CN104450545A - 一种芽孢杆菌、培养基及其处理选矿废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芽孢杆菌，该菌种的名称为(Bacillus Biometek-T1)，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为：中国科学院微生物研究所，保藏日为：2013年1月10日，保藏登记号为：CGMCC7115。该菌可高效降解选矿药剂，可用于选矿废水处理。

Description

一种芽孢杆菌、培养基及其处理选矿废水的方法
技术领域
本发明涉及微生物技术领域。特别是涉及一种芽孢杆菌(Bacillus Biometek-T1)、其培养方法以及其在处理选矿废水的应用。 
背景技术
2010年环境统计年报数据显示，我国有色金属矿山采选工艺重金属排放量占重金属排放总量的41.6％。多金属矿山选矿废水排放量约占有色金属选矿废水30％。以铅锌硫化矿为例，处理每吨矿石需耗水4-10m3。常规的铅锌硫化矿浮选分离过程中，首先添加硫酸锌抑制闪锌矿，再加入乙硫氮等捕收剂优先浮选方铅矿。选铅尾矿分别添加硫酸铜和黄药等药剂活化捕收闪锌矿。由于优先浮选两阶段药剂制度不同，选锌废水中含有乙硫氮、黄药和二号油等残余药剂，若不加处理直接回用，会严重影响选矿指标，而外排则对环境污染影响严重。 
发明内容
本发明的第一个目的是提供一株高效的芽孢杆菌菌种，该菌株的名称为Bacillus Biometek-T1，该菌种可高效的降解铅锌硫化矿浮选药剂。 
本发明的第二个目的是提供一种可以富集、分离、培养该细菌的培养基。 
本发明的第三个目的是提供一种利用该菌处理选矿废水的工艺。 
本发明的目的是通过如下技术方案实现的： 
一种芽孢杆菌（Bacillus sp.），该菌种的保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日为：2013年1月10日，保藏登记号为：CGMCC No.7115。 
一种用于富集、分离培养如上所述芽孢杆菌的液体培养基，其配方为：0.25重量份酵母粉、0.5重量份蛋白胨、0.25重量份NaCl、0.01重量份乙硫氮、0.01重量份黄药、0.01重量份二号油和1000重量份蒸馏水，pH为7.0。 
一种用于富集、分离培养如上所述芽孢杆菌的固体培养基，其配方为：0.25重量份酵母粉、0.5重量份蛋白胨、0.25重量份NaCl、0.01重量份乙硫氮、0.01重量份黄药、0.01重量份二号油、1000重量份蒸馏水和30重量份结冷胶，pH为7.0。 
如上所述芽孢杆菌的富集、分离培养方法，该方法包括：将所述芽孢杆菌菌种接种入如权利要求2所述的液体培养基中，在25-35℃的培养温度下，摇床培养2～5天。 
如上所述的方法，优选地，所述芽孢杆菌菌种为含有菌浓度为OD600=0.6的权利要求2所述的液体培养基，其与空白液体培养基的体积比为1：19。 
如上所述芽孢杆菌处理选矿废水的方法，其包括，将所述芽孢杆菌的菌种，接种至臭氧氧化-填料生物膜反应器内，接种量为每立方米体积3L液体培养基，培养基中菌种浓度为108～109cfu／ml，随后采用生物膜接触氧化法处理选矿废水。 
如上所述的方法，优选地，所述臭氧氧化-填料生物膜反应器的臭氧曝气量为50～300ml／min，处理时间为0.5～1小时。 
如上所述的方法，优选地，所述臭氧氧化-填料生物膜反应器的填料为活性炭。 
本发明使用的酵母粉可以是市售的各种酵母粉。 
本发明使用的蛋白胨可以是市售的各种蛋白胨，例如动物性蛋白胨、植物性蛋白胨、微生物蛋白胨等，优选胰蛋白胨。 
本发明使用的结冷胶可以是市售的各种结冷胶。 
本发明使用的黄药可以是市售的各种黄药，例如乙基黄药、丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄药、戊基黄药、己基黄药等，优选丁基黄药。 
本发明的有益效果在于： 
本发明提供了一种芽孢杆菌(Bacillus Biometek-T1)，该菌可高效降解浮选废水中的选矿药剂，一方面可实现浮选废水的处理回用，另一方面可大幅度减缓浮选废水对环境污染的影响。 
附图说明
图1为本发明菌种的扫描电镜照片。 
图2为本发明菌种在不同生长温度下的培养结果。 
图3本发明菌种对三种选矿药剂的降解情况。 
图4接种本发明菌种的500m3／d臭氧填料生物膜工艺对实际选矿废水处理情况。 
具体实施方式
本发明所涉及的芽孢杆菌于2013年1月10日进行保藏，菌种名称为Bacillus Biometek-T1，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地 址为：中国科学院微生物研究所，保藏登记号为：CGMCC No.7115，经检测结果为存活。 
实施例1本发明芽孢杆菌Bacillus Biometek-T1的获取及鉴定 
(1)配制富集培养芽孢杆菌的液体培养基：称取0.25g酵母粉、0.5g蛋白胨、0.25g NaCl、10mg乙硫氮、10mg黄药、10mg二号油加入1000mL蒸馏水中，用1mol／L NaOH水溶液调pH为7.0，121℃灭菌25分钟。 
配制富集培养芽孢杆菌的固体培养基：称取0.25g酵母粉、0.5g蛋白胨、0.25gNaCl、10mg乙硫氮、10mg黄药、10mg二号油、30g结冷胶加入1000mL蒸馏水中，用1mol／L NaOH水溶液调pH为7.0，121℃灭菌25分钟，灭菌后倒平板。 
(2)将100mL采白广西车河某选矿厂浮选废水水样加入0.3g酵母粉，在30℃震荡培养1周。利用显微镜检测判断细菌生长情况。测量细菌培养液在600nm处的吸光值，得到的OD600的数值如果在0.6-0.8之间，即可进行下一步操作。 
(3)采用膜过滤将上述培养液中的细菌过滤，并将细菌用20mL无菌水洗下。以5体积％的接种量分别接种于多个100mL上述液体培养基的摇瓶中，30℃进行恒温培养，并设置不接种对照(CK)。100rpm培养两周后观察细菌生长情况。将液体培养基梯度稀释(10-1，10-2，10-3，10-4，10-5)，分别取100μL稀释液涂于固体培养基制备的平板，45℃培养三天。挑取单菌落后，转入新的固体培养基，利用平板划线分离法进行分离培养，直至获得单菌落。 
用扫描电镜观察菌体形态，菌体形态如图1所示。 
通过温度梯度摇床培养，其生长温度区间如图2所示。 
用16S rDNA克隆文库技术分析鉴定菌种。将单菌落利用液体培养基培养至OD600=0.6后所得菌液1mL离心得到菌泥，提取总DNA，利用PCR技术以原核生物通用引物530f和1490r扩增16S rDNA片段。PCR产物纯化后与Promega的T-easy载体连接，转化于DH5α感受态细胞中，按常规操作，涂布到含氨苄青霉素的LB琼脂平板培养，之后，挑取单克隆菌落进行菌落PCR鉴定，引物为530f／1490r，确定阳性菌落，经内切酶内切分型，对4个克隆测序。所得序列经Blast比较表明，该菌株系Bacillus属细菌。 
实施例2本发明芽孢杆菌Bacillus Biometek-T1的富集、分离培养 
将实施例1纯化的芽孢杆菌菌种(菌浓度为OD600=0.6的含芽孢杆菌液体培养基)按照5体积％接种入实施例1制备的液体培养基中，在25-35℃的培养温度 下，摇床培养，5天，通过离心机离心收集获得芽孢杆菌。 
实施例3本发明芽孢杆菌对选矿药物的降解率 
用两个300mL烧瓶分别装入150mL含丁黄药40mg／L，2号油30mg／L，乙硫氮30mg／L的模拟浮选废水，其中一个烧瓶中接入芽孢杆菌Bacillus Biometek-T1，接种量为：实施例2制备的菌浓度为OD600=0.6的含芽孢杆菌液体培养基按照5体积％接种入模拟浮选废水，另一个为空白对照，摇床培养2h。利用分光光度法测试降解率。结果如图3所示，与空白对比，丁黄药的降解率提高57％，2号油的降解率提高21％，乙硫氮的降解率提高57％。证明本发明菌种确实具有高效降解三种选矿药剂的能力。 
实施例4 
将实施例2富集培养的芽孢杆菌Bacillus Biometek-T1接种至臭氧氧化-填料生物膜反应器内，接种量为每m3填料约3L含芽孢杆菌的液体培养基，培养基中菌浓度为108cfu／ml，并采用车河选矿厂选矿废水进行验证，臭氧曝气量为300ml／min，处理时间为1小时，填料为活性炭，结果见图4。从图中可以看出，接种芽孢杆菌Bacillus Biometek-T1后，填料生物膜反应器化学需氧量(COD)降解率大于67％，可有效降解废水中残余药剂。 

Claims (8)

1.一种芽孢杆菌(Bacillus Biometek-T1)，其特征在于，该菌种的保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为：中国科学院微生物研究所，保藏日为：2013年1月10日，保藏登记号为：CGMCC No.7115。
2.一种用于富集、分离培养如权利要求1所述芽孢杆菌的液体培养基，其特征在于，其配方为：0.25重量份酵母粉、0.5重量份蛋白胨、0.25重量份NaCl、0.01重量份乙硫氮、0.01重量份黄药、0.01重量份二号油和1000重量份蒸馏水，pH为7.0。
3.一种用于富集、分离培养如权利要求1所述芽孢杆菌的固体培养基，其特征在于，其配方为：0.25重量份酵母粉、0.5重量份蛋白胨、0.25重量份NaCl、0.01重量份乙硫氮、0.01重量份黄药、0.01重量份二号油、1000重量份蒸馏水和30重量份结冷胶，pH为7.0。
4.权利要求1所述芽孢杆菌的富集、分离培养方法，其特征在于，该方法包括：将所述芽孢杆菌菌种接种入如权利要求2所述的液体培养基中，在25-35℃的培养温度下，摇床培养2～5天。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述芽孢杆菌菌种为含有菌浓度为OD600=0.6的权利要求2所述的液体培养基，其与空白液体培养基的体积比为1：19。
6.一种利用如权利要求1所述芽孢杆菌处理选矿废水的方法，其特征在于，将权利要求1所述芽孢杆菌的菌种，接种至臭氧氧化-填料生物膜反应器内，接种量为每立方米体积3L液体培养基，培养基中菌种浓度为108～109cfu／ml，随后采用生物膜接触氧化法处理选矿废水。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述臭氧氧化-填料生物膜反应器的臭氧曝气量为50～300ml／min，处理时间为0.5～1小时。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述臭氧氧化-填料生物膜反应器的填料为活性炭。
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