CN107460148B - 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 - Google Patents
一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107460148B CN107460148B CN201710779910.8A CN201710779910A CN107460148B CN 107460148 B CN107460148 B CN 107460148B CN 201710779910 A CN201710779910 A CN 201710779910A CN 107460148 B CN107460148 B CN 107460148B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bacillus subtilis
- preparation
- subtilis powder
- powder
- liquid
- 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.)
- Active
Links
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 title claims abstract description 73
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 27
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 16
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L disodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims abstract description 10
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims abstract description 9
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229940073490 sodium glutamate Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004563 wettable powder Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000108664 Nitrobacteria Species 0.000 description 1
- 208000012322 Raynaud phenomenon Diseases 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000007661 gastrointestinal function Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000028070 sporulation Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/04—Preserving or maintaining viable microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/206—Manganese or manganese compounds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用，该制备方法包括：取枯草芽孢杆菌发酵液，离心收集菌渣；向菌渣中加入生理盐水和保护剂，得到混合菌液；以混合菌液为基准，所述保护剂包括以下组分：海藻糖5～10wt％，乳糖5～10wt％，谷氨酸钠0.5～3wt％；混合菌液依次经预冻、冷冻干燥和粉碎后，制得枯草芽孢杆菌菌粉。本发明制备方法获得的枯草芽孢杆菌菌粉收率高，有效活菌数高，保存周期长，且能够更有效地提高市政污水、工业废水、黑臭水体和自然河道水体的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及环境污染处理技术领域，尤其涉及一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用。
背景技术
枯草芽胞杆菌为芽孢杆菌属中的一种，是具有嗜温、好氧、产芽孢的杆状细菌，其生理特征多样，分布广泛，尤其在土壤样本中极易分离培养。芽孢杆菌稳定性好、抗性强，具有耐高温、耐酸碱、耐挤压等特点，在工业生产制粒过程中以及通过养殖动物酸性胃环境时，均能保持高度的稳定性。枯草芽孢杆菌的芽孢形成后，能够耐受各种不利条件。
当前，芽孢杆菌已经得到充分地开发利用，比如：作为饲料添加剂改善动物胃肠功能；在水产养殖方面改善水质，提高水产动物存活率；在种植方面，提高农作物产量等。
但是，在污水处理方面，芽孢杆菌的开发利用较以上几种逊色不少。近年来，芽孢杆菌在污水方面的利用研究方兴未艾，枯草芽孢杆菌能够强烈分解碳系、氮系、磷系、硫系等污染物，能够分解复杂的多糖、蛋白质以及水中可溶性有机物，在水中成为优势菌群。
目前，枯草芽孢杆菌已成为净水研究的热点。枯草芽孢杆菌能在水体中迅速繁殖，产生大量的胞外酶，大量消耗COD有机质，降低水体污染。枯草芽孢杆菌能将大分子有机物分解为小分子的有机酸、氨基酸及二氧化碳和水等物质，能为水体中硝化细菌、光合细菌、乳酸菌、藻类等有益微生物以及其他浮游生物提供营养，有一定的降解氨氮、亚硝酸盐的能力。
枯草芽孢杆菌菌粉是一种产品形态，是发酵离心分离后的浓缩物，添加了一定的保护剂和分散剂，使得枯草芽孢杆菌在固体形态下更好的保存和运输，降低了生产成本，提高了枯草芽孢杆菌的利用价值。
当前，关于枯草芽孢杆菌菌粉的工艺研究和专利申请不胜枚举。例如：
(1)1998年郑永利等(郑永利，雷秋波.枯草芽孢杆菌粉剂作为鸡饲料添加剂的研究.中山大学学报自然科学版，1998年02期)利用具有卡那霉素抗性和能分泌α-淀粉酶的生物工程菌枯草芽孢杆菌Bs964作为微生物饲料添加粉剂。
(2)2010年王剑等(王剑，王楠，高观朋，尹丹韩，王伟.200亿芽孢/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂的研制.农药,2010年49期)以枯草芽孢杆菌B99-2为研究对象，通过对填料、润湿剂、分散剂、稳定剂、UV保护剂的筛选，确定了枯草芽孢杆菌可湿性粉剂的最佳配方。该最佳配方为填料硅藻土10％，分散剂PVA 7.2％，润湿剂D425 4.8％，稳定剂CMC-Na 2.0％，保护剂FWA 0.1％。测定结果表明：枯草芽孢杆菌可湿性粉剂的芽孢含量达2.0×1010cfu/g，悬浮率79％，润湿时间48s，热贮分解率23.6％，产品各项指标均达到国家标准。
(3)申请号为201310219751.8的中国专利文献公开了一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，该发明通过对培养基配方和发酵条件的探索，有力的解决了常规方法制备的菌粉活菌数含量少、芽孢转化率低的问题，但是没有对菌粉的制备工艺进行优化，没有得到更加高效率的菌粉制备数据。
因此，有必要再深入探究新的枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法。
发明内容
本发明提供了一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用，采用该制备方法获得的枯草芽孢杆菌菌粉收率高，有效活菌数高，保存周期长，且能够更有效地提高市政污水、工业废水、黑臭水体和自然河道水体的处理效果。
一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，包括：
(1)取枯草芽孢杆菌发酵液，离心收集菌渣；
(2)向菌渣中加入生理盐水和保护剂，得到混合菌液；
以混合菌液为基准，所述菌渣的投加量为67.0～84.5wt％，所述保护剂包括以下组分：海藻糖5～10wt％，乳糖5～10wt％，谷氨酸钠0.5～3wt％；
(3)混合菌液依次经预冻、冷冻干燥和粉碎后，制得枯草芽孢杆菌菌粉。
具体地，所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为CCTCC M 2015688。
作为优选，步骤(1)中，向所述发酵液中加入硅藻土后，再进行离心；以发酵液为基准，所述硅藻土的投加量为1～2.5wt％。硅藻土的加入能够更有效地防止离心对菌株的损伤，提高活菌数。
作为优选，步骤(2)中，以混合菌液为基准，所述生理盐水的投加量为5～10wt％；生理盐水的加入能够使菌渣和保护剂充分混匀。
进一步优选，以混合菌液为基准，所述保护剂，包括以下组分：海藻糖10wt％，乳糖10wt％，谷氨酸钠3wt％。
作为优选，步骤(2)中，所述预冻的温度为-20～-40℃，时间为48～96h。
作为优选，步骤(2)中，所述冷冻干燥的温度为-45～-55℃，时间为48～72h。
本发明提供了一种所述的制备方法制备的枯草芽孢杆菌菌粉，该菌粉的外观为淡黄色粉末，水中的溶解度为50～100g/L，活菌数CFU为7.22×1011～1.0×1012/g。
本发明还提供了所述的枯草芽孢杆菌菌粉在处理市政污水、工业废水、黑臭水体或自然河道水体中的应用。
尤其是在高盐度及高浓度的化工废水处理中，本发明枯草芽孢杆菌菌粉表现出了高耐盐性，能够有效降低废水中的CODcr。
进一步地，所述的应用，以水量为基准，所述枯草芽孢杆菌菌粉的投加量为0.1ppm～10ppm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用特定组分和用量的保护剂进行枯草芽孢杆菌菌粉的制备，并配合适宜的制备工艺，得到了收率高达50～60％、活菌数CFU高达7.22×1011～1.0×1012/g、保存周期长12～18个月的枯草芽孢杆菌菌粉，并将该枯草芽孢杆菌菌粉用于市政污水、工业废水、黑臭水体或自然河道水体中，使得水体主要污染物氨氮、总氮、高锰酸盐指数等均下降40～90％，污水处理效果显著。
具体实施方式
下列实施例中涉及的枯草芽孢杆菌菌株为中国典型培养物保藏中心保藏的保藏编号为CCTCC M 2015688的菌株；本发明不涉及菌种的保藏。
实施例1
一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，具体步骤如下：
(1)取保藏编号为CCTCC M 2015688的枯草芽孢杆菌发酵液，向其中加入1.5wt％的硅藻土(以枯草芽孢杆菌发酵液为基准)，搅拌均匀后，在10000r/min、25℃下离心300s，离心结束后，收集菌渣；
(2)取离心收集得到的菌渣(以混合菌液为基准，质量分数为81wt％)，向其中加入6wt％的生理盐水(以混合菌液为基准)，搅拌均匀后，再加入6wt％的海藻糖、6wt％的乳糖、1wt％的谷氨酸钠(以混合菌液为基准)，搅拌至菌渣分布均匀后，得到混合菌液；
(3)将混合菌液置于-20℃预冻96h，再在-55℃下冷冻干燥48h，粉碎过50目筛，得到枯草芽孢杆菌菌粉。
总收率为53.21％，枯草芽孢杆菌菌粉的活菌数CFU为7.22×1011/g，在10℃条件下保存时间为18个月。
实施例2
一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，具体步骤如下：
(1)取保藏编号为CCTCC M 2015688的枯草芽孢杆菌发酵液，向其中加入2.5wt％的硅藻土(以枯草芽孢杆菌发酵液为基准)，搅拌均匀后，在10000r/min、25℃下离心300s，离心结束后，收集菌渣；
(2)取离心收集得到的菌渣(以混合菌液为基准，质量分数为67wt％)，向其中加入10wt％的生理盐水(以混合菌液为基准)，搅拌均匀后，再加入10wt％的海藻糖、10wt％的乳糖、3wt％的谷氨酸钠(以混合菌液为基准)，搅拌至菌渣分布均匀后，得到混合菌液；
(3)将混合菌液置于-40℃预冻48h，再在-55℃下冷冻干燥72h，粉碎后过50目筛，得到枯草芽孢杆菌菌粉。
总收率为58.11％，枯草芽孢杆菌菌粉的活菌数CFU为1.0×1012/g，在室温条件下保存时间为12个月。
实施例3
一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，具体步骤如下：
(1)取保藏编号为CCTCC M 2015688的枯草芽孢杆菌发酵液，向其中加入2.5wt％的硅藻土(以枯草芽孢杆菌发酵液为基准)，搅拌均匀后，在10000r/min、25℃下离心300s，离心结束后，收集菌渣；
(2)取离心收集得到的菌渣(以混合菌液为基准，质量分数为68wt％)，向其中加入10wt％的生理盐水(以混合菌液为基准)，搅拌均匀后，再加入10wt％的海藻糖、10wt％的乳糖、2wt％的谷氨酸钠(以混合菌液为基准)，搅拌至菌渣分布均匀后，得到混合菌液；
(3)将混合菌液置于-40℃预冻48h，再在-55℃下冷冻干燥72h，粉碎后过50目筛，得到枯草芽孢杆菌菌粉。
总收率为53.05％，枯草芽孢杆菌菌粉的活菌数CFU为9.13×1011/g，在室温条件下保存时间为12个月。
对比例1
(1)取保藏编号为CCTCC M 2015688的枯草芽孢杆菌发酵液，向其中加入2.5wt％的硅藻土(以枯草芽孢杆菌发酵液为基准)，搅拌均匀后，在10000r/min、25℃下离心300s，离心结束后，收集菌渣；
(2)取离心收集得到的菌渣，向其中加入10wt％的生理盐水(以混合菌液为基准)，搅拌均匀后，再加入海藻糖、乳糖、谷氨酸钠(以混合菌液为基准，具体配比如下表)，搅拌至菌渣分布均匀后，得到混合菌液；
(3)将混合菌液置于-40℃预冻48h，再在-55℃下冷冻干燥72h，粉碎后过50目筛，得到制得枯草芽孢杆菌菌粉。
具体菌粉活菌数与总收率如下表：
| 方案1 | 方案2 | 方案3 | 方案4 | 方案5 | |
| 海藻糖(wt％) | - | 10％ | 10％ | 15％ | 3％ |
| 乳糖(wt％) | 10％ | - | 10％ | 15％ | 3％ |
| 谷氨酸钠(wt％) | 3％ | 3％ | - | 5％ | 0.3％ |
| 菌粉活菌数(CFU/g) | 1.7×10<sup>10</sup> | 3.2×10<sup>10</sup> | 7×10<sup>10</sup> | 5.8×10<sup>10</sup> | 1.0×10<sup>10</sup> |
| 总收率(％) | 5.51 | 11.00 | 39.78 | 44.56 | 2.39 |
对比例2
(1)取保藏编号为CCTCC M 2015688的枯草芽孢杆菌发酵液，向其中加入2.5wt％的硅藻土(以枯草芽孢杆菌发酵液为基准)，搅拌均匀后，在10000r/min、25℃下离心300s，离心结束后，收集菌渣；
(2)取离心收集得到的菌渣，向其中加入75wt％的蒸馏水(以混合菌液为基准)，搅拌均匀后，再加入0.75wt％的脱脂乳、0.6wt％的乳糖、0.15wt％维生素C1、0.075wt％的谷氨酸钠(以混合菌液为基准)，搅拌至菌渣分布均匀后，得到混合菌液；
(3)将混合菌液冷冻干燥，得到冻干菌粉，菌粉中活菌数CFU为3.0×1011/g，总收率为24.72％，室温下保存时间为12个月。
应用例1
将上述实施例2制备的枯草芽孢杆菌菌粉应用于市政污水的处理中，具体内容如下：
本应用例处理的污水来源于浙江某市政污水厂，主要污水类型以印染废水为主，其生化处理效果较差，进水CODcr高达320mg/L，其原工艺处理后出水CODcr 60mg/L以上，难以达标排放。
采用功能菌菌粉强化处理技术处理其二期工程，即在二期工程曝气池中投加1ppm枯草芽孢杆菌菌粉，利用菌种能高效降解COD的特性，持续运行1个月后，出水CODcr稳定达到50mg/L以下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准，CODcr去除率由81.3％提升至84.3％。
相比之下，其一期工程采用菌液直接投加的方式处理后，仍未能达到稳定达标排放的效果；三期工程采取对比例2所述制备的菌粉进行处理，其水质不能达标排放。
应用例2
将上述实施例2制备的枯草芽孢杆菌菌粉应用于河道修复中，具体内容如下：
浙江某园区河道，属于工业园区典型纳污河道，河水水质主要指标氨氮3.2～5.7mg/L、溶解氧＜2mg/L、高锰酸盐指数17～19mg/L、总磷0.58～0.61mg/L，长期处于地表水劣V类水，富营养化较严重，夏天该河道部分水域河水发臭，蓝藻爆发严重。
通过对该河道适当控制交换量并简单设置曝气设备，采取河水溶解菌粉直接投加的方式，投加0.5ppm枯草芽孢杆菌菌粉进行微生物强化治理，经过一个月的调试，处理断面河水水质主要指标氨氮1.2～1.5mg/L、溶解氧＞7mg/L、高锰酸盐指数5～9mg/L、总磷0.28～0.38mg/L，由地表水劣V类水改善为III～IV类水，而此段河道之前由其他企业进行处理，其水质未有显著改善。
应用例3
将上述实施例2制备的枯草芽孢杆菌菌粉应用于化工废水处理中，具体内容如下：
衢州化工企业以生产己内酰胺为主，每日生产废水达1000m3，综合废水CODcr达到5000mg/L，电导率20000us/cm，废水B/C比0.14，属于典型的高浓度高盐度难降解废水。
采用普通活性污泥法处理CODcr去除率只有50％左右，且常出现污泥膨胀、微生物失活等现象。
采用功能菌强化处理技术，即在生化反应池中投加2ppm浓度的枯草芽孢杆菌菌粉，再闷曝培养5天后进水调试，经20天调试后出水CODcr稳定达到500mg/L以下，去除率上升到90％，显著提高了污水处理效率。
说明实施例2制备的枯草芽孢杆菌菌粉在处理高盐度及高浓度废水中具有应用优势。采取对比例2所述制备的菌粉进行同样处理，其出水水质CODcr不能稳定达到500mg/L。
应用例4
将上述实施例2制备的枯草芽孢杆菌菌粉应用于黑臭河水体修复中，具体内容如下：
湖州某城镇内河由于附近居民长期将生活污水排入河道，超出河道自净能力，导致河道水体发黑发臭，成为劣V类水，高锰酸盐指数高达30mg/L左右，氨氮8mg/L左右。通过投加1.5ppm枯草芽孢杆菌菌粉,经过10天处理后，各污染物有明显的去除效果，其中高锰酸盐指数处理至≤12mg/L，去除率60％以上，氨氮处理至≤1.8mg/L，去除率77.5％以上。
Claims (4)
1.一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法，其特征在于，包括：
（1）取枯草芽孢杆菌发酵液，离心收集菌渣；
（2）向菌渣中加入生理盐水和保护剂，得到混合菌液；
以混合菌液为基准，所述菌渣的投加量为67.0wt %，所述保护剂各组分的投加量为：海藻糖 10 wt%，乳糖 10 wt %，谷氨酸钠 3 wt %；
（3）混合菌液依次经预冻、冷冻干燥和粉碎后，制得枯草芽孢杆菌菌粉，
所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为CCTCC NO: M 2015688，
步骤（1）中，向所述发酵液中加入硅藻土后，再进行离心；以发酵液为基准，所述硅藻土的投加量为2.5 wt %，
步骤（2）中，以混合菌液为基准，所述生理盐水的投加量为10 wt%，
步骤（3）中，所述预冻的温度为-40℃，时间为48h，
步骤（3）中，所述冷冻干燥的温度为-55℃，时间为72 h。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制备的枯草芽孢杆菌菌粉。
3.如权利要求2所述的枯草芽孢杆菌菌粉在处理市政污水、工业废水、黑臭水体或自然河道水体中的应用。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，以水量为基准，所述枯草芽孢杆菌菌粉的投加量为0.1ppm~10ppm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710779910.8A CN107460148B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710779910.8A CN107460148B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107460148A CN107460148A (zh) | 2017-12-12 |
| CN107460148B true CN107460148B (zh) | 2020-12-25 |
Family
ID=60550951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710779910.8A Active CN107460148B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107460148B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109722450B (zh) * | 2019-03-19 | 2022-03-01 | 西南科技大学 | 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法 |
| CN110468063B (zh) * | 2019-04-17 | 2023-06-09 | 浙江亲水园生物科技有限公司 | 一种微生物固体制剂、制备方法及应用 |
| CN111748497B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-02-08 | 山东农业大学 | 一株大山芽孢杆菌及其在快速降解亚硝酸盐中的应用 |
| CN112011486B (zh) * | 2020-09-09 | 2022-03-01 | 天津市农业科学院 | 一株同步硝化反硝化枯草芽胞杆菌k8及其应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102742728A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-24 | 北京大北农科技集团股份有限公司 | 畜禽用复合益生菌饲料添加剂及预混料、浓缩料和配合料 |
| JP2013543724A (ja) * | 2010-10-22 | 2013-12-09 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 組換え微生物による一酸化炭素からのブタノールの産生 |
| CN105347511A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 威海地宝生物科技有限公司 | 一种水产养殖用复合微生物制剂及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101486986B (zh) * | 2009-02-12 | 2011-06-08 | 上海谱莱生物技术有限公司 | 一种嗜酸乳杆菌冻干菌粉的制备方法 |
| CN103271223B (zh) * | 2013-06-04 | 2014-07-09 | 杨凌壹之农微生物工程技术研究院有限公司 | 一种饲用枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法 |
| CN104145997A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 淮海工学院 | 一种海洋细菌可湿性粉剂的制备方法及其用途 |
| CN106011034B (zh) * | 2016-08-02 | 2019-07-30 | 浙江至美环境科技有限公司 | 一株枯草芽孢杆菌菌株及其应用 |
-
2017
- 2017-09-01 CN CN201710779910.8A patent/CN107460148B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013543724A (ja) * | 2010-10-22 | 2013-12-09 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 組換え微生物による一酸化炭素からのブタノールの産生 |
| CN102742728A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-24 | 北京大北农科技集团股份有限公司 | 畜禽用复合益生菌饲料添加剂及预混料、浓缩料和配合料 |
| CN105347511A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 威海地宝生物科技有限公司 | 一种水产养殖用复合微生物制剂及方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Fermentation with Bacillus spp. as a bioprocess to enhance anthocyanin content, the angiotensin converting enzyme inhibitory effect, and the reducing activity of black soybeans;Ming-Yen Juan等;《Food Microbiology》;20100515;第27卷(第7期);第918-923页 * |
| 响应面法优化植物乳杆菌和凝结芽孢杆菌冻干保护剂的研究;王世宽等;《四川理工学院学报(自然科学版)》;20131020(第05期);第23-26页 * |
| 巨大芽孢杆菌NCT-2冻干菌剂的制备及冻干保护剂响应面优化;王大欣等;《食品工业科技》;20160107(第11期);第156-160,164页 * |
| 高浓度凝结芽孢杆菌粉剂的研制及特性研究;戚薇等;《天津轻工业学院学报》;20040108;第18卷(第2期);第1-5页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107460148A (zh) | 2017-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107460148B (zh) | 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用 | |
| CN109182193B (zh) | 微生物菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN101306867B (zh) | 生物酶高效净水剂 | |
| KR101946461B1 (ko) | 축산분뇨의 악취저감효과를 갖는 발효액비 제조용 제제 및 이를 이용한 축산분뇨 악취저감용 발효액비 소멸성 순환장치 | |
| CN110282755A (zh) | 一种水体修复菌剂的配方及其制备方法 | |
| CN110643544B (zh) | 副干酪乳杆菌761及其应用、青贮饲料添加剂、青贮饲料 | |
| CN106635861B (zh) | 一种耐盐的脱cod脱氮微生物菌剂及其制备方法 | |
| CN111647536B (zh) | 一种耐高温辣椒素降解菌、应用及餐厨垃圾处理方法 | |
| CN104528955A (zh) | 一种用于修复化肥厂污水的微生物制剂及其应用 | |
| CN116640702A (zh) | 一种用于处理养殖废水的微生物菌剂的制备方法和应用 | |
| CN110591987B (zh) | 唾液乳杆菌358及其应用、青贮饲料添加剂、青贮饲料 | |
| KR101207373B1 (ko) | 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제 및 이를 이용한 하수 또는 오폐수로부터 수집된 유기성 농축 슬러지의 생물학적 액화 처리 방법 | |
| CN104649408A (zh) | 一种用于市政及工业污水治理好氧段工艺的生物酶制剂 | |
| CN104528956B (zh) | 一种用于治理煤化工污水的复合菌剂 | |
| CN109762767B (zh) | 一种污水复合微生物处理剂及其制备方法与应用 | |
| CN110029071A (zh) | 一种异养硝化-好氧反硝化复合菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN117603888B (zh) | 一株蜡样芽孢杆菌及其在养殖尾水处理中的应用 | |
| CN102864107B (zh) | 一种修复苯胺类污染水体的微生物制剂 | |
| CN105000676A (zh) | 一种淀粉加工废水的处理方法 | |
| CN110656071B (zh) | 一种高效降解dmf的惠氏副球菌及其应用 | |
| CN100579920C (zh) | 一种生活污水处理方法 | |
| CN117586929B (zh) | 降解菌株及其在养殖废水处理中的应用 | |
| CN110591974A (zh) | 一种用于皮革污泥干化的嗜热微生物菌剂的制备及使用方法 | |
| CN104843870B (zh) | 一种磁载体固定化微生物活菌制剂及其制备方法和应用 | |
| CN109517755B (zh) | 一株耐酸地衣芽孢杆菌及其在堆肥中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240306 Address after: Room 302, Building 1, No. 2961 Yuhangtang Road, Cangqian Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 311121 Patentee after: CHIMEY ENVIRONMENT SCIENCE & TECHNNOLOGY CO.,LTD. Country or region after: China Address before: 313000 Building 1, 518 Fengcai Road, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee before: HUZHOU ZHIMEI BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |