CN102943058A

CN102943058A - 一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法

Info

Publication number: CN102943058A
Application number: CN2012104679309A
Authority: CN
Inventors: 谷军; 张介驰; 原韬; 张晓彦; 于德水
Original assignee: Institute of Microbiology of Heilongjiang Academy of Sciences
Current assignee: Institute of Microbiology of Heilongjiang Academy of Sciences
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2013-02-27

Abstract

一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，涉及培养光合细菌的方法。本发明是要解决现有光合细菌培养方法培养成本高，且发酵培养效率低的技术问题。本发明的方法按以下步骤进行：一、制备种子培养基；二、制备沼液培养基；三、种子培养；四、沼液中COD去除。本发明培养的光合细菌菌数达到40亿/毫升，经过除菌后沼液COD的去除率能达到70％～80％，可作为饲料添加剂，且能有效去除废水中的有机物、氮、磷和硫化物，应用于有机废水处理领域。

Description

一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法

技术领域

本发明涉及培养光合细菌的方法。

背景技术

光合细菌(Photosynthetic Bacteria)是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内，生命力极强，在不同的自然环境下，PSB具有多种生理功能，如硫化物氧化、固碳、固氮和脱氮，在自然界物质转化和能量循环中起着重要作用。PSB菌体无毒，营养非常丰富，含60％以上的蛋白质，并富含多种维生素，特别是B1、叶酸，生物素的含量是酵母的几千倍，另外还含有生长促进因子，是一类营养价值高且成分较全的细菌，作为饲料添加剂具有明显的增产效果。孵化后第二天的鲤鱼苗，只投给PSB的冻结品和活菌饲育，2周后体长增加约为投喂干松鱼和面粉组的3倍。在有机废水处理中的应用PSB能有效去除废水中的有机物、氮、磷和硫化物，工艺简单，处理成本低，运行稳定，作为副产物的菌体可进行综合利用，不造成二次污染。因为它的安全性和有效性，使其有望成为生物法处理有机废水的首选菌种。现在PSB法已成功地应用于2O多种有机废水的处理中。

资料显示，从2001年到2008年，国家共投资121.98亿元用于农村生物质能源技术推广，大中型沼气工程技术日趋成熟，全国已建成规模化养殖场大中型沼气工程3800处。生物质能将成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到本世纪中叶，新能源将占全球总能耗的40％以上，厌氧消化技术处理生活垃圾对垃圾中的有用物质及能量加以回收和利用，使其无用部分达到无害化、减量化，真正做到了物尽其用。沼渣、沼液不例外的属于沼气生产过程中的一种辅产物。大型沼气工程日排出大量沼渣液如不加合理转化、利用，必将形成二次面源污染和资源浪费，这是当前人们面临的不可回避的，而又必须解决的重大课题。沼液属高浓有机废水COD达400000ppm以上。普通处理法相当困难，而且成本较高。如利用沼液来培养光合细菌，既可以得到农业上可以广泛使用的光合细菌菌剂，又可达到处理牛粪沼液的目的，解除沼气工业发展的障碍。对农业发展和生物质能源工业发展有积极意义。现有培养光合细菌采用静止培养的方法，培养成本高，且光合细菌有向光性，静止培养时，光合细菌往往附着在容器的壁上，影响光的透过和菌对营养物质充分接触与吸收，导致发酵培养效率较低，培养的光合细菌菌数在15～20亿/毫升。

发明内容

本发明是要解决现有光合细菌培养方法培养成本高，且发酵培养效率低的技术问题，从而提供了一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法。

本发明一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法是按以下步骤进行：

一、制备种子培养基：称取醋酸钠3～4g、丙酸钠0.2～0.4g、氯化钠0.1～0.3g、硫酸铵0.1～0.5g、硫酸镁0.1～0.3g、磷酸二氢钾0.5～0.8g、磷酸氢二钾0.2～0.5g、氯化钙0.05～0.15g和酵母膏0.1～0.3g，依次加入到100～150ml水中混合均匀，然后进行高温灭菌，即得到种子培养基；

二、制备沼液培养基：将沼液稀释至COD9000～10000后，加入醋酸钠使醋酸钠的终浓度为1‰～2‰，制得沼液培养基；其中所述沼液为以牛粪为原料沼气发酵获得的沼液；

三、种子培养：向步骤一制备的种子培养基中接入沼泽红假单胞菌，在光照强度为400～2000勒克斯，转速为10～20转/分钟，温度为25～35℃的条件下，放入震荡培养箱中培养4～7天，得到菌液；

四、沼液中COD去除：向步骤二制备的沼液培养基中加入步骤三得到的菌液至菌液与沼液培养基的体积比为20％～30％，然后在光照强度为400～2000勒克斯，转速为10～20转/分钟，温度为25～35℃的条件下，放入震荡培养箱中培养3～4天，即完成培养。

其中，步骤三所接入的沼泽红假单胞菌(Rhodop seudomonas palustris)购买自上海志研生物科技有限公司。

本发明包括以下有益效果：

本发明利用沼液培养光合细菌，不仅降低了培养成本，同时在沼液为光合细菌提供营养成分的同时消除沼液中的COD，经过除菌后沼液COD的去除率能达到70％～80％；

本发明采用厌氧震荡的方法培养光合细菌，克服了静止培养时，光合细菌附着在容器的壁上，影响光的透过和菌对营养物质充分接触与吸收，导致发酵培养效率较低的问题，本发明培养的光合细菌菌数达到40亿/毫升，同静止培养比效率提高一倍以上。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法是按以下步骤进行的：

本实施方式包括以下有益效果：

本实施方式利用沼液培养光合细菌，不仅降低了培养成本，同时在沼液为光合细菌提供营养成分的同时消除沼液中的COD，经过除菌后沼液COD的去除率能达到70％～80％；

本实施方式采用厌氧震荡的方法培养光合细菌，克服了静止培养时，光合细菌附着在容器的壁上，影响光的透过和菌对营养物质充分接触与吸收，导致发酵培养效率较低的问题，本实施方式培养的光合细菌菌数达到40亿/毫升，同静止培养比效率提高一倍以上。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中高温灭菌的温度为121℃，时间为30min。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中加入醋酸钠至醋酸钠的终浓度为2‰。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中光照强度为1000勒克斯。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中转速为20转/分钟。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中温度为28℃。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中培养时间为5天。其它与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中转速为10转/分钟。其它与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤三中温度为30℃。其它与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤三中培养时间为4天。其它与具体实施方式一至九之一相同。

试验一：本试验一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法是按以下方法实现：

一、制备种子培养基：称取醋酸钠3g、丙酸钠0.3g、氯化钠0.3g、硫酸铵0.1g、硫酸镁0.2g、磷酸二氢钾0.5g、磷酸氢二钾0.3g、氯化钙0.05g、酵母膏0.1g，依次加入到100ml水中混合均匀，然后在温度为121℃进行高温灭菌30min，即得到种子培养基；

二、制备沼液培养基：将沼液稀释至COD9500后，加入醋酸钠使醋酸钠的终浓度为2‰，制得沼液培养基；其中所述沼液为以牛粪为原料沼气发酵获得的沼液；

三、种子培养：向步骤一制备的种子培养基中接入沼泽红假单胞菌，在光照强度为1000勒克斯，转速为20转/分钟，温度为28℃的条件下，放入震荡培养箱中培养5天，得到菌液；

四、沼液中COD去除：向步骤二制备的沼液培养基中加入步骤三得到的菌液至菌液与沼液培养基的体积比为20％，然后在光照强度为1200勒克斯，转速为10转/分钟，温度为30℃的条件下，放入震荡培养箱中培养4天，即完成培养。

本试验利用沼液培养光合细菌，不仅降低了培养成本，同时在沼液为光合细菌提供营养成分的同时消除沼液中的COD，经过除菌后沼液COD的去除率能达到75％；

本试验采用厌氧震荡的方法培养光合细菌，克服了静止培养时，光合细菌附着在容器的壁上，影响光的透过和菌对营养物质充分接触与吸收，导致发酵培养效率较低的问题，本试验培养的光合细菌菌数达到40亿/毫升，同静止培养比效率提高一倍以上。

Claims

1.一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法是按以下步骤进行的：

二、制备沼液培养基：将沼液稀释至COD9000～10000后，加入醋酸钠至醋酸钠的终浓度为1‰～2‰，制得沼液培养基；其中所述沼液为以牛粪为原料沼气发酵获得的沼液；

2.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤一中高温灭菌的温度为121℃，时间为30min。

3.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤二中加入醋酸钠至醋酸钠的终浓度为2‰。

4.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤三中光照强度为1000勒克斯。

5.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤三中转速为20转/分钟。

6.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤三中温度为28℃。

7.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤三中培养时间为5天。

8.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤四中转速为10转/分钟。

9.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤四中温度为30℃。

10.根据权利要求1所述的一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，其特征在于步骤四中培养时间为4天。