一株产酸的梭菌及其在造纸废水处理中的应用

摘要

本发明公开了一株产酸的梭菌属菌株，该菌株已于2012年12月27日保藏于典型培养物保藏中心，保藏信息为：梭菌属（Clostridium sp.）YC3CCTCC NO:M2012555。本发明还公开了所述菌株与盐单胞菌混合在造纸废水处理中的应用，本发明的菌株不仅具有直接处理造纸废水的能力，并且还能够使废水的pH降低，为产甲烷菌在造纸黑液中的生长和定殖提供了适宜环境。作为一种初级处理方法，本发明对造纸废水后续的处理提供了有利的条件，增强了回收效率，降低了成本并减少了二次污染，在造纸废水治理方面具有很大的应用前景。

主权项

一株产酸的梭菌属菌株在草浆造纸废水处理中的应用，方法是：(1)取产酸的梭菌属(Clostridium sp.)菌株YC3CCTCC NO:M 2012555在无菌条件下接种于含有50mL液体种子培养基的100mL的厌氧瓶中，在30～37℃条件下，静置厌氧培养至OD达到9～10，得到一级种子；其中，上述产酸的梭菌属(Clostridium sp.)菌株YC3CCTCC NO:M 2012555已于2012年12月27日保藏于中国典型培养物保藏中心；其中，液体种子培养基配方为：1升蒸馏水中含10克葡萄糖，5克酵母粉，2克蛋白胨，5克NaCl，2.5克KH₂PO₄，2克MgSO₄，pH 9.0，在厌氧培养箱中分装入厌氧瓶中，115℃条件下灭菌30分钟；(2)以体积比为5％的接种量，将上述一级种子接种于含有50mL液体发酵培养基的100ml的厌氧瓶中，在30～37℃条件下，静置厌氧培养到OD达到18～20，得到二级种子；其中，液体发酵培养基配方为：1升蒸馏水中含15克葡萄糖，5克酵母粉，5克豆粕粉，5克NaCl，3克KH₂PO₄，2克MgSO₄，pH 9.0，装入5L发酵罐中，115℃条件下灭菌30分钟；(3)以体积比为5％～10％的接种量，将上述二级种子接种于含有3L液体发酵培养基的5L发酵罐中，持续通入氮气保持无氧环境，在30～37℃条件下培养到OD达到18～20，得到产酸的梭菌属(Clostridium sp.)菌株YC3CCTCC NO:M 2012555的菌液；同时，选择菌株盐单胞菌(Halomonas sp.)Y2CCTCC NO:M 208188和盐单胞菌(Halomonas sp.)19‑A CCTCC NO:M 208186分别在无菌条件下接种于含有5mL完全液体种子培养基的摇管中，30±1℃条件下在120～200转/分摇床上振荡培养至OD达到9～10，分别得到两种盐单胞菌一级种子；以体积比为5％的接种量，将上述两种盐单胞菌一级种子分别接种于含有100mL完全液体培养基的300ml的三角瓶中，30±1℃条件下在120～200转/分摇床上振荡培养至OD达到9～10，分别得到两种盐单胞菌二级种子；以体积比为5％～10％的接种量，将上述两种盐单胞菌二级种子分别接种于含有3L完全液体培养基的5L发酵罐中，30±1℃条件下培养到OD达到15～16，分别得到盐单胞菌(Halomonas sp.)Y2和盐单胞菌(Halomonas sp.)19‑A的菌液；其中，完全液体培养基的配方为：1升蒸馏水中含10克葡萄糖，10克蛋白胨，5克酵母膏，10克牛肉膏，5克NaCl，1ml的金属离子混合液，pH＝8.0～8.5，115℃条件下灭菌20分钟，其中所述金属离子混合液的配方：1升蒸馏水中含ZnCl₂0.5g；FeCl₂0.5g；MnCl₂·4H₂O0.5g；Na₂MoO₄·2H₂O 0.1g；CuCl₂·2H₂O 0.05g；Na₂WO₄·2H₂O 0.05g；HCl 120mmol/L；(4)将产酸的梭菌属(Clostridium sp.)菌株YC3CCTCC NO:M 2012555的菌液与盐单胞菌(Halomonas sp.)Y2CCTCC NO:M 208188和盐单胞菌(Halomonas sp.)19‑A CCTCC NO:M 208186按照体积比为1:1:1混合，得到用于处理草浆造纸废水混合菌液；(5)将用于处理草浆造纸废水混合菌液与厌氧污泥按照体积比为1:3的比例混合成适用于处理草浆造纸废水的构建菌群；(6)取草浆造纸废水，其中所述草浆造纸废水pH＝11～12，COD＝11000～120,000mg L^‑1，然后按照草浆造纸废水1L、适用于处理草浆造纸废水的构建菌群3～4L、水5～6L的比例量将其混合，再接入到上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中，在35～38℃条件下反应，72小时后每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释10倍的草浆造纸废水，处理过程中间隔取样测定草浆造纸废水的pH和COD指标，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释5倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释3.3倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释2.5倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释2倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释1.6倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释1.4倍的草浆造纸废水，待其pH＝8～9、COD去除率达到50％～60％后，每天向上流式厌氧反应器中流加500～1000ml的用水稀释1.25倍的草浆造纸废水，并持续流加5～18个月，实现对草浆造纸废水的处理。