CN109762748A - 一种去除氨氮的菌剂制备方法及其应用 - Google Patents
一种去除氨氮的菌剂制备方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种去除氨氮的菌剂制备方法及其应用，菌剂制备方法，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培养8h‑10h后移取菌液于基本培养基基本培养基础培养基中，培养12‑48h后接种种子液于扩大培养基中进行扩大培养12‑48h，得到去除氨氮的菌剂；MA1单菌落为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M 2018289；本发明采用杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1具有脱氮能力的菌株，先富集培养再扩大培养的制备方法，能够大大提高菌株脱氮的能力，通过实验选取最优的培养条件和培养基，从而提高菌剂净化废水的效率和效果。
Description
技术领域
本发明涉及微生物领域，特别是一种异养硝化-好氧反硝化菌株的筛选方法。
背景技术
在人类活动下，我国湖泊水库等水资源均存在着污染问题，甚至于有一些不能作为供水 资源。今年来的报道显示，全国地表水污染严重，且均不同程度地受到氮化物的污染。这些 氮素污染物是造成湖泊水库水资源污染和富营养化的主要原因之一，因此水体去除氮元素对 净化水资源具有重要意义。
传统的脱氮工艺如化学法和物理化学法，虽然可以较好的处理废水，但存在着若干缺陷， 如造成二次污染、成本较高等。而生物降解法被认为是污水处理领域非常重要的过程。传统 生物脱氮，虽然简单易行，但硝化自养菌却通常生长缓慢，适应环境能力差。对此，现代新 型的生物脱氮技术和脱氮微生物为焦化废水的脱氮治理提供了新的选择。异养硝化菌氮源广 泛，通常有机氮和无机氮都可以利用；生长迅速，环境适应能力强，反硝化作用不再仅仅局限 于厌氧环境下，在有氧条件下也可以进行，这样以来，使得硝化作用与反硝化作用在同一环 境同时进行成为了可能，大大提高脱氮效果，同时降低经济成本。
在现有的生物脱氮废水处理工艺中，大多发现脱氮细菌去除氨氮，但是细菌由于沉淀性 较差容易流失，因而反应时间长，脱氮效率低；而真菌的菌丝有着良好的沉淀性能，容易滞 留在反应器中，减少了菌体的流失，从而提高其脱氮效率。另外，在发酵过程中，某些丝状 真菌会自然形成一种微生物颗粒，就是俗称的菌丝球。菌丝球有着诸多细菌所不具有的生物 学特性，如良好的生物活性、较快的沉降速度、容易固液分离等优点。
针对现有传统技术的缺点，市场需要一种去除氨氮的真菌菌剂制备方法，本发明解决这 样的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种去除氨氮的菌剂制备方法及其应用， 采用杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1具有脱氮能力的菌株，先富集培养再扩大培养的制备方 法，能够大大提高菌株脱氮的能力，通过实验选取最优的培养条件和培养基，从而提高菌剂 净化废水的效率和效果。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种去除氨氮的菌剂制备方法，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培 养8h-10h后移取菌液于基本培养基基本培养基础培养基中，培养12-48h后接种种子液于扩 大培养基中进行扩大培养12-48h，得到去除氨氮的菌剂；MA1单菌落为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M 2018289。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，丰富培养基为LB培养基。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，LB培养基按照质量份数组成有：蛋白胨8-12 份，酵母粉3-6份，NaCl 4-6份。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，LB培养基按照质量份数组成有：蛋白胨10份， 酵母粉5份，NaCl 5份。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，菌液在基本培养基中培养时间为24h。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，扩大培养基由葡萄糖作为碳源。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄糖3-6份， 氯化铵0.2-0.5份,K2HPO4 0.1-0.3份，微量元素7-11份。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄糖5份， 氯化铵0.382份,K2HPO4 0.147份，微量元素10份。
前述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，微量元素按照质量组份组成有：EDTA0.0025份， ZnSO4·7H2O 0.011份，MnSO4·H2O 0.00154份，CuSO4·5H2O 0.000392份，Co(NO3)2·6H2O 0.00025份，Na2B4O7·10H2O 0.000177份，CaCl2·2H2O 0.0667份，MgSO40.289份， (NH4)6Mo7O24·4H2O 0.000185份，KOH 0.146份，氨三乙酸0.2份，FeSO4·7H2O0.00698 份。
一种去除氨氮的菌剂的应用，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培养 温度为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养8h-10h后移取菌液于基本培养基中，培养温度 为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养12-48h后接种种子液于扩大培养基中进行扩大培养， 培养温度为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养12-48h，得到去除氨氮的菌剂；MA1单菌 落为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M 2018289；将MA1菌剂投 加应用于氨氮高的河道中。
本发明的有益之处在于：
采用杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1具有脱氮能力的菌株，先富集培养再扩大培养的制 备方法，能够大大提高菌株脱氮的能力；
通过实验选取出最优的培养条件为菌液在基本培养基中培养时间为24h；扩大培养基由 葡萄糖作为碳源，能够提高菌剂净化废水的效率和效果。
附图说明
图1是本发明菌剂制备方法的流程图；
图2是本发明MA1菌剂应用实验的氨氮浓度检测结果对比图，纵坐标为氨氮浓度，单位 ppm；横坐标为天数。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图1所示，一种去除氨氮的菌剂制备方法，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰 富培养基，在30℃，180rpm转速摇床内振荡培养8h-10h后移取菌液于基本培养基中，30℃， 180rpm转速摇床内振荡培养12-48h后以1％接种种子液于扩大培养基中进行30℃，曝气环境 下扩大培养12-48h，得到去除氨氮的菌剂；MA1单菌落分类命名为：杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M 2018289；保藏日期：2018年05月18日；保藏单位 名称：中国典型培养物保藏中心；保藏单位地址：中国武汉，存活。
作为一种实施例，丰富培养基为LB培养基；LB培养基按照质量份数组成有：蛋白胨8-12份，酵母粉3-6份，NaCl 4-6份；作为一种优选，LB培养基按照质量份数组成有：蛋 白胨10份，酵母粉5份，NaCl 5份。
基本培养基具备一定比例碳源、氮源、磷源和基本的微量元素便适用于杰丁毕赤酵母， 作为一种实施例，基本培养基可以采用扩大培养基同样的成分和配比。
扩大培养基可以用葡萄糖作为碳源，也可以用丁二酸钠作为碳源。扩大培养基按照质量 份数组成有：葡萄糖3-6份，氯化铵0.2-0.5份,K2HPO4 0.1-0.3份，微量元素7-11份。
作为一种优选，扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄糖5份，氯化铵0.382份,K2HPO4 0.147份，微量元素10份。
微量元素按照质量组份组成有：EDTA 0.0025份，ZnSO4·7H2O 0.011份，MnSO4·H2O 0.00154份，CuSO4·5H2O 0.000392份，Co(NO3)2·6H2O 0.00025份，Na2B4O7·10H2O0.000177 份，CaCl2·2H2O 0.0667份，MgSO4 0.289份，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.000185份，KOH 0.146 份，氨三乙酸0.2份，FeSO4·7H2O 0.00698份。
通过如下实验选取菌剂的制备条件：
实验一，
实验分别挑取MA1单菌落接种于基本培养基再进行扩大培养和挑取MA1单菌落先接种 于丰富培养基再进行基本培养和扩大培养进行对比；
优选实验:挑取MA1单菌落接种于丰富培养基LB培养基50mL，培养8h-10h后移取5mL 菌液于100mL培养基中，培养24h后以1％接种种子液于5L培养基中进行扩大培养24h。
根据氨氮测定均根据国标HJ535-2009通过分光光度法测得：培养基初始氨氮为100ppm， 24h菌剂处理后培养基氨氮为33.1ppm，去除率为66.9％。
对比实施例1：挑取MA1单菌落接种于100mL基本培养基中，培养24h后以1％接种种子液于5L培养基中进行扩大培养24h。
根据氨氮测定均根据国标HJ535-2009通过分光光度法测得：培养基初始氨氮为100ppm， 24h菌剂处理后培养基氨氮为99.3ppm。菌剂基本未有效果。
对比实施例2：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基LB培养基50ml，培养8h-10h后以1％接种种子液于5L培养基中进行扩大培养24h。
根据氨氮测定均根据国标HJ535-2009通过分光光度法测得：培养基初始氨氮为100ppm， 24h菌剂处理后培养基氨氮为68.4ppm，去除率为31.6％。
结果表明直接接种于筛选培养基培养24h后氨氮去除效果只停留在30％左右。而利用丰 富培养基先进行富集再进行基本培养和扩大培养能使氨氮去除效果达70％。
实验二，
实验在将MA1进行基本培养时，培养时间设定为12h,24h,48h时，分别测定氨氮去除效 果。
挑取MA1单菌落接种于丰富培养基LB培养基50mL，培养8h-10h后移取5mL菌液于100mL培养基中，分别培养12h,24h,48h后测定培养基中氨氮去除率。
根据氨氮测定实验国标法测定，氨氮起始浓度均为100ppm，MA1在培养12h时氨氮去 除率为27.5％；24h时氨氮去除率为66.9％，48h时氨氮去除率为72.4％。结果表明，MA1在 24h时就能达到较好的氨氮去除效果。所以菌液在基本培养基中培养时间优选为24h。
实验三，
实验将MA1进行100mL,1L,5L不同体系的培养环境进行培养。MA1在100mL体系下氨氮的去除效果为66.9％，在1L体系下氨氮的去除效果为68.7％，5L体系下氨氮去除效果为70.7％。结果表明，体系的变化对MA1氨氮去除效果影响不大。
实验四，
实验将MA1在丁二酸钠为碳源和葡萄糖为碳源的培养基中进行培养。
挑取MA1单菌落接种于丰富培养基LB培养基50mL，培养8h-10h后移取5mL菌液于100mL培养基(以丁二酸钠为碳源的培养基和葡萄糖为碳源的培养基)中分别培养24h，培养温度为30℃，在180rpm转速摇床下进行培养。
MA1在丁二酸钠为碳源的培养体系，包括：丁二酸钠11.25g/L，氯化铵0.382g/L，磷酸 氢二钾0.147g/L，EDTA 0.0025g/L，ZnSO4·7H2O 0.011g/L，MnSO4·H2O 0.00154g/L，CuSO4·5H2O 0.000392g/L，Co(NO3)2·6H2O 0.00025g/L，Na2B4O7·10H2O 0.000177g/L，CaCl2·2H2O 0.0667g/L，MgSO4 0.289g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.000185g/L，KOH0.146g/L，氨三乙酸0.2g/L，FeSO4·7H2O 0.00698g/L；下根据氨氮测定实验国标法测定，氨氮起始浓度均为100ppm，氨氮去除效果为53.1％；
在葡萄糖为碳源的培养体系包括：葡萄糖5g/L，氯化铵0.382g/L，磷酸氢二钾0.147g/L， EDTA 0.0025g/L，ZnSO4·7H2O 0.011g/L，MnSO4·H2O 0.00154g/L，CuSO4·5H2O0.000392g/L， Co(NO3)2·6H2O 0.00025g/L，Na2B4O7·10H2O 0.000177g/L，CaCl2·2H2O0.0667g/L，MgSO4 0.289g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.000185g/L，KOH 0.146g/L，氨三乙酸0.2g/L，FeSO4·7H2O 0.00698g/L；下根据氨氮测定实验国标法测定，氨氮起始浓度均为100ppm，氨氮去除效果为 66.9％。
作为一种优选，扩大培养基由葡萄糖作为碳源。扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄 糖3-6份，氯化铵0.2-0.5份,K2HPO4 0.1-0.3份，微量元素7-11份。作为一种优选，扩大培 养基按照质量份数组成有：葡萄糖5份，氯化铵0.382份,K2HPO4 0.147份，微量元素10份。
一种去除氨氮的菌剂的应用，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培养 8h-10h后移取菌液于基本培养基中，培养12-48h后接种种子液于扩大培养基中进行扩大培养 12-48h，得到去除氨氮的菌剂；所述MA1单菌落为杰丁毕赤酵母Pichia jadiniiMA1，菌株的 保藏号为CCTCC M 2018289；将MA1菌剂投加应用于氨氮高的河道中。
将扩大培养后的MA1菌剂以每5L分装低温存储于灭菌后的5L塑料桶中。选择萧山花 木城河道为试验河道。第一天先用塑料桶取河道水取上清利用国标法测得氨氮初始值为 7.9ppm。定点每24h投加5L菌剂于河道。每24h以投加菌剂处为试验点取水样测氨氮值，同 时在该试验点上游20m处每天定点取样为对照点测氨氮值。5天后河道氨氮值明显降低，从 原来的7.8ppm降为1.34ppm。如图2所示，结果表明，MA1菌剂可以利用于高氨氮污水处理。
本发明提供一种去除氨氮的菌剂制备方法及其应用，采用杰丁毕赤酵母Pichiajadinii MA1具有脱氮能力的菌株，先富集培养再扩大培养的制备方法，能够大大提高菌株脱氮的能 力，通过实验选取最优的培养条件和培养基，从而提高菌剂净化废水的效率和效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解， 上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案， 均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培养8h-10h后移取菌液于基本培养基中，培养12-48h后接种种子液于扩大培养基中进行扩大培养12-48h，得到去除氨氮的菌剂；所述MA1单菌落为杰丁毕赤酵母Pichiajadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M 2018289。
2.根据权利要求1所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述丰富培养基为LB培养基。
3.根据权利要求2所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述LB培养基按照质量份数组成有：蛋白胨8-12份，酵母粉3-6份，NaCl 4-6份。
4.根据权利要求3所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述LB培养基按照质量份数组成有：蛋白胨10份，酵母粉5份，NaCl 5份。
5.根据权利要求1所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，菌液在基本培养基中培养时间为24h。
6.根据权利要求1所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述扩大培养基由葡萄糖作为碳源。
7.根据权利要求6所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄糖3-6份，氯化铵0.2-0.5份,K2HPO4 0.1-0.3份，微量元素7-11份。
8.根据权利要求7所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述扩大培养基按照质量份数组成有：葡萄糖5份，氯化铵0.382份,K2HPO4 0.147份，微量元素10份。
9.根据权利要求8所述的一种去除氨氮的菌剂制备方法，其特征在于，所述微量元素按照质量组份组成有：EDTA 0.0025份，ZnSO4·7H2O 0.011份，MnSO4·H2O 0.00154份，CuSO4·5H2O 0.000392份，Co(NO3)2·6H2O 0.00025份，Na2B4O7·10H2O 0.000177份，CaCl2·2H2O0.0667份，MgSO4 0.289份，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.000185份，KOH 0.146份，氨三乙酸0.2份，FeSO4·7H2O 0.00698份。
10.一种去除氨氮的菌剂的应用，其特征在于，包括如下过程：挑取MA1单菌落接种于丰富培养基，培养温度为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养8h-10h后移取菌液于基本培养基中，培养温度为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养12-48h后以1％接种种子液于扩大培养基中进行扩大培养，培养温度为30℃，在180rpm转速摇床内震荡培养12-48h，得到去除氨氮的菌剂；所述MA1单菌落为杰丁毕赤酵母Pichia jadinii MA1，菌株的保藏号为CCTCC M2018289；将MA1菌剂投加应用于氨氮高的河道中。
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