CN109593663A - 一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法 - Google Patents

一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域,具体提供了一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法。本发明所涉及的生物脱硫菌剂由巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母构成,其中巴斯德毕赤酵母的保藏编号为CGMCC No.16155;热带假丝酵母的保藏编号为CGMCC No.16156。该菌剂可应用于处理含硫化氢的气体及含硫废水中,除减少硫化氢等排放外,能够回收生物硫磺,具有显著的经济和环保效益。

Description

一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法
技术领域
本发明涉及生物工程领域,具体涉及一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法。
背景技术
目前国内外脱硫化氢主要是化学法。其原理主要是利用硫化氢与化学溶剂之间发生的可逆反应来脱除硫化氢的,这种方法一般用pH值在9-11之间的强碱弱酸盐溶液作为吸收剂。常用的化学溶剂法主要包括碳酸钠法、氨水法和胺法等。这些工艺一般都需要较高的反应条件、能耗或者运行费用等问题,并且大多数的化学脱硫剂的排放还会引发新的环境问题。而利用微生物方法脱除硫化氢的技术是近年兴起的研究热点,生物法利用微生物的代谢活动来处理相对较低浓度的硫化氧等恶臭污染,成本低且不产生具有环境污染性的第二次污染。这种方法己经是国内外研究的热点。
生物脱硫是20世纪90年代发展起来的新技术,在国外已得到了广泛研究,在应用方面也取得了很大进展,但其核心技术仍掌握在国外少数跨国公司手中。目前国内在生物脱硫方面的研究基础较薄弱,对各类脱硫细菌的生化性能、菌群优化构建等研究较少,这在一定程度上严重限制了我国生物脱硫技术的发展。中国专利CN 105498470公开了一种微生物脱硫及回收硫磺的方法,含硫化氢气体进入吸收塔与塔顶的碱液逆向接触吸收硫化氢,进一步采用生物氧化的方式处理吸收液,将含硫化合物转化成单质硫,但需要经常更换吸收液。中国专利CN106268291公开了一种生物脱硫除臭滴滤塔装置及生物脱硫除臭的方法,同样采用碱液吸收的方式处理恶臭气体,不仅需要处理更换的吸收液,需要控制缓冲液的酸碱度,且吸收液的强制循环,需要消耗大量的能耗。
我国目前未见有将生物脱硫应用到处理高浓度硫化氢尾气并制得硫磺的技术,目前的生物脱硫一般都是用于含硫化氢气体的净化,如沼气除硫化氢等,传统的高浓硫化氢气体一般采用化学氧化法来处理,只有69-85%的硫化氢转化为硫磺,余下的基本转化为硫酸盐,不仅成本高,形成大量的高盐废液。
发明内容
本发明针对上述技术存在的不足,提供了一种利用巴斯德毕赤酵母(保藏编号为CGMCC No.16155)、热带假丝酵母(保藏编号为CGMCC No.16156)组成的高效生物脱硫菌剂处理硫化氢并副产硫磺的方法,该方法不需要碱液吸收,直接通过载体液膜将硫化氢转化成硫磺,每立方菌剂日生产硫磺25kg以上,解决了碱液吸收处理、调节酸碱度及硫化氢处理效率低等问题。
首先发明人通过分离筛选得到两个菌株,分别编码为YJY18-07和YJY18-08。
菌株YJY18-07,形态特征:细胞呈球形,椭圆形,拉长型,偶尔成锥形,但不形成尖顶。无性繁殖方式为多边芽殖,有些种类可形成节孢子。每个子囊通常包括1-4个子囊孢子,偶尔多于4个,孢子呈帽状、半球形或者球形有棱,子囊成熟后一般裂开,该菌株的理化性质见表1:
表1菌株YJY18-07的理化性质
+,阳性反应;-,阴性反应
菌株YJY18-08,形态特征:菌落乳白色、形状为规则圆形、表面较平坦、干燥,培养较长时间后,假菌丝分支分布,细胞呈圆形或椭圆形,该菌株的理化性质见表2:
表2菌株YJY18-08的理化性质
+,阳性反应;-,阴性反应
发明人对YJY18-07、YJY18-08分别进行了18S rDNA测序,所测得的序列进行BLSTN比对,比对结果显示,菌株YJY18-07的18S rDNA的核苷酸序列与酵母属(Bacillus sp.)不同菌株的核苷酸序列有大于99%的同源性,与其中明确标记为巴斯德毕赤酵母的5株菌株有100%的同源性,进一步确定为一株巴斯德毕赤酵母,同样的方法,鉴定出YJY18-08为热带假丝酵母(Candida tropicalis)。并将上述两个菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心,,其中,巴斯德毕赤酵母的保藏编号为CGMCC No.16155;热带假丝酵母的保藏编号为CGMCC No.16156。
利用上述两个菌种,发明人发明了一种高效生物脱硫菌剂,该菌剂中包括上述巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母,按照有效活菌数配比,巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为2-20:2-30。
发明人进一步提供了上述生物脱硫菌剂的制备方法,具体的制备步骤为:
1)菌种活化:将巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管菌种移至室温条件下(20℃-25℃)活化4h-8h;
2)种子液制备:将活化后的试管菌种分别接种到相应液体培养基中,1支试管菌种接种25-500mL液体培养基,振荡培养12-18h,培养条件为:温度28~33℃,摇床转速100-200r/min;
3)发酵:分别将巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母种子液按体积百分比1%-5%的接种量接种于相应的发酵培养基中进行液体深层发酵;培养条件为:温度28~33℃,转速100-200r/min,培养时间为12~18h;
4)干燥粉碎:将上述发酵得到的两种菌体分别吸附、干燥、粉碎,得到单一菌剂(此步骤为常规的液体菌种制备固体菌粉的方法,具体过程不再赘述);所制得单一菌剂的有效活菌数一般为5亿/g以上;
5)混合:将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为2-20:2-30,得到生物脱硫菌剂。
优选的,上述步骤2)中种子液培养基,按重量计(w/w)其组成为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然;
优选的,上述步骤3)发酵过程中,巴斯德毕赤酵母培养基,按重量计(w/w)组成为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;热带假丝酵母培养基:按重量计(w/w)组成为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水。
上述方法获得的生物脱硫菌剂的脱硫效果显著,尤其适合气体脱硫,例如含硫化氢的废气的脱硫处理等,硫化氢转化为硫磺需要系列酶系共同作用,两种菌株配合使用,能够优势互补,从而能够达到高效转化。
根据上述制备的生物脱硫菌剂,发明人进一步利用上述菌剂对含硫化氢的气体进行生物脱硫,得到一种高效生物脱硫菌剂的应用方法,其具体过程为:
1)菌剂挂膜和驯化:将菌剂:水按照1-5:200的质量比混合均匀后,在生物氧化塔中循环5-10次,再将硫化氢浓度为1000ppm的气体通入装置,运行3-7天,强化挂膜效果;菌剂用量为生物氧化塔体积的0.1-1‰;
2)生物氧化过程:将含硫化氢气体与空气混合,使硫化氢气体浓度在10%以下,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫;通过加湿过程,可以使体系湿度维持在80%以上,保证了菌剂的高活性。
3)硫磺回收:生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫。
所述的生物氧化塔单元的填料可以是拉西环、陶粒、火山岩、多孔状材料中的一种或多种组成。其中陶粒、火山岩、多孔状材料菌容易挂膜,且稳定性好,拉西环可以增加载体之间的通透性。
更进一步的,在步骤2)生物氧化过程中,出于安全考虑,一般将硫化氢气体的浓度控制在4%以下,再进入生物氧化单元。
所述的生物氧化塔作业温度控制在20-37℃,湿度80-100%;优选温度30-35℃,湿度85-90%;该温度和湿度环境下,菌剂中的两种菌体能够保持高活性,互相配合,使脱硫效果达到最佳。
传统的化学氧化法80-90%的硫化氢转化为硫磺,10-15%转化为硫酸根,导致消耗大量的碳酸钠,且形成的母液难以处理;硫磺纯度仅为86%左右。传统生物脱硫采用氧化亚铁硫杆菌,系统中需要定期补充铁盐,平衡废液排出造成系统中铁盐的减少。需要处理更换吸收液,需要控制缓冲液的酸碱度,且吸收液的强制循环,需要消耗大量的能耗,硫磺纯度约为90%左右。从整体上说,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的脱硫菌剂具有高效的硫化物转化能力:每立方菌剂日生产硫磺25kg以上,且硫化物转化率95%以上,高于传统生物脱硫菌剂10倍以上;
(2)高耐受:该菌剂可以耐受浓度高达10%的硫化氢气体,由于安全性考虑,气体浓度保持在4%以下;
(3)适应性强:由于菌剂的高耐受性,除可以处理传统的含硫化物气体,还可以用于含硫废水的处理;
(4)利用本发明的菌剂及其脱硫方法能够使硫化氢气体通过载体的液膜与菌剂反应,不需要缓冲体系,经生物氧化直接转化成硫磺,不需要碱液吸收等步骤,减少成本的同时,避免吸收液再生等步骤带来的环保问题。
(5)整个生物脱硫体系减少了吸收及缓冲过程,运行成本低且生成的硫磺纯度高,达到95%以上。
保藏信息
1.YJY18-07菌株:
保藏时间:2018年07月25日;
保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心;
保藏编号:CGMCC No.16155;
保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院中科院微生物研究所;
分类命名:巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris);
2.YJY18-08菌株:
保藏时间:2018年07月25日;
保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心;
保藏编号:CGMCC No.16156;
保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院中科院微生物研究所;
分类命名:热带假丝酵母(Candida tropicalis)。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容做进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明中以下实施例中的菌种均采用巴斯德毕赤酵母YJY18-07(保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.16155)和热带假丝酵母YJY18-08(保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNo.16156),不再进行分别赘述。
实施例1
高效生物脱硫菌剂制备:
(1)菌种活化:将4℃条件下保存在PDA培养基上的巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管斜面菌种移至室温条件下(20℃-25℃)活化4h;
(2)种子液制备:在无菌操作台上,用10mL灭菌后的蒸馏水将经过活化的试管斜面菌种制成菌体悬浮液,无菌条件下冲洗入装有灭菌种子培养基的三角瓶中,1支试管菌种接种到50ml液体培养培养基中,pH值自然,培养温度24℃,摇床转速200r/min,培养时间为12-18h;
液体种子培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然灭菌条件为121℃,0.15Mpa灭菌20min;
(3)发酵:
巴斯德毕赤酵母:按体积百分比1-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;
热带假丝酵母:按体积百分比1%-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水;
(4)干燥粉碎:将上述两种发酵液菌体分别吸附、干燥、粉碎,具体为发酵液添加其重量2-5%的硅藻土,经离心后,滤饼打碎,30-50℃干燥,待水分低于6%后粉碎,得到单一菌剂,有效活菌数5亿/g以上;
(5)将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为20:30,得到生物脱硫菌剂。
将上述菌剂应用到硫化氢气体的脱硫中,具体步骤为:
(1)菌剂挂膜和驯化:按照菌剂:水=1:50的比例混合均匀后,在生物氧化塔中循环5次,之后再将硫化氢浓度为1000ppm的气体通入装置,设备运行3-7天,强化挂膜效果;菌剂用量为生物氧化塔体积的0.1‰;
(2)生物氧化过程:将含硫化氢气体与空气混合,使硫化氢气体浓度为2%,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫;通过分析检测,出口硫化氢气体浓度为5-10ppm,处理效率达到95%以上。
(3)生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫,硫磺纯度96%。
实施例2
高效生物脱硫菌剂制备:
(1)菌种活化:将4℃条件下保存在PDA培养基上的巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管斜面菌种移至室温条件下(20℃-25℃)活化4h;
(2)种子液制备:在无菌操作台上,用10mL灭菌后的蒸馏水将经过活化的试管斜面菌种制成菌体悬浮液,无菌条件下冲洗入装有灭菌种子培养基的三角瓶中,1支试管菌种接种1个三角瓶(总容量为1000ml),pH值自然,培养温度24℃,摇床转速200r/min,培养时间为12-18h;
液体种子培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然灭菌条件为121℃,0.15Mpa灭菌20min;
(3)发酵:
巴斯德毕赤酵母:按体积百分比1-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;
热带假丝酵母:按体积百分比1%-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水;
(4)干燥粉碎:将上述两种发酵液菌体分别吸附、干燥、粉碎,具体为发酵液添加其重量2-5%的硅藻土,经离心后,滤饼打碎,30-50℃干燥,待水分低于6%后粉碎,得到单一菌剂,有效活菌数5亿/g以上;
(5)将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为2:30,得到生物脱硫菌剂。
利用上述高效生物脱硫菌剂进行硫化氢气体的脱硫:
(1)菌剂挂膜和驯化:将菌剂:水=1:100的比例混合均匀后,在生物氧化塔中循环10次,之后再将硫化氢浓度为1000ppm的气体通入装置,设备运行7天,强化挂膜效果,菌剂用量为生物氧化塔体积的0.4‰。
(2)生物氧化过程:将含硫化氢气体与空气混合,使硫化氢气体浓度为1%,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫;通过分析检测,出口硫化氢气体浓度为1-5ppm,处理效率达到99%以上。
(3)硫磺回收:生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫,硫磺纯度98%。
实施例3
高效生物脱硫菌剂制备:
(1)菌种活化:将4℃条件下保存在PDA培养基上的巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管斜面菌种移至室温条件下(20℃-25℃)活化4h;
(2)种子液制备:在无菌操作台上,用10mL灭菌后的蒸馏水将经过活化的试管斜面菌种制成菌体悬浮液,无菌条件下冲洗入装有灭菌种子培养基的三角瓶中,1支试管菌种接种1个三角瓶(总容量为1000ml),pH值自然,培养温度24℃,摇床转速200r/min,培养时间为12-18h;
液体种子培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然灭菌条件为121℃,0.15Mpa灭菌20min;
(3)发酵:
巴斯德毕赤酵母:按体积百分比1-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;
热带假丝酵母:按体积百分比1%-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水;
(4)干燥粉碎:将上述两种发酵液菌体分别吸附、干燥、粉碎,具体为发酵液添加其重量2-5%的硅藻土,经离心后,滤饼打碎,30-50℃干燥,待水分低于6%后粉碎,得到单一菌剂,有效活菌数5亿/g以上;
(5)将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为20:2,得到生物脱硫菌剂。
利用上述高效生物脱硫菌剂进行硫化氢气体的脱硫:
(1)菌剂挂膜和驯化:将菌剂:水=1:150的比例混合均匀后,在生物氧化塔中循环7次,之后再将硫化氢浓度为2000ppm的气体通入装置强化挂膜效果,运行7天;菌剂用量为生物氧化塔体积的1‰。
(2)生物氧化过程:将含硫化氢气体与空气混合后,使其浓度降为2%,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫;通过分析检测,出口硫化氢气体浓度为5-10ppm,处理效率达到99%以上。
(3)硫磺回收:生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫,硫磺纯度96.5%。
实施例4
高效生物脱硫菌剂制备:
(1)菌种活化:将4℃条件下保存在PDA培养基上的巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管斜面菌种移至室温条件下(20℃-25℃)活化4h;
(2)种子液制备:在无菌操作台上,用10mL灭菌后的蒸馏水将经过活化的试管斜面菌种制成菌体悬浮液,无菌条件下冲洗入装有灭菌种子培养基的三角瓶中,1支试管菌种接种1个三角瓶(总容量为1000ml),pH值自然,培养温度24℃,摇床转速200r/min,培养时间为12-18h;
液体种子培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然灭菌条件为121℃,0.15Mpa灭菌20min;
(3)发酵:
巴斯德毕赤酵母:按体积百分比1-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;
热带假丝酵母:按体积百分比1%-5%的接种量接种于发酵培养基中,培养温度28℃~33℃,摇床转速100r/min-200r/min,培养时间为12h~18h。液体发酵培养基组成,按重量计(w/w)为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水;
(4)干燥粉碎:将上述两种发酵液菌体分别吸附、干燥、粉碎,具体为发酵液添加其重量2-5%的硅藻土,经离心后,滤饼打碎,30-50℃干燥,待水分低于6%后粉碎,得到单一菌剂,有效活菌数5亿/g以上;
(5)将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为15:15,得到生物脱硫菌剂。
利用上述高效生物脱硫菌剂进行硫化氢气体的脱硫:
(1)菌剂挂膜和驯化:将菌剂:水=1:750的比例混合均匀后,在生物氧化塔中循环5次,之后再将硫化氢浓度为2000ppm的气体通入装置强化挂膜效果,周期为5天。菌剂用量为生物氧化塔体积的0.7‰。
(2)生物氧化过程:含硫化氢气体与空气混合后,使其浓度0.5%,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫;通过分析检测,出口硫化氢气体浓度为1-5ppm,处理效率达到99%以上。
(3)硫磺回收:生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫,硫磺纯度99%。
从上述实施例中也看出,本发明所述的高效脱硫菌剂的脱硫效果非常显著,尤其适合高浓度硫化氢气体的资源化处理,较现有的生物脱硫,实现方法简单,运行成本低,较传统的用化学氧化法,硫化氢转化为硫磺的转化率显著提高,副产物大大降低,避免了后期高盐废液处理过程(传统化学氧化法硫化氢转化为硫磺的转化率一般在69-85%,余下的基本转化为硫酸盐,不仅成本高,形成大量的高盐废液)。

Claims (10)

1.一种高效生物脱硫菌剂,其特征在于:该菌剂中包括巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母,均保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心,巴斯德毕赤酵母的保藏编号为CGMCC No.16155;热带假丝酵母的保藏编号为CGMCC No.16156。
2.根据权利要求1所述的高效生物脱硫菌剂,其特征在于,该菌剂按照有效活菌数配比,巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为2-20:2-30。
3.权利要求1或2所述的高效生物脱硫菌剂的制备方法,具体的制备步骤为:
1)菌种活化:将巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母试管菌种移至室温条件下活化4h-8h;
2)种子液制备:将活化后的试管菌种分别接种到相应液体培养基中,1支试管菌种接种25-500mL液体培养基,振荡培养12-18h,培养条件为:温度28~33℃,摇床转速100-200r/min;
3)发酵:分别将巴斯德毕赤酵母和热带假丝酵母种子液按体积百分比1%-5%的接种量接种于相应的发酵培养基中进行液体深层发酵;培养条件为:温度28~33℃,转速100-200r/min,培养时间为12~18h;
4)干燥粉碎:将上述发酵得到的两种菌体分别吸附、干燥、粉碎,得到单一菌剂,其有效活菌数为5亿/g以上;
5)混合:将得到的两种单一菌剂按照有效活菌数混合,其中巴斯德毕赤酵母:热带假丝酵母为2-20:2-30,得到生物脱硫菌剂。
4.根据权利要求3所述的高效生物脱硫菌剂的制备方法,其特征在于,步骤2)种子液制备过程中种子液培养基,按重量计(w/w)其组成为:葡萄糖2%,酵母粉1%,蛋白胨2%,余量为水,pH值自然;巴斯德毕赤酵母培养基,按重量计(w/w)组成为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,氯化铵0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.2%,磷酸氢二钾0.1%,硫酸锰0.01%,余量为水;
步骤3)发酵过程中,热带假丝酵母培养基:按重量计(w/w)组成为:葡萄糖1-3%,豆粕1-3%,硝酸铵0.1-0.3%,酵母粉0.1-0.5%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.1%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.01%,余量为水。
5.一种权利要求1或2所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,包括1)菌剂挂膜和驯化,2)生物氧化过程,3)硫磺回收,其特征在于,步骤1)和步骤2)具体为:
1)菌剂挂膜和驯化:将菌剂:水按照1-5:200的质量比混合均匀后,在生物氧化塔中循环5-10次,再将硫化氢浓度为1000ppm的气体通入装置,运行3-7天;菌剂用量为生物氧化塔体积的0.1-1‰;
2)生物氧化过程:将含硫化氢气体与空气混合,使硫化氢气体浓度在10%以下,通过加湿过程进入生物氧化单元,混合气体通过载体表面的液膜被菌剂氧化,生成单质硫。
6.根据权利要求5所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,其特征在于,步骤3)硫磺回收:生成的硫磺附着在载体表面,通过水洗的方式将硫磺从载体中洗脱,经过滤得到单质硫。
7.根据权利要求5所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,其特征在于,所述的生物氧化塔单元的填料可以是拉西环、陶粒、火山岩、多孔状材料中的一种或多种组成。
8.根据权利要求5所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,其特征在于,步骤2)生物氧化过程中,硫化氢气体的浓度控制在4%以下,再进入生物氧化单元。
9.根据权利要求5所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,其特征在于,所述的生物氧化塔作业温度控制在20-37℃,湿度80-100%。
10.根据权利要求9所述的高效生物脱硫菌剂的应用方法,其特征在于,所述的生物氧化塔作业温度控制在温度30-35℃,湿度85-90%。
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