一種復(fù)合適鹽微生物菌劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠在高鹽環(huán)境下對有機污染物物進行高效穩(wěn)定降解的復(fù)合適鹽微生物菌劑及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002]高鹽廢水成分復(fù)雜，其中的無機鹽對普通微生物的生長產(chǎn)生抑制或毒害作用，嚴重限制了生化技術(shù)在高鹽廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。包括蒸發(fā)、膜分離、離子交換、高級氧化、電解等在內(nèi)的物化處理技術(shù)，對污染物處理不徹底或成本較高。高鹽廢水生化處理在理論上具有可行性，但目前主要處在實驗室研究階段。高鹽廢水生化處理技術(shù)的難點和關(guān)鍵是污染物降解微生物。嗜鹽菌能夠在高鹽環(huán)境下進行正常的生長代謝，因而制備嗜鹽菌菌劑成為高鹽廢水生化處理的一種主要方法。
[0003]專利申請?zhí)朇N 201210078420.2從石油鉆井泥漿中篩選分離得到一株嗜鹽芽孢桿菌(CGMCC N0.4194)，該菌株可在弱堿環(huán)境下對高鹽采油廢液中石油去除率達70%，對低濃度廢液中的石油類去除率達90%以上。
[0004]專利申請?zhí)朇N 201210232811.5利用NaCl為1.5M~2.5M的含甲苯的基礎(chǔ)無機鹽培養(yǎng)基，在對甲苯污染土壤進行富集培養(yǎng)，并在無菌操作條件下以30%接種量進行連續(xù)馴化培養(yǎng)，最終得到可以降解甲苯的中度嗜鹽菌群，其中含有的菌群包括Marincobacter,Prolixibacter, Balneola^W Halobacillusxj^h一種或幾種。
[0005]專利申請?zhí)朇N 201210095595.4利用含鹽為10%~15%的牛奶培養(yǎng)基海邊曬鹽場廢水中的嗜鹽菌進行篩選，并用CM培養(yǎng)基從中分離出3個單菌株，然后接種到生物氧化池內(nèi)采用蜂窩填料進行培養(yǎng)，得到嗜鹽菌菌劑對鹽度為20%~25%的廢水中的酚進行降解。大鹽湖水中的嗜鹽菌進行篩選，再用苯酚液體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，然后經(jīng)SBR馴化制備而成，其可以在較短時間內(nèi)徹底降解高鹽廢水中的苯酚。
[0006]專利申請?zhí)朇N 201110003844.8以2?25%的含酚培養(yǎng)基，從環(huán)境中篩選得到四種耐鹽菌普羅威登斯菌(CGMCC N0.4327)、表皮短桿菌(CGMCC N0.4329)、鹽單胞菌(CGMCCN0.0ceanobacilIus sp.CJ-10(CGMCC N0.4328)，用其構(gòu)建復(fù)合菌劑，并用顆?；钚蕴抗潭?，可處理鹽濃度為2~25%、酚< 2500mg/L的廢水，出水COD < 200mg/L、— < 0.2mg/L0
[0007]專利申請?zhí)朇N 200910266193.4將篩選得到的三株極端嗜鹽菌鹽單胞菌CGMCCN0.3081、假單胞菌CGMCC N0.3082和芽孢桿菌CGMCC N0.3083構(gòu)建復(fù)合菌劑，處理鹽度為13%~20%的三聚氰胺生產(chǎn)高鹽廢水，TOC去除率94.86%，出水TOC可降低至30~40mg/L。
[0008]專利申請?zhí)朇N 200410044953.4利用從處理苯乙酸生產(chǎn)廢水的活性污泥中篩選得到一株鹽單胞菌CGMCC N0.1112，該耐鹽菌通過發(fā)酵方法培養(yǎng)得到的菌劑中液體菌劑中菌體數(shù)量達到10億個以上，投加到苯乙酸生產(chǎn)廢水生化處理池，其對苯乙酸的去除效率穩(wěn)定在97%以上。
[0009]根據(jù)微生物是否能夠在現(xiàn)有技術(shù)條件進行分離和純培養(yǎng)，可以將微生物分成兩類:可純培養(yǎng)微生物和不可純培養(yǎng)微生物。自然環(huán)境中的微生物大部分屬于不可純培養(yǎng)微生物?；诜肿由飳W(xué)的微生物生態(tài)學(xué)研究結(jié)果表明，99%以上的環(huán)境微生物難以在現(xiàn)有技術(shù)條件下進行分離和純培養(yǎng)。上述現(xiàn)有技術(shù)舉例中的嗜鹽菌菌劑中嗜鹽菌種數(shù)最多為4種，且嗜鹽菌均是采用純培養(yǎng)技術(shù)分離和純培養(yǎng)得到的嗜鹽細菌和嗜鹽古菌。
[0010]大量研究表明，復(fù)合微生物菌劑對廢水的處理效果優(yōu)于單一菌劑的處理效果。但現(xiàn)有各種復(fù)合微生物菌劑，采用的是將微生物分離純培養(yǎng)的獲得的不同微生物菌株進行復(fù)配得到的組合型微生物菌劑。其特點是復(fù)合微生物菌劑中微生物的種類、數(shù)量和功能明確，因而適用的廢水類型有限。上述舉例的復(fù)合耐鹽微生物菌劑，其微生物種類僅有1-4種，不能滿足實際高鹽廢水處理的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的復(fù)合適鹽微生物菌劑。該復(fù)合適鹽微生物菌劑具有豐富的適鹽微生物多樣性，廢水水質(zhì)適應(yīng)能力強，抗鹽度沖擊能力和抗負荷沖擊能力都較現(xiàn)有菌劑產(chǎn)品提高。
[0012]本發(fā)明所述適鹽微生物，是指在高鹽環(huán)境中不受高濃度無機鹽抑制或毒害，而能夠進行正常生長代謝的微生物，包括耐鹽和嗜鹽的細菌、真菌、古菌、原生動物和后生動物。
[0013]本發(fā)明所述適鹽微生物菌劑，是指菌劑中微生物組成以適鹽微生物為主的微生物菌劑。
[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的產(chǎn)品方案來實現(xiàn)的。
[0015]本發(fā)明提供一種復(fù)合適鹽微生物菌劑，該菌劑是由多種微生物組成的復(fù)合型微生物菌劑，其特點菌劑中適鹽微生物組成為:
(1)從適鹽微生物類型來看，該菌劑至少由嗜鹽細菌、嗜鹽古菌、耐鹽細菌、耐鹽古菌、嗜鹽真菌、耐鹽真菌中的兩類或兩類以上組成；
(2)從微生物是否能夠純培養(yǎng)來看，該菌劑由可培養(yǎng)微生物和未培養(yǎng)微生物組成，且未培養(yǎng)微生物種類數(shù)量至少為I種。
[0016]本發(fā)明所述未培養(yǎng)微生物，是指具有營養(yǎng)缺陷，或生長代謝方式為共生、互生、共代謝的微生物，存在于環(huán)境，但在現(xiàn)有技術(shù)條件下還不能對其進行分離和純培養(yǎng)的微生物。環(huán)境中未培養(yǎng)微生物的種類和數(shù)量遠遠多于可培養(yǎng)微生物，利用未培養(yǎng)微生物處理廢水和高鹽廢水具有更大的應(yīng)用潛力。
[0017]本發(fā)明所述的一種復(fù)合適鹽微生物菌劑的技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)特征包括:
(I)所述菌劑的組成中還包括耐鹽原生動物、嗜鹽原生動物、耐鹽原生動物、嗜鹽后生動物中的兩類或兩類以上。
[0018](2)所述的菌劑采用混合共培養(yǎng)方法進行制備。
[0019](3)所述的菌劑是按照專利申請?zhí)枮镃N201310540099.X所公開的方法進行制備。
[0020](4)所述的未培養(yǎng)微生物能通過16S rRNA測序、高通量DNA測序、微芯片、宏基因組學(xué)及其它分子生物學(xué)技術(shù)手段進行檢測。
[0021](5)所述的菌劑其微生物種群數(shù)量至少為10種。
[0022]本發(fā)明提供的一種復(fù)合適鹽微生物菌劑，可應(yīng)用于高鹽廢水處理、高鹽環(huán)境水體修復(fù)和鹽堿土壤修復(fù)。
[0023]下面對本
【發(fā)明內(nèi)容】
進一步說明解釋:
環(huán)境中99%以上的微生物屬于未培養(yǎng)微生物，在現(xiàn)有技術(shù)條件下不能進行分離和純培養(yǎng)?，F(xiàn)有技術(shù)中微生物菌劑和嗜鹽微生物菌劑，其菌劑組成中的細菌、真菌和古菌均都是經(jīng)過分離、純培養(yǎng)等步驟得到的微生物。采用分離培養(yǎng)技術(shù)制備微生物菌劑，其菌種來源有限，也制約了菌劑在環(huán)保行業(yè)的應(yīng)用。有機污染物在環(huán)境中的微生物降解，所參與的微生物中相當一部分屬于現(xiàn)有技術(shù)條件下還不能分離和純培養(yǎng)的微生物。一般而言，多種微生物對同一種污染物的降解效果優(yōu)于單一微生物。。
[0024]本發(fā)明人采用混合培養(yǎng)的方式對環(huán)境微生物進行富集培養(yǎng)和馴化，避免對環(huán)境微生物進行分離培養(yǎng)，而且混合培養(yǎng)制備的菌劑，其效果優(yōu)于單一菌劑，而且大大節(jié)約了菌劑制備周期。從微生物鏡檢效果來看，混合培養(yǎng)制備的菌劑，其中出現(xiàn)了多種原生動物，例如纖毛蟲、鞭毛蟲、變形蟲等原生動物。而且，利用混合培養(yǎng)方式獲得的適鹽微生物菌劑，可用于處理不同的高鹽廢水，菌劑的適應(yīng)能力非常廣泛。
[0025]高鹽環(huán)境是地球上普遍存在的一種的自然環(huán)境，其分布面積和廣度都比人類所生存和了解的低鹽環(huán)境大的多。微生物生態(tài)學(xué)研究也證實，地球上適鹽微生物的多樣性與普通低鹽微生物同樣豐富。普通環(huán)境中微生物負責的各種生化反應(yīng)類型，在高鹽環(huán)境中也都被發(fā)現(xiàn)。但是由于高鹽環(huán)境的特殊性，也就是其高鹽特征，使得適高鹽微生物的生理代謝有其自身的特點?，F(xiàn)有技術(shù)往往把嗜鹽菌作為一種特殊微生物加以對待，因而常用的研究方法還是傳統(tǒng)的純培養(yǎng)技術(shù)手段，這限制了對適鹽微生物實際效用的研究和利用水平。
[0026]利用嗜鹽菌處理高鹽廢水是污水處理科技與工程人員的共識，但卻鮮有工程應(yīng)用成功的案例。其技術(shù)原因在于采用傳統(tǒng)分離純培養(yǎng)的技術(shù)獲得嗜鹽菌，同時嗜鹽菌的種類較少，導(dǎo)致嗜鹽菌對廢水的的處理效果比較難以保持穩(wěn)定；其經(jīng)濟原因在于菌劑制備周期長、菌劑制備成本較高、菌劑使用成本同樣較高。
[0027]現(xiàn)有技術(shù)中菌劑的制備主要采用傳統(tǒng)的純培養(yǎng)技術(shù)，其制備過程中菌劑的培養(yǎng)是與外界環(huán)境相隔離。因此，所制備得到的菌劑對環(huán)境的適應(yīng)能力，只有在應(yīng)用過程中才能進行檢驗，比較浪費時間和精力。本發(fā)明采用在開放式高鹽環(huán)境下制備適鹽微生物菌劑。所謂的開放式高鹽環(huán)境是相對于傳統(tǒng)菌劑制備過程中需要的滅菌、隔絕的環(huán)境而言。由于適鹽微生物的混合培養(yǎng)過程處在開放環(huán)境下，因此在適鹽微生物的培養(yǎng)過程中，無論是采用自配高鹽廢水，還是采用實際高鹽廢水，只有適應(yīng)廢水水質(zhì)和高鹽環(huán)境