專利名稱：一株Diaphorobacter菌株及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一株Diaphorobacter菌株及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
吡啶、苯酚、甲酚及其衍生物是重要的化工原料，也是煤炭焦化、汽化過程中產(chǎn)生 的焦化廢水和汽化廢水的主要成分，研究發(fā)現(xiàn)這些化合物對(duì)人類和環(huán)境生物均具有較大的 危害。傳統(tǒng)的廢水治理難以使含有上述成分的廢水達(dá)標(biāo)排放。微生物因具有強(qiáng)大的降解功 能和較強(qiáng)的適應(yīng)性，而經(jīng)常被用做環(huán)境污染修復(fù)的重要工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一株Diaphorobacter菌株及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的菌株(Diaphorobacter sp.)，分離自焦化廢水處理裝置中，菌株名 稱為SG-51，已于2009年12月15日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中 心(簡稱CGMCC，地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào))，保藏號(hào)為CGMCC No. 3511。本發(fā)明還保護(hù)一種菌劑，它的活性成分為菌株(Diaphorobacter sp. ) SG-5ICGMCC No.3511。所述菌株和/或所述菌劑在降解有毒物質(zhì)中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；所 述有毒物質(zhì)為苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚、3-羥基吡啶、喹啉和 吡啶中的至少一種。本發(fā)明還保護(hù)一種降解有毒物質(zhì)的方法，是所述菌株和/或所述菌劑降解有毒物 質(zhì)；所述有毒物質(zhì)為苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚、3_羥基吡啶、 喹啉和吡啶中的至少一種。本發(fā)明同時(shí)保護(hù)所述菌株和/或所述菌劑在廢水處理中的應(yīng)用。所述廢水具體可為現(xiàn)代焦化、汽化過程所產(chǎn)生的廢水、以及其它石油化工生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的含有苯酚、甲酚、對(duì)氯苯酚和吡啶的有機(jī)廢水等。本發(fā)明同時(shí)保護(hù)一種處理廢水的方法，是將所述菌株和/或所述菌劑加入所述廢 水中。所述廢水具體可為現(xiàn)代焦化、汽化過程所產(chǎn)生的廢水、以及其它石油化工生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的含有苯酚、甲酚(鄰甲基苯酚、間甲基苯酚和對(duì)甲基苯酚)、對(duì)氯苯酚、苯和吡啶 的有機(jī)廢水等。用所述菌株制備所述菌劑可采用如下流程生產(chǎn)菌劑的工藝為斜面種_搖瓶種_種子罐_生產(chǎn)罐-產(chǎn)品(包裝劑型為液體 菌劑或固體吸附菌劑)。用所述菌株制備所述菌劑具體可采用如下步驟1、將菌株SG-51 (原種)在培養(yǎng)皿上活化，并測定降解性能，接種于試管斜面上備用。
2、將試管種接種于IOOOml搖瓶(含200ml肉湯培養(yǎng)基)中，恒溫振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù) 期，準(zhǔn)備接種種子罐。3、配制發(fā)酵培養(yǎng)基(葡萄糖 0. 8%, (NH4)2S041 %、K2HPO4O. 2%、MgSO4O. 05%、NaCl 0. 01%,CaCO3O. 3%、酵母膏0. 02%，pH值7. 2-7. 5)，將400L發(fā)酵培養(yǎng)基加入500L種子罐， 121°C高壓濕熱滅菌，冷卻至33°C后，將搖瓶菌種按10% (體積百分含量)的接種量接種入 種子罐，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長期，攪拌速度為220轉(zhuǎn)/分，無菌空氣通入量為1 0.8(體積比)。4、生產(chǎn)罐(生產(chǎn)罐容量5噸)所用培養(yǎng)基成分與發(fā)酵培養(yǎng)基相同(投料量4. 5 噸)，投料后的生產(chǎn)罐1. lkg/cm2的壓力下，121°C高壓濕熱滅菌，滅菌后冷卻至35°C以下， 通無菌空氣保持無菌狀態(tài)備用；將到達(dá)對(duì)數(shù)期的種子液按10% (體積百分含量)的接種量 接入生產(chǎn)罐，接種后的生產(chǎn)罐溫度控制在30-35°C，生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量 為1 (0.6-1. 2)，攪拌速度為180-240轉(zhuǎn)/分(如240轉(zhuǎn)/分)，整個(gè)工藝流程培養(yǎng)時(shí)間 為48-60小時(shí)；發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達(dá)到10億個(gè)/ml以上。5、發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐直接用塑料包裝桶或包裝瓶分裝成液體劑型或采用泥 炭吸附用包裝袋分裝成固體菌劑劑型。本發(fā)明提供的菌株SG-51對(duì)焦化廢水中的有毒有害物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗性和適應(yīng) 性，在焦化廢水中的存活時(shí)間、作用時(shí)間較長，具有較廣的降解譜，能夠同時(shí)降解吡啶、3-羥 基吡啶、喹啉、苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚等化合物，能使吡啶、 苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚等化合物的降解率達(dá)到90%以上， 3_羥基吡啶和喹啉的降解率達(dá)到50%以上。本發(fā)明的菌劑為新型的芳香族有機(jī)污染物降 解菌劑，具有生產(chǎn)使用成本低、使用方便、較廣的降解譜、去除效果好的優(yōu)點(diǎn)，可以使焦化廢 水等有機(jī)廢水中的苯酚、甲酚的降解率為95%以上。本發(fā)明提供的菌株和菌劑可用于降解 焦化廢水中的有機(jī)有毒成分，適用于現(xiàn)代焦化、汽化過程所產(chǎn)生的廢水、以及其它石油化工 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有苯酚、甲酚、對(duì)氯苯酚、苯和吡啶的有機(jī)廢水的處理，可以保證焦化 廢水中的苯酚、甲酚和吡啶等有機(jī)物殘留含量符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明成功地解決了焦 化廢水處理過程中的苯酚及其衍生物、苯或其它雜環(huán)化合物去除效果不高的問題，降低了 生產(chǎn)和使用過程中的工作量，降低了生產(chǎn)和使用成本，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的身體 健康具有重要的意義。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn) 方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為自 常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實(shí)驗(yàn)均設(shè)置三次重復(fù)，結(jié)果取平均值。以下實(shí)施例中 的“ ％ ”，如無特殊說明，均為質(zhì)量百分含量。降解率=(1-反應(yīng)結(jié)束時(shí)化合物的量/反應(yīng)起始時(shí)化合物的量)X 100%。基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基中各個(gè)有機(jī)物的濃度測定方法取0. 5ml液體，加入等體積的甲醇 (充分振蕩，使化合物溶解)，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾后使用配備有紫外檢測器的高效 液相色譜進(jìn)行檢測；檢測條件如下色譜柱，C18反相柱(4. 6mmX150mm,5ym)；流動(dòng)相，甲 醇水=5 2，體積比；流速為0.7ml/min ；上樣量為20μ 1 ；各化合物的檢測(定量)波 長吡啶，257nm;3-羥基吡啶，276nm;苯酚，271nm;甲酚(間甲基苯酚、鄰甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚)，276nm ；對(duì)氯苯酚，28Inm ；喹啉，280nm。濃度定量采用外標(biāo)法。焦化廢水中苯酚和甲酚(間甲基苯酚、鄰甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚)的濃度測定 方法取0. 5ml液體，加入等體積的甲醇(充分振蕩)，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾后 使用配備有紫外檢測器的高效液相色譜進(jìn)行檢測；檢測條件如下；色譜柱，C18反相柱 (4. 6mmX150mm,5ym)；流動(dòng)相，甲醇水，初始體積比為2 5，在15min內(nèi)勻速調(diào)整為 5 2，維持2min后調(diào)整到初始比；流速為0. 7ml/min ；上樣量為20 μ 1 ；各化合物的檢測 (定量)波長如下苯酚，271nm ；甲酚，276nm。濃度定量采用外標(biāo)法。實(shí)施例1、菌株SG-51的獲得和鑒定一、菌株SG-51的獲得2008年4月從廣東韶關(guān)取焦化廢水活性污泥2g加入到含有吡啶、苯酚的基礎(chǔ)鹽培 養(yǎng)基中培養(yǎng)7天，稀釋后在含吡啶、苯酚的基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基平板上涂布，再培養(yǎng)7天后，挑取單 菌落劃線純化后保存。二、菌株SG-51的鑒定形態(tài)特征菌體為短桿狀。生理生化特征革蘭氏染色陽性菌(革蘭氏染色陽性)；過氧化氫酶、硝酸鹽還原 反應(yīng)為陽性；明膠水解、亞硝酸還原反應(yīng)、甲基紅反應(yīng)、葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)酸、氧化酶、V. P.反 應(yīng)、吲哚反應(yīng)為陰性；不能水解淀粉，不能利用檸檬酸和酒石酸；分子鑒定結(jié)果16S rDNA的部分序列見序列表的序列1。三、菌株SG-51的保藏通過以上鑒定結(jié)果，確認(rèn)菌株SG-51為來自于Diaphorobacter (Diaphorobacter sp.)的新菌，將其命名為SG-51，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心， 保藏號(hào)為 CGMCC No. 3511。實(shí)施例2、菌株SG-51在基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基對(duì)不同化合物的降解基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基將1. Og NaClU. Og NH4NO3、1. 5g K2HPO4、0· 5g KH2PO4 和 0. 2g MgSO4 · 7H20用水定容至1L。挑取SG-51單菌落于3ml LB液體培養(yǎng)基中，30°C、165轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)24小時(shí)，獲 得新鮮菌液。在IOOml溶液A (或溶液B或溶液C或溶液D或溶液E或溶液F或溶液G或溶液 H)中，接入2ml新鮮菌液，30°C搖床培養(yǎng)(170轉(zhuǎn)/分)，3天后(72小時(shí))取樣測定化合物 的降解率。降解率=(ι-反應(yīng)結(jié)束時(shí)化合物的量/反應(yīng)起始時(shí)化合物的量)X 100%。溶液A的制備方法將苯酚加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，苯酚的終濃度為100mg/L。溶液B的制備方法將鄰甲基苯酚加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，鄰甲基苯酚的終濃 度為 100mg/L。溶液C的制備方法將間甲基苯酚加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，間甲基苯酚的終濃 度為 100mg/L。溶液D的制備方法將對(duì)甲基苯酚加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，對(duì)甲基苯酚的終濃 度為 100mg/L。溶液E的制備方法將對(duì)氯苯酚加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，對(duì)氯苯酚的終濃度為 100mg/L。
溶液F的制備方法將3-羥基吡啶加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，3-羥基吡啶的終濃 度為 100mg/L。溶液G的制備方法將喹啉加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，喹啉的終濃度為100mg/L。溶液H的制備方法將吡啶加入基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，吡啶的終濃度為100mg/L。結(jié)果見表1。表1菌株SG-51在基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基對(duì)不同化合物的降解率(3天) 實(shí)施例3、菌株SG-51在焦化廢水中對(duì)不同化合物的降解挑取SG-51單菌落于3ml LB液體培養(yǎng)基中，30°C、165轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)24小時(shí)，獲 得新鮮菌液。量取IOOml焦化廢水，檢測其中苯酚和甲酚的濃度(初始濃度)。苯酚的濃度為 400mg/L ；甲酚的濃度為100mg/L。接入2ml新鮮菌液，混勻，置于30°C，165轉(zhuǎn)/分的搖床培養(yǎng)，4天后(96小時(shí))取 樣測定化合物的降解率。結(jié)果見表2。表2菌株SG-51在焦化廢水中對(duì)不同化合物的降解特性(4天)
權(quán)利要求
菌株(Diaphorobacter sp.)SG 51 CGMCC No.3511。
2.一種菌劑，它的活性成分為菌株(Diaphorobacter sp. )SG_51 CGMCC No. 3511。
3.權(quán)利要求1所述菌株和/或權(quán)利要求2所述菌劑在降解有毒物質(zhì)中的應(yīng)用；所述有 毒物質(zhì)為苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚、3_羥基吡啶、喹啉和吡啶 中的至少一種。
4.一種降解有毒物質(zhì)的方法，是用權(quán)利要求1所述菌株和/或權(quán)利要求2所述菌劑降 解有毒物質(zhì)；所述有毒物質(zhì)為苯酚、鄰甲基苯酚、間甲基苯酚、對(duì)甲基苯酚、對(duì)氯苯酚、3-羥 基吡啶、喹啉和吡啶中的至少一種。
5.權(quán)利要求1所述菌株和/或權(quán)利要求2所述菌劑在廢水處理中的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述廢水為焦化廢水。
7.—種處理廢水的方法，是將權(quán)利要求1所述菌株和/或權(quán)利要求2所述菌劑加入所 述廢水中。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述廢水為焦化廢水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株Diaphorobacter菌株及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的菌株為菌株(Diaphorobacter sp.)SG-51 CGMCC No.3511。本發(fā)明提供的菌劑，活性成分為菌株(Diaphorobacter sp.)SG-51 CGMCC No.3511。本發(fā)明提供的菌株有較廣的降解譜，對(duì)多種有毒化合物的降解率達(dá)到90％以上。本發(fā)明的菌劑為新型的芳香族有機(jī)污染物降解菌劑，具有生產(chǎn)使用成本低、使用方便、較廣的降解譜、去除效果好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的菌株和菌劑適用于現(xiàn)代焦化、汽化過程所產(chǎn)生的廢水、以及其它石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有苯酚、甲酚、對(duì)氯苯酚和吡啶的有機(jī)廢水的處理，可以保證相應(yīng)有機(jī)物殘留含量符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明成功解決了廢水處理中的苯酚及其衍生物、苯或其它雜環(huán)化合物去除效果不高的問題，降低了生產(chǎn)和使用過程中的工作量，降低了生產(chǎn)和使用成本，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的身體健康具有重要的意義。
文檔編號(hào)A62D3/02GK101892174SQ20101010844
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉偉強(qiáng), 吳曉磊, 孫紀(jì)全, 湯岳琴, 趙晶晶, 郭鵬 申請人:北京大學(xué)