專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐低溫新菌種及其在處理低溫污水中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，
污水處理中應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
特別是涉及一種耐低溫新菌種及其在低溫
背景技術(shù)：
水是人民生活與生產(chǎn)實(shí)踐中一種重要的、不可或缺的資源。隨著城市化建設(shè) 的發(fā)展，污水處理已成為當(dāng)今社會(huì)不可忽視的問(wèn)題，并隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展其需求逐漸 增加，因此加強(qiáng)污水處理在提高水資源的利用與保障城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要的意 義。
由于微生物具有來(lái)源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，易變異的特征； 且在生產(chǎn)上較容易采集，并在特定條件下可以進(jìn)行馴化，使之適應(yīng)不同的水質(zhì)條件；加 之微生物生存條件溫和，新陳代謝時(shí)不需要高溫高壓，不需要投加催化劑，因此用生物 法處理污水具有處理量大、范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，在污水處理技術(shù)中具有不能比 擬的優(yōu)點(diǎn)。因此，微生物污水處理技術(shù)成為目前應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。
溫度是微生物生理活性的重要調(diào)控因素之一。在污水處理中起作用的微生物大 多是常溫菌，但由于我國(guó)北方地區(qū)冬季氣候寒冷漫長(zhǎng)，城市污水的水溫受氣溫的影響， 最冷月平均水溫在l(TC以下，常溫菌在低溫條件下很難發(fā)揮作用，這就給城市污水處理 帶來(lái)較大的影響和困難。而低溫微生物在低溫條件下具有快速生長(zhǎng)繁殖、維持較高活性 代謝水平和較高降解鹽類(lèi)、有機(jī)物、表面活性劑、酚等污染物的特性，在污水處理和保 持生態(tài)平衡中起著很重要的作用。同時(shí)耐冷微生物較常溫菌和嗜冷菌因更能忍受溫度波 動(dòng)，它的溫度適宜范圍也比較寬，更適用于污水處理。因此，篩選獲得合適的低溫微生 物是提高寒冷地區(qū)低溫生活污水處理效果、降低運(yùn)行周期和節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的根本途徑和 有效措施。隨著研究的深入及與生物工程技術(shù)的結(jié)合，低溫微生物及其酶類(lèi)在低溫污水 中的應(yīng)用將更為廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于利用低溫微生物進(jìn)行污水的處理，以改善寒冷地區(qū)生物處理法 受季節(jié)溫度影響的狀況，提高生物法處理的效率與抗溫變能力。 本發(fā)明提供了一種耐冷微生物菌Rheinheimera sp丄150及其在低溫污水處理中應(yīng) 用。 本發(fā)明具體提供了一株從新疆低溫環(huán)境中分離篩選的耐冷微生物菌株L150，經(jīng) 微生物分類(lèi)學(xué)檢測(cè)鑒定，確定為細(xì)菌Rhdnheimera屬的新種。目前，該菌株已于申請(qǐng) 日前保藏于布達(dá)佩斯條約微生物國(guó)際保藏單位中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微 生物中心(CGMCC)。地址北京市朝陽(yáng)區(qū)大屯路，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，郵編 100101，保藏日期為2009年3月18日，保藏號(hào)為2961，該耐冷菌L150為革蘭氏陰性、 無(wú)芽孢桿菌；好氧；具運(yùn)動(dòng)性；菌落呈白色，四周皺縮，凸起，不規(guī)則，表面黏稠；生長(zhǎng)溫度范圍0-35°C ;在0-2%的NaCl濃度下生長(zhǎng)，NaCl濃度為3%時(shí)不生長(zhǎng)；不能耐受 0.5% SDS和0.2X苯酚；過(guò)氧化氫酶反應(yīng)陰性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶反應(yīng)陽(yáng) 性；能利用Tween40和Tween80、 D-半乳糖、D-葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等唯一碳源。 再經(jīng)過(guò)結(jié)合16S rDNA序列測(cè)定、比對(duì)及進(jìn)化分析確定該菌為隸屬Rheinheimera菌屬， 與Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性為97%，目前尚未對(duì)該菌株進(jìn)行正式的 微生物分類(lèi)學(xué)命名，暫定菌株名稱(chēng)為Rheinheimera sp丄150，確定該菌建議的分類(lèi)命名為 Rheinheimera chironomi 。 菌株L150可采用斜面?zhèn)鞔囵B(yǎng)保存方式，或真空冷凍干燥方法，或液體石臘包 埋的方法進(jìn)行長(zhǎng)期的保藏。其中斜面培養(yǎng)方式為在適合于菌株生長(zhǎng)的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行 增殖培養(yǎng)，置于最適培養(yǎng)溫度下、培養(yǎng)時(shí)間為3 5天，待菌落形成后置于4t:下恒溫保 藏，3 6個(gè)月傳代一次。利用真空干燥法或液體石臘包埋法進(jìn)行菌種保藏，在低溫或常 溫下可保藏l年以上。 長(zhǎng)期保藏的菌種在使用之前首先在適宜于L150菌株生長(zhǎng)的培養(yǎng)基上進(jìn)行增殖培
養(yǎng)，本發(fā)明可選擇完全培養(yǎng)基蛋白胨10g，酵母浸膏5g， K2HP04 3g，葡萄糖lg， H20
1000ml，在pH7.0， 12rC滅菌20min培養(yǎng)條件下，以平板劃線或涂布的方法接種于完全
培養(yǎng)基表面，在最適培養(yǎng)溫度下恒溫培養(yǎng)3-5天，同時(shí)檢測(cè)是否有雜菌污染。本發(fā)明將增殖培養(yǎng)的L150菌株接種于生活污水、工業(yè)廢水中，本發(fā)明優(yōu)選富含
有機(jī)質(zhì)的生活污水或工業(yè)廢水，在10-3(TC下通氣培養(yǎng)，檢測(cè)培養(yǎng)過(guò)程中COD的變化情
況。在1(TC、 2(TC、 3(TC下對(duì)模擬生活污水的處理效率均可保持較高水平，其低溫地處
理效率高于中溫，其處理能力對(duì)溫度變化的適應(yīng)范圍較寬；起始COD值對(duì)菌株菌株處理
能力有較大的影響作用，總體上是隨起始COD值的增加其處理效率提高，在起始COD在
400-800mg/L之間可以保持較高的處理效率；接種量為15 %的可獲得較高的處理效率，
其處理效果并不隨接種量的提高而呈現(xiàn)線性變化。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明具體的發(fā)明內(nèi)容，可以達(dá)到以下有益效果本發(fā)明定向篩選到耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961及其在
低溫污水處理中應(yīng)用。在10-3(TC下通氣培養(yǎng)，起始COD值對(duì)該菌株處理能力有較大的
影響作用，總體上是隨起始COD值的增加其處理效率提高，在起始COD在400-800mg/L
之間可以保持較高的處理效率；接種量為15%的可獲得較高的處理效率，其處理效果并
不隨接種量的提高而呈現(xiàn)線性變化。


圖1顯示為基于16S rDNA的進(jìn)化分析圖； 圖2顯示為為耐低溫菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同溫度下的 生長(zhǎng)曲線； 圖3顯示為耐低溫菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同溫度下對(duì)模 擬生活污水處理效果； 圖4顯示為耐低溫菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同初始COD 值條件下對(duì)模擬生活污水處理效果； 圖5顯示為耐低溫酵母Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同接種量對(duì)模擬生活污水處理效果。
具體實(shí)施例方式
下面，舉實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于下述的實(shí)施例。 在以下實(shí)施例中，如無(wú)特別說(shuō)明所使用的菌種增殖培養(yǎng)基為完全培養(yǎng)基，培養(yǎng)
基的配制均采用自來(lái)水，菌株性能與功能測(cè)定使用如下的模擬污水。模擬生活污水葡萄糖0.17g，可溶性淀粉0.16g， CH3COONa 0.233g，
NH4C10.0255g， 蛋白胨(U58g， 牛肉膏0.04g， NH4)2S04 0.0284g， KH2P04 0.07g，
Na2CO30.06g H20 lOOOml， pH5.5-6.0，以加水量調(diào)控方式控制起始COD值為590mg/L。實(shí)施例一 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的篩選鑒定 通過(guò)從新疆低溫環(huán)境中分離篩選的耐冷微生物菌株L150，該菌L150為革蘭氏
陰性、無(wú)芽孢桿菌；好氧；具運(yùn)動(dòng)性；菌落呈白色，四周皺縮，凸起，不規(guī)則，表面黏
稠；生長(zhǎng)溫度范圍0-35°C ;在0-2X的NaCl濃度下生長(zhǎng)，NaCl濃度為3%時(shí)不生長(zhǎng)；不
能耐受0.5% SDS和0.2X苯酚；過(guò)氧化氫酶反應(yīng)陰性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶
反應(yīng)陽(yáng)性；能利用Tween40和Tween80、 D-半乳糖、D-葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等唯一碳
源，該菌經(jīng)16SrDNA序列測(cè)定，其序列如下
GTGAGTAGCGCAGCTAACGCAC TAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATT
GGTTGTGCCTTCGGGAACCGTAAGACAGGTGCT GCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTT
GGATCGCAGTCTGCAACTCGA CTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCAAATCA
5GATTCATGACTGGGGGAAGTCGAACAAGACCA GTAT綜合經(jīng)微生物分類(lèi)學(xué)檢測(cè)鑒定，確定為細(xì)菌Rheinheimera屬的新種。再經(jīng)過(guò)結(jié) 合16S rDNA序列測(cè)定、比對(duì)及進(jìn)化分析確定該菌為隸屬Rheinheimera菌屬，參見(jiàn)附圖 1 ，與Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性為97 % ，確定菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961為該菌屬的一個(gè)新種，暫定菌株名稱(chēng)為Rheinheimera sp丄150，根據(jù)該 菌的生理生化、分子水平綜合分析，確定建議的分類(lèi)命名為Rheinheimera chironomi。目 前，該菌株已于申請(qǐng)日前保藏于布達(dá)佩斯條約微生物國(guó)際保藏單位中國(guó)微生物菌種保 藏委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。地址北京市朝陽(yáng)區(qū)大屯路，中國(guó)科學(xué)院微生物研 究所，郵編100101，保藏日期是2009年3月18日，保藏號(hào)為2961。
實(shí)施例二 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的培養(yǎng)和生長(zhǎng)曲線的測(cè)定
將耐低溫菌LI50，即Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961菌接種于15ml完 全液體培養(yǎng)基中，10°C、 180rpm培養(yǎng)24h后，再分別取0.1ml的菌懸液接種于25ml新鮮 的完全液體培養(yǎng)基中，180rpm通氣恒溫培養(yǎng)，分別控制培養(yǎng)溫度為10°C、 20°C、 30°C， 間隔一定時(shí)間取樣測(cè)定菌體的吸光值(ODe。。)，繪制生長(zhǎng)曲線，其測(cè)定結(jié)果參見(jiàn)附圖2所 示。 結(jié)果表明，在不同溫度條件下該菌到達(dá)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的時(shí)間不同，3(TC條件下 12h、 2(TC條件下28h已達(dá)到最大生長(zhǎng)量，而在l(TC條件下生長(zhǎng)緩慢，36h達(dá)到最大生長(zhǎng) 量，且OD值比20。C和3(TC高，說(shuō)明L150屬耐低溫菌。 實(shí)施例三Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同溫度下對(duì)模擬生活污 水處理效果 將保藏的L150菌株在固體完全培養(yǎng)基、2(TC下增殖培養(yǎng)，檢測(cè)菌株是否有染菌 現(xiàn)象；再將增殖培養(yǎng)的菌株接種于液體培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖培養(yǎng)，培養(yǎng)物按10%的接種量 接種于模擬生活污水中，180rpm，控制培養(yǎng)溫度分別為10°C、 20°C、 3(TC下恒溫培養(yǎng)， 檢測(cè)24小時(shí)內(nèi)模擬生活污水COD值的變化情況。檢測(cè)結(jié)果參見(jiàn)附圖3所示。
測(cè)定結(jié)果表明，L150在1(TC、 20°C、 3(TC下對(duì)模擬生活污水的處理效率均可保 持較高水平，其低溫地處理效率高于中溫，其處理能力對(duì)溫度變化的適應(yīng)范圍較寬。
實(shí)施例四初始COD值對(duì)Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961菌株處理效 果的影響 按實(shí)施例三中所述的方法對(duì)L150菌株進(jìn)行增殖培養(yǎng)，并分別接種于起始COD 值為400mg/L、 500mg/L、 700mg/L、 900mg/L、 1100mg/L、 1200mg/L模擬生活污水中， 10°C、 180rpm下恒溫培養(yǎng)，檢測(cè)培養(yǎng)7小時(shí)、24小時(shí)模擬生活污水COD的變化情況。 結(jié)果參見(jiàn)附圖4所示。 結(jié)果顯示，起始COD值對(duì)菌株菌株處理能力有較大的影響作用；總體上是隨起 始COD值的增加其處理效率提高；在起始COD在400-800mg/L之間可以保持較高的處
理效率。 實(shí)施例五接種量對(duì)Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961模擬生活污水處 理效果
按實(shí)施例三中所示的方法對(duì)L150菌株進(jìn)行增殖培養(yǎng)并接種于模擬生活污水， 測(cè)定l(TC下24小時(shí)內(nèi)模擬生活污水COD的變化情況，其中接種量控制為5%、 10%、 15%、 20%。測(cè)定結(jié)果參見(jiàn)附圖5所示。 結(jié)果表明在所測(cè)定的接種量范圍15%的接種量可獲得較高的處理效率，其處理 效果并不隨接種量的提高而呈現(xiàn)線性變化。
權(quán)利要求
一種耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961。
2. —種利用權(quán)利要求1所述耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No2961在低溫污水處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐冷微生物菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961及其在低溫污水處理中應(yīng)用。通過(guò)將增殖培養(yǎng)的該菌株接種于生活污水、工業(yè)廢水中，在10-30℃下通氣培養(yǎng)，其低溫地處理效率高于中溫，其處理能力對(duì)溫度變化的適應(yīng)范圍較寬，起始COD值對(duì)菌株菌株處理能力有較大的影響作用，總體上是隨起始COD值的增加其處理效率提高，在起始COD在400-800mg/L之間可以保持較高的處理效率；接種量為15％的可獲得較高的處理效率，其處理效果并不隨接種量的提高而呈現(xiàn)線性變化。本發(fā)明菌株在低溫污水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101691553SQ200910113408
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者唐琦勇, 房世杰, 茆軍, 謝玉清, 顧美英 申請(qǐng)人:新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所