CN108587982A - 一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用，包括按质量份计算的，萎缩芽孢杆菌5‑10份，短稳杆菌5‑10份，发光光状杆菌2‑5份，产碱假单胞菌2‑5份，泛酸枝芽孢杆菌2‑5份，恶臭假单胞菌5‑10份。本发明的微生物复合菌剂可应用于橡胶厂废气的降解，降解效果好、培养成本低、使用简便，VOCs去除率为90%以上，达到国家排放标准。

Description

一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
在橡胶轮胎生产过程中，硫化和炼胶工序均产生工艺废气，这些恶臭废气对人体有危害作用，扰民现象严重，近年来针对橡胶轮胎企业的恶臭投诉事件越来越多，给橡胶企业的正常发展带来较大的影响，因此恶臭污染问题已成为橡胶轮胎企业急待解决的环保难题之一
目前国内的橡胶轮胎企业多采用水吸收和活性炭吸附的方法，由于处理效果、运行管理、运行费用等原因未能根本解决恶臭污染的问题，生物法处理恶臭气体具有设备简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点，可用生物法处理橡胶废气。生物法的核心是寻找能降解橡胶废气的优势菌种。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的之一在于提供一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂。
本发明的目的之二在于提供所述微生物复合菌剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供所述微生物复合菌剂的具体应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂，其特征在于：包括按质量份计算的，
一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
(1)橡胶厂废气成分确定
采集橡胶厂废气，对采回的气体进行GC-MS分析，分析结果显示橡胶厂废气的主要成分为甲苯和二甲苯；
(2)取样和准备培养基
取橡胶厂排出的底泥作为接种物，将新鲜底泥沉降后，取浓底泥用无菌水梯度稀释后获得样品稀释液，备用，配置好以甲苯、二甲苯为碳源的选择培养基；
(3)菌种分离
取样品稀释液均匀涂布在选择培养基上，接种后倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，48h后进行取样观察；
(4)菌株筛选
挑选出步骤(3)分离出的不同形态的单菌落分别接种于平板选择培养基上，倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，培养48h后长出的菌落按照上述筛选方法继续选择培养2次，然后选取6种长势较好的不同形态的单菌落进行斜面划线培养，并编号保存
(5)菌株鉴定
对保存的菌落进行脂肪酸鉴定，获得优势菌种种类；
(6)复合菌剂制备
将步骤(4)筛选出的6株菌株分别进行扩大培养，对培养得到的高浓度菌株培养液进行高速冷冻离心，离心温度为4℃，获得浓缩菌液，加入保护剂混匀，进行真空冷冻干燥得到单一菌剂，将单一菌剂按照一定比例混合制得所述降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂。
进一步地；所述选择培养基为：甲苯12mL/L、二甲苯12mL/L、磷酸氢二钠2g/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸铵0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、琼脂15g/L、适量微量元素，pH为6.8-7.5。
进一步地；步骤(3)和(4)中所述培养温度为30℃，湿度为90％。
进一步地；步骤(6)中所用扩大培养基成分为：胰蛋白胨大豆肉汤30g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH为7.0。
进一步地；步骤(6)中所述保护剂为质量浓度为5％甘油，加入量与浓缩菌液体积相同。
进一步地；步骤(6)中所述扩大培养的培养温度30℃，摇床速度150r/min，培养时间为24-48h。
所述微生物复合菌剂在降解橡胶厂废气中的应用，其特征在于：将所述微生物复合菌剂接种到生物滴滤塔的生物箱中，然后将橡胶厂废气通过生物滴滤塔，所述微生物复合菌剂接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的5％-10％。
本发明的有益效果：本发明通过分离和筛选橡胶厂底泥中的微生物，获得能降解橡胶厂废气的6种优势菌株，按照一定比例混合制得微生物复合菌剂，应用于实际的生物法处理橡胶厂废气设备-生物滴滤塔中，VOCs去除率为90％以上，达到国家排放标准。本发明处理橡胶厂废气效果好、培养成本低、使用简便。
具体实施方式
实施例1
一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂，包括按质量份计算的，萎缩芽孢杆菌10份，短稳杆菌5份，发光光状杆菌2份，产碱假单胞菌2份，泛酸枝芽孢杆菌2份，恶臭假单胞菌10份。
轮胎厂密炼车间的废气处理的应用：将微生物复合菌剂接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
实施例2
一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂，包括按质量份计算的，萎缩芽孢杆菌5份，短稳杆菌5份，发光光状杆菌5份，产碱假单胞菌5份，泛酸枝芽孢杆菌5份，恶臭假单胞菌5份。
橡胶制品厂硫化车间的废气处理的应用：将微生物复合菌剂接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的5％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例1
萎缩芽孢杆菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将萎缩芽孢杆菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例2
短稳杆菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将短稳杆菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例3
发光光状杆菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将发光光状杆菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例4
产碱假单胞菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将产碱假单胞菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例5
泛酸枝芽孢杆菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将泛酸枝芽孢杆菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
对比例6
恶臭假单胞菌单菌处理轮胎厂密炼车间的废气：将恶臭假单胞菌接种到生物滴滤塔的生物箱中，接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的10％，从生物滴滤塔废气入口通入废气，处理前检测入口废气VOCs浓度，一周后检测生物滴滤塔出口废气VOCs浓度。检测结果参见表1。
表1生物滴滤塔废气入口和出口VOCs浓度
所述含有VOCs的废气主要含有甲苯、二甲苯，从表1可以看出，本发明的微生物复合菌剂经协同作用之后其VOCs去除率为90％以上，明显高于各单菌。
实施例3
所述微生物复合菌剂的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)橡胶厂废气成分确定
根据GB16157-1996《固定污染源排气中颗粒污染物和气态污染物采样方法》的气体采样方法采集橡胶厂废气，对采回的气体进行GC-MS分析，分析结果显示橡胶厂废气的主要成分为甲苯和二甲苯；
(2)取样和准备培养基
取橡胶厂排出的底泥作为接种物，将新鲜底泥沉降30min，取50mL的浓底泥用无菌水分别制作10-7、10-8、10-9梯度稀释液，备用，配置好以甲苯、二甲苯为碳源的选择培养基；
所述选择培养基成分为：甲苯12mL/L、二甲苯12mL/L、磷酸氢二钠2g/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸铵0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、琼脂15g/L、适量微量元素，pH为6.8-7.5；
(3)菌种分离
取10-7、10-8、10-9梯度稀释液分别吸取1mL均匀涂布在平板选择培养基上，接种后的稀释液用专用灭菌涂布棒涂均匀，并倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，培养温度为30℃，湿度为90％，48h后进行取样观察；
(4)菌株筛选
挑选出步骤(3)分离出的不同形态的单菌落分别接种于平板选择培养基上，倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，培养温度为30℃，湿度为90％，培养48h后长出的菌落按照上述筛选方法继续选择培养2次，然后选取6种长势较好的不同形态的单菌落进行斜面划线培养，并编号保存；
(5)菌株鉴定
对保存的菌落进行脂肪酸鉴定，鉴定方法依据MIDI脂肪酸鉴定系统提供的萃取、鉴定方法，获得的6株菌株分别为；萎缩芽孢杆菌、短稳杆菌、发光光状杆菌、产碱假单胞菌、泛酸枝芽孢杆菌、恶臭假单胞菌；
(6)复合菌剂制备
将步骤(4)筛选出的6株菌株分别进行扩大培养，培养温度30℃，摇床速度150r/min，培养时间为24-48h，对培养得到的高浓度菌株培养液进行高速冷冻离心，离心温度为4℃，获得浓缩菌液，加入与浓缩菌液体积相同的质量浓度为5％甘油混匀，进行真空冷冻干燥得到单一菌剂，将单一菌剂按照一定比例混合制得所述降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂；
所用扩大培养基成分为：胰蛋白胨大豆肉汤30g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH为7.0。

Claims (8)

1. 一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂，其特征在于：包括按质量份计算的，
萎缩芽孢杆菌 5-10份
短稳杆菌 5-10份
发光光状杆菌 2-5 份
产碱假单胞菌 2-5 份
泛酸枝芽孢杆菌 2-5 份
恶臭假单胞菌 5-10 份。
2.如权利要求1所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
(1) 橡胶厂废气成分确定
采集橡胶厂废气，对采回的气体进行GC-MS分析，分析结果显示橡胶厂废气的主要成分为甲苯和二甲苯；
（2）取样和准备培养基
取橡胶厂排出的底泥作为接种物，将新鲜底泥沉降后，取浓底泥用无菌水梯度稀释后获得样品稀释液，备用，配置好以甲苯、二甲苯为碳源的选择培养基；
（3）菌种分离
取样品稀释液均匀涂布在选择培养基上，接种后倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，48h后进行取样观察；
（4）菌株筛选
挑选出步骤(3)分离出的不同形态的单菌落分别接种于平板选择培养基上，倒置放入恒温恒湿培养箱内培养，培养48h后长出的菌落按照上述筛选方法继续选择培养 2 次，然后选取6种长势较好的不同形态的单菌落进行斜面划线培养，并编号保存；
（5）菌株鉴定
对保存的菌落进行脂肪酸鉴定，获得优势菌种种类；
（6）复合菌剂制备
将步骤（4）筛选出的6株菌株分别进行扩大培养，对培养得到的高浓度菌株培养液进行高速冷冻离心，离心温度为4℃，获得浓缩菌液，加入保护剂混匀，进行真空冷冻干燥得到单一菌剂，将单一菌剂按照一定比例混合制得所述降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂。
3.如权利要求2所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：所述选择培养基成分为：甲苯12mL/L、二甲苯12mL/L、磷酸氢二钠2g/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸铵0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、琼脂15g/L、适量微量元素，pH 为 6.8-7.5。
4.如权利要求2所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)和(4)中所述培养温度为30℃，湿度为90%。
5.如权利要求2所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所用扩大培养基成分为：胰蛋白胨大豆肉汤30g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH为7.0。
6.如权利要求2所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述保护剂为质量浓度为5%的甘油，加入量与浓缩菌液体积相同。
7.如权利要求2所述的降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述扩大培养的培养温度 30℃，摇床速度150r/min，培养时间为24-48h。
8.如权利要求1-7中任意一项所述微生物复合菌剂在降解橡胶厂废气中的应用，其特征在于：将所述微生物复合菌剂接种到生物滴滤塔的生物箱中，然后将橡胶厂废气通过生物滴滤塔，所述微生物复合菌剂接种量为生物滴滤塔水箱中循环水质量的5%-10%。
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