培养的温度为28-32℃。在本发明的具体实施方式中，厌氧培养的温度为30℃。这样的温度达到的效果已经相当于现有文献报道的在35℃才能达到的效果，甚至更高；而较低的温度更加适于我国常年的气候，能够降低加温所需的能耗并能够减少保温材料或者设施的使用。
优选在本发明第一方面的方法中，培养基的pH值为5.8-6.5。在本发明的具体实施方式中，培养基的pH值为6.0。这一点与现有文献报道的相吻合。本领域技术人员能够应用常用的酸或碱来调节培养基的pH值，使其达到规定的范围。可以用来调节pH值的常用酸或碱包括盐酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾等，优选是盐酸、氢氧化钠，它们不会额外引入碳源和氮源。优选酸或碱是稀的酸或碱，如浓度为0.01-0.5mol/L的酸或碱，例如浓度可以是0.05、0.1、0.2或0.3mol/L。
优选在本发明第一方面的方法中，培养基的配方为：每1000体积培养基中，酵母膏约0.25重量份、KH2PO4约0.5重量份、K2HPO4约0.64重量份、MgSO4约0.1重量份、CaCl2约0.075重量份、FeSO4约0.04重量份、葡萄糖约1.5重量份、和蛋白胨约1.5重量份，余量为水。该配方微调了微量元素的比例，使得低温除磷效率得以提升到与现有文献相当甚至更高的水平。在本文中，体积和重量相比较时，体积和重量单位取ml和g的比例关系，即当体积单位取ml时，重量单位取g，当然本领域技术人员也能够理解，当体积单位取L时，重量单位取kg，才能保持ml和g的比例关系。在本文中，“约”表示以相应的数值±10％为上下限所构成的数值范围，例如，约1.5重量份表示1.5±10％重量份，即1.35-1.65重量份。本领域技术人员能够通过计算方便地换算出数值范围。在本发明的具体实施方式中，培养基的配方为：每1000ml培养基中，酵母膏0.25g、KH2PO40.5g、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.5g、和蛋白胨1.5g，余量为水。
在第二方面，本发明提供了用于培养Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株的，尤其是用于培养Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株的培养基，其包含酵母膏、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、FeSO4、葡萄糖、和蛋白胨，且不包含其他碳源和氮源。
优选在本发明第二方面的方法中，培养基的pH值为5.8-6.5。在本发明的具体实施方式中，培养基的pH值为6.0。
优选在本发明第二方面的方法中，培养基的配方为：每1000体积培养基中，酵母膏约0.25重量份、KH2PO4约0.5重量份、K2HPO4约0.64重量份、MgSO4约0.1重量份、CaCl2约0.075重量份、Fe(SO4)2约0.04重量份、葡萄糖约1.5重量份、和蛋白胨约1.5重量份，余量为水。在本发明的具体实施方式中，培养基的配方为：每1000ml培养基中，酵母膏0.25个、KH2PO40.5个、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.5g、和蛋白胨1.5g，余量为水。
在第三方面，本发明提供了Pseudouchrobactrum saccharolytticum菌株(尤其是Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株)在除去水中磷元素的方法中的应用。Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株，优选是经过本发明培养方法培养的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株，具备在水体中除磷的能力，因而可以应用于除去水中磷元素的方法中，尤其是除去含磷量与本发明的培养基含磷量相当的水中的磷元素，优选水中的磷元素是无机磷，例如可以来源于磷肥的磷污染源。
本发明引用了公开文献，这些文献是为了更清楚地描述本发明，它们的全文内容均纳入本文进行参考，就好像它们的全文已经在本文中重复叙述过一样。为了便于理解，以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，这些描述仅仅是示例性的描述，并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述，本发明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见了。
附图说明
图1显示了0-21天培养菌株时不同阶段消耗掉的总磷量，其中使用的培养基为：(1)为对照培养基；(2)为单一碳源、氮源培养基；(3)为单一碳源、双氮源培养基；(4)为双碳源、单一氮源培养基；(5)为双碳源、双氮源培养基。
图2显示了0-21天培养菌株时不同阶段产生的磷化氢的量，其中使用的培养基为：(1)为对照培养基；(2)为单一碳源、氮源培养基；(3)为单一碳源、双氮源培养基；(4)为双碳源、单一氮源培养基；(5)为双碳源、双氮源培养基。
具体实施方式
以下本发明将通过具体的实验来说明本发明菌株和培养方法，为了突出本发明的优势，本发明采用周康群等(化工学报，2008，39(6)：1522-1530)描述的方法进行，以下实施例未尽之处可以参见该文献的详细描述。
实施例1不同培养基活化的效果
将可购自法国巴斯德研究所菌物保藏中心(CIP，L’Institut Pasteur)的Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株分别接种于如下1000ml培养基，以30℃充氮气厌氧培养：
(1)对照培养基：取Trypto casein soy agar(购自Bio-Rad公司，产品号为64554)40g，用蒸馏水定容至1000ml并调节pH至6.0，121℃灭菌15分钟后通氮气除氧；
(2)单一碳源、氮源培养基：取酵母膏0.25g、KH2PO40.5g、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.5g、和蛋白胨1.5g，用蒸馏水定容至1000ml并调节pH至6.0，121℃灭菌15分钟后通氮气除氧；
(3)单一碳源、双氮源培养基：取酵母膏0.25g、KH2PO40.5g、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.5g、蛋白胨1.0g、和氯化铵0.5g，用蒸馏水定容至1000ml并调节pH至6.0，121℃灭菌15分钟后通氮气除氧；
(4)双碳源、单一氮源培养基：取酵母膏0.25g、KH2PO40.5g、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.0g、乙酸钠0.5g、和蛋白胨1.5g，用蒸馏水定容至1000ml并调节pH至6.0，121℃灭菌15分钟后通氮气除氧；
(5)双碳源、双氮源培养基：取酵母膏0.25g、KH2PO40.5g、K2HPO40.64g、MgSO40.1g、CaCl20.075g、FeSO40.04g、葡萄糖1.0g、乙酸钠0.5g、蛋白胨1.0g、和氯化铵0.5g，用蒸馏水定容至1000ml并调节pH至6.0，121℃灭菌15分钟后通氮气除氧。
分别在厌氧培养的第0、7、14、21天取样，分别测定水体中总磷含量和磷化氢产生量。结果如图1和2所示，随着培养时间的延长，除磷的效果和磷化氢产生量的变化关系基本一致，并且基本与时间呈现出正比递增关系。对照培养基活化出的菌株的除磷能力的效率很低；而使用单一碳源、氮源培养基的效果尽管在早期不如使用双碳源、双氮源培养基的效果，但是到了21天时却超过了双碳源、双氮源培养基的效果，这可能是由于成分多样后培养基原料消耗的不均一而造成的；而使用单一碳源、双氮源培养基的效果和使用双碳源、单一氮源培养基的效果基本相当，但都低于使用单一碳源、氮源培养基的效果。采用单一碳源、氮源培养基在于30℃培养21天后，除磷率达到23.8％，与现有技术需要35℃才能达到的效果相当，这可能是由于选用的菌株以及本发明人优化的培养基所造成的。
实施例2菌株的环境安全性评价
实施例1中单一碳源、氮源培养基培养的Pseudochrobactrumsaccharolyticum CIP 108976株培养物(包括菌株和培养基残留)，委托上海市环境监测中心(中国上海)进行环境安全性评价，没有发现导致危害的环境安全性问题，可以安全地实际投入应用。
Claims (10)
1.培养能获得的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株的方法，其包括将Pseudochrobactrum saccharolyticum菌株接种于培养基进行厌氧培养，其中所述培养基包含酵母膏、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、FeSO4、葡萄糖、和蛋白胨，且不包含其他碳源和氮源。
2.权利要求1所述的方法，该方法用于除磷。
3.权利要求1或2所述的方法，其中所述能获得的Pseudouchrobactrumsaccharolyticum菌株是Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株。
4.权利要求1或2所述的方法，其中厌氧培养的温度为28-32℃，优选为30℃。
5.权利要求1或2所述的方法，其中培养基的pH值为5.8-6.5，优选为6.0。
6.权利要求1或2所述的方法，其中培养基的配方为：每1000体积培养基中，酵母膏约0.25重量份、KH2PO4约0.5重量份、K2HPO4约0.64重量份、MgSO4约0.1重量份、CaCl2约0.075重量份、FeSO4约0.04重量份、葡萄糖约1.5重量份、和蛋白胨约1.5重量份，余量为水。
7.用于培养能获得的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株的，尤其是用于培养Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株的培养基在除去水中磷元素的方法中的应用，其包含酵母膏、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、FeSO4、葡萄糖、和蛋白胨，且不包含其他碳源和氮源。
8.权利要求7所述的培养基，其pH值为5.8-6.5，优选为6.0。
9.权利要求7或8所述的培养基，其配方为：每1000体积培养基中，酵母膏约0.25重量份、KH2PO4约0.5重量份、K2HPO4约0.64重量份、MgSO4约0.1重量份、CaCl2约0.075重量份、FeSO4约0.04重量份、葡萄糖约1.5重量份、和蛋白胨约1.5重量份，余量为水。
10.Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株(尤其是Pseudochrobactrumsaccharolyticum CIP 108976株)在除去水中磷元素的方法中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105537607A CN102477398A (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105537607A CN102477398A (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102477398A true CN102477398A (zh) | 2012-05-30 |
Family
ID=46090182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105537607A Pending CN102477398A (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102477398A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008339A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-04-03 | 浙江大学 | 一种碱性铬污染土壤的微生物修复方法 |
| CN105039198A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-11-11 | 陕西省微生物研究所 | 铅锌污染土壤复合微生物修复剂及其制备方法 |
-
2010
- 2010-11-23 CN CN2010105537607A patent/CN102477398A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008339A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-04-03 | 浙江大学 | 一种碱性铬污染土壤的微生物修复方法 |
| CN105039198A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-11-11 | 陕西省微生物研究所 | 铅锌污染土壤复合微生物修复剂及其制备方法 |
| CN105039198B (zh) * | 2015-06-05 | 2018-02-13 | 陕西省微生物研究所 | 铅锌污染土壤复合微生物修复剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108102955B (zh) | 用于黑臭水体治理的高效复合微生物菌剂及其制备方法 | |
| CN103911311B (zh) | 一种高效解磷细菌及其生产的菌剂 | |
| CN101225405A (zh) | 一种微生物絮凝剂的生产方法及使用方法 | |
| CN107201328B (zh) | 一株耐受磺胺类抗生素毒性的无色杆菌及其应用 | |
| CN107603908A (zh) | 一种利用城市污泥制备的超高温好氧发酵菌剂及其制备方法 | |
| CN107541477B (zh) | 一种利用乳酸菌发酵液培养光合细菌的方法 | |
| CN105441498A (zh) | γ-聚谷氨酸的发酵制备方法 | |
| CN107653207A (zh) | 一株善变副球菌及用于高氨氮废水处理副产单细胞蛋白的方法 | |
| CN104651267B (zh) | 一种具有发酵产碱功能的微生物菌及其应用的有机肥料 | |
| CN103305443B (zh) | 一种修复含氨氮工业污水的制剂及方法 | |
| CN110218682B (zh) | 一株假真菌样芽孢杆菌及其在污泥减量中的应用 | |
| CN105296398A (zh) | 治理污染水体的耐低温复合微生物菌剂及制备方法及应用 | |
| CN104805035A (zh) | 一株可同时降解多种邻苯二甲酸酯的红球菌(Rhodococcus sp.)2G | |
| CN102373191B (zh) | 一种用于降解城市废水的优势菌群及其制备方法 | |
| CN102477398A (zh) | 除磷菌的培养及其在污水处理中的应用 | |
| CN111849956B (zh) | 纳米材料固定化微生物修复剂及其制备方法和应用 | |
| CN105400695B (zh) | 一种复合益生菌高密度发酵方法 | |
| CN109609407B (zh) | 一种用于原位污泥减量的嗜热微生物菌株及其应用 | |
| CN114836325B (zh) | 一种提升盐碱土速效磷含量的藻菌复合修复液及应用 | |
| CN110438020A (zh) | 一株高效除磷酵母菌及其在生活污水处理中的应用 | |
| CN104805038A (zh) | 一种丙烯酸树脂降解菌及其筛选富集方法 | |
| CN106929453A (zh) | 处理味精发酵母液的生物制剂及其制备方法 | |
| JP3734118B2 (ja) | ポリ乳酸樹脂の分解方法 | |
| CN106754543A (zh) | 一种用于污泥厌氧发酵的微生物制剂 | |
| JPH09308494A (ja) | 乳酸の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120530 |