專(zhuān)利名稱(chēng):檸檬酸廢水資源化生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物菌劑和廢水資源化技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
檸檬酸作為一種重要的化工原料和食品添加劑被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。目前，中國(guó)有檸檬酸生產(chǎn)廠(chǎng)近百家，總年產(chǎn)能力約80萬(wàn)噸，是全球最大的檸檬酸生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，出口量在全球檸檬酸貿(mào)易總量中的比重超過(guò)60%。檸檬酸的生產(chǎn)是以薯干或玉米為原料，依次經(jīng)原料處理、發(fā)酵、提取、精制等工序制得產(chǎn)品。檸檬酸廢水主要來(lái)自發(fā)酵和提取工序產(chǎn)生的中和液、洗糖水、洗罐水和洗濾布水。廢水中主要含有淀粉、蛋白質(zhì)、碳水化合物、各種有機(jī)酸、氨氮和脂肪等，COD濃度為20000 30000mg/L，屬于高濃度有機(jī)廢水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)I噸檸檬酸，產(chǎn)生高濃度廢水7. 5 15噸。直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境將造成嚴(yán)重污染，處理達(dá)標(biāo)排放費(fèi)用高昂。
多粘類(lèi)芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)在自然界中分布廣泛,是一種重要的生防菌，對(duì)多種植物真菌、細(xì)菌病害均有較好的防治作用。王智文等報(bào)道了一株多粘類(lèi)芽孢桿菌Cp-S316菌株對(duì)動(dòng)植物真菌、細(xì)菌病原物具有廣譜抗性，利用大孔吸附樹(shù)脂對(duì)多粘類(lèi)孢桿菌Cp-S316產(chǎn)生的抗真菌活性物質(zhì)的吸附、解吸性能，篩選出其最佳解吸劑，該活性物質(zhì)對(duì)熱、紫外線(xiàn)穩(wěn)定，對(duì)胰蛋白酶、蛋白酶K有一定的耐受性，對(duì)氯仿部分敏感，對(duì)酸穩(wěn)定，對(duì)堿敏感(王智文，袁士濤，何亮等，多粘類(lèi)芽孢桿菌Cp-S316抗真菌活性物質(zhì)的提取及其部分性質(zhì)研究，農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26 (4) :1464-1468)。中國(guó)專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)CN1169942C)中報(bào)導(dǎo)培養(yǎng)的Paenibacillus polymyxa HY96-2及其發(fā)酵上清液可以用來(lái)防止植物細(xì)菌性青枯病，而且還可用來(lái)防治植物苗期立枯病，猝倒病，以及黃瓜枯萎病，番茄枯萎病，茄子枯萎病，大豆根腐病，并且對(duì)植物具有十分明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)作用。中國(guó)專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)CN1186441C)中公開(kāi)了 Paenibacillus polymyxa可以作為微生物肥料菌劑中的一種成分分解稻桿，有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一方面農(nóng)業(yè)垃圾過(guò)多，污染水體和環(huán)境，處理困難，另一方面化肥，農(nóng)藥使用過(guò)多，土壤惡化的矛盾。中國(guó)專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)CN 1325635C)中公開(kāi)了 Paenibacilluspolymyxa Jaas cd可以在較低的濃度下進(jìn)入植物體內(nèi)，并能在植物體內(nèi)定植，繁殖和傳導(dǎo)；對(duì)植物同時(shí)具有促進(jìn)生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，防病抗病的作用，特別是對(duì)土傳維管束病害具有良好的防治效果。
多粘類(lèi)芽孢桿菌的生產(chǎn)方法有多種，如中國(guó)專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)CN 1844360A)中公開(kāi)了一種多粘類(lèi)芽孢桿菌的生產(chǎn)方法，其培養(yǎng)基為豆渣。中國(guó)專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)CN1186441C)中使用庖肉培養(yǎng)基作為多粘類(lèi)芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基。以檸檬酸廢水為主要培養(yǎng)基原料生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑的方法未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠資源化利用檸檬酸廢水生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑的方法。[0006]本發(fā)明所使用的菌株是由發(fā)明人分離篩選出來(lái)的一株高效促進(jìn)植物生長(zhǎng)、拮抗植物病原菌的多粘類(lèi)芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)EBL-06菌株，該菌株于2008年2月26日保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為=CGMCCNo. 2377，保藏單位地址北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，郵編:100101。
本發(fā)明所述的多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑的生產(chǎn)方法如下
I、檸檬酸廢水預(yù)處理用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)廢水的pH到6. 5 7. 5，于115 126°C滅菌10 35分鐘。
2、液體種子制備向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水的三角瓶中接種斜面保藏的多粘類(lèi)芽孢桿菌，于30 37°C，120 200轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)24 48小時(shí)，得到液體種子。
3、液態(tài)發(fā)酵向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水 發(fā)酵罐中接種體積比為2% 15%的液體種子，于25 35°C，通無(wú)菌空氣培養(yǎng)12-48小時(shí)；培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細(xì)菌計(jì)數(shù)，活菌數(shù)達(dá)到5 X IO8CFU/毫升以上。
4、菌劑制備以過(guò)30目篩的生物碳為載體，按照發(fā)酵液生物碳為I : 1.2 5的重量比，將發(fā)酵液添加到生物碳中，充分混合均勻，得到固態(tài)菌劑，通風(fēng)干燥至菌劑含水量30 %以下，包裝，存放在陰涼干燥處。
具體實(shí)施方式
由本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑能夠促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用，減少化肥的使用量，能有效防治多種真菌類(lèi)植物病害，減少農(nóng)藥的使用量，從而改善農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量；而且生產(chǎn)成本低，有效地利用了廢水，減少污染物排放。
具體實(shí)施方式
如下
實(shí)施例I :檸檬酸廢水生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑
檸檬酸廢水預(yù)處理用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)廢水pH到7. 0，于121°C滅菌20分鐘。
液體種子制備向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水的三角瓶中接種斜面保藏的多粘類(lèi)芽孢桿菌，于32°C，150轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)30小時(shí)，得到液體種子。
液態(tài)發(fā)酵向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水發(fā)酵罐中接種5% (體積比)的液體種子，于32°C，通無(wú)菌空氣培養(yǎng)16小時(shí)；培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細(xì)菌計(jì)數(shù)，活菌數(shù)達(dá)到3 X IO9CFU/ 毫升。
菌劑制備以過(guò)30目篩的生物碳為載體，按照發(fā)酵液生物碳為I : 2的重量比，將發(fā)酵液添加到生物碳中，充分混合均勻，得到固態(tài)菌劑，通風(fēng)干燥至菌劑含水量30%以下，包裝，存放在陰涼干燥處。
實(shí)施例2 :多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑應(yīng)用于油菜生產(chǎn)
采用蔬菜大棚小區(qū)實(shí)驗(yàn)，設(shè)置8個(gè)條件完全相同的實(shí)驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)60m2，2個(gè)小區(qū)為I組平行試驗(yàn)，共分成4組，種植油菜，在油菜幼苗期，第I組2個(gè)小區(qū)不施肥作對(duì)照；第2組2個(gè)小區(qū)按照50公斤/畝的用量在油菜完全發(fā)芽后和3周后各追施多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑一次；第3組2個(gè)小區(qū)按照15公斤/畝的施肥量在油菜完全發(fā)芽后和3周后各施用尿素一次；第4組2個(gè)按照15公斤/畝的施肥量在油菜完全發(fā)芽后和3周后各施用尿素一次，并在每次施用尿素后I天按照50公斤/畝的施肥量追施微生物菌劑一次，各小區(qū)相同的灌溉和管理方式。油菜生長(zhǎng)5周后調(diào)查產(chǎn)量和品質(zhì)。単獨(dú)施用微生物菌劑和単獨(dú)施用尿素的油菜產(chǎn)量基本一致，都比不施肥的對(duì)照小區(qū)增產(chǎn)60%左右；兩種肥料都施用的比對(duì)照小區(qū)增產(chǎn)90%左右；油菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量以不施肥和単獨(dú)施用微生物菌劑的最低，還不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量值的1/3，施用尿素后又施用微生物菌劑的也不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量的1/2，而單獨(dú)施用尿素的油菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量都超標(biāo)嚴(yán)重。表明該微生物菌劑既有良 好的增產(chǎn)效果，又可以明顯提高油菜的品質(zhì)。
實(shí)施例3 :多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑防止黃瓜猝倒病
黃瓜猝倒病是由真菌侵染引起的病害。采集多年種植黃瓜的溫室大棚中的土壌，混合均勻，裝入花盆中，設(shè)置2組花盆，每組10盆，至于15°C 16°C的溫室中，保持較高濕度和較低的光照強(qiáng)度。第I組花盆直接播種黃瓜種子，每盆30粒，作為對(duì)照。第2組播種黃瓜種子前向土壤中拌入重量比為O. 2%的多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑，然后每盆播種30粒種子。幼苗出土后統(tǒng)計(jì)總數(shù)，幼苗長(zhǎng)出I片真葉后，2片真葉前統(tǒng)計(jì)倒伏苗總數(shù)。結(jié)果表明，對(duì)照幼苗倒伏率超過(guò)50%，而添加菌劑的實(shí)驗(yàn)組，幼苗倒伏率低于10%。
權(quán)利要求
1.一種利用朽1檬酸廢水生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌(Paenibacillus poIymyxa)微生物菌劑的方法，其特征在于，該方法是以檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水為主要培養(yǎng)基原料進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑，包括如下步驟 (1)檸檬酸廢水預(yù)處理用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)廢水的PH到6.5 7. 5，于115 126°C滅菌10 35分鐘； (2)液體種子制備向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水的三角瓶中接種斜面保藏的多粘類(lèi)芽孢桿菌，于30 37°C，120 200轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)24 48小時(shí)，得到液體種子； (3)液態(tài)發(fā)酵向裝有預(yù)處理好的檸檬酸廢水發(fā)酵罐中接種體積比為2% 15%的液體種子，于25 35°C，通無(wú)菌空氣培養(yǎng)12-48小時(shí)；培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細(xì)菌計(jì)數(shù)，活菌數(shù)達(dá)到5 X IO8CFU/毫升以上； (4)菌劑制備以過(guò)30目篩的生物碳為載體，按照發(fā)酵液生物碳為I: 1.2 5的重量比，將發(fā)酵液添加到生物碳中，充分混合均勻，得到固態(tài)菌劑，通風(fēng)干燥至菌劑含水量30 %以下，包裝，存放在陰涼干燥處。
2.權(quán)利要求
I中所述的多粘類(lèi)芽孢桿菌(Paenibacilluspolymyxa),其特征在于,該菌株于2008年2月26日保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為CGMCC No. 2377。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種檸檬酸廢水資源化生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑的方法，屬于微生物菌劑和廢水資源化技術(shù)領(lǐng)域：
。該方法主要是以檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水為主要培養(yǎng)基原料，采用液態(tài)發(fā)酵的方法生產(chǎn)多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑。生產(chǎn)工藝包括(1)檸檬酸廢水pH調(diào)節(jié)和滅菌；(2)接種斜面保藏的多粘類(lèi)芽孢桿菌，振蕩培養(yǎng)獲得液體種子；(3)向裝有檸檬酸廢水培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種液體種子，通無(wú)菌空氣培養(yǎng)得到液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物；(4)發(fā)酵液與生物碳混合獲得固體菌劑。該工藝生產(chǎn)的多粘類(lèi)芽孢桿菌微生物菌劑，具有生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好的特點(diǎn)，產(chǎn)品能明顯改善土壤環(huán)境質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，而且能夠防治多種植物病害。同時(shí)為檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量高濃度廢水找到有效的資源化利用方法，減少污染物排放。
文檔編號(hào)C12R1/01GKCN102618527SQ201110029278
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月27日
發(fā)明者莊國(guó)強(qiáng), 滿(mǎn)鵬, 王謙, 白志輝, 金波, 馬安周 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan