專利名稱：一種耐低溫新菌種及其在處理低溫污水中的應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及污水生物處理技術(shù)領域，
污水處理中應用的技術(shù)領域。
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)實踐中一種重要的、不可或缺的資源。隨著城市化建設 的發(fā)展，污水處理已成為當今社會不可忽視的問題，并隨著城鎮(zhèn)建設的發(fā)展其需求逐漸 增加，因此加強污水處理在提高水資源的利用與保障城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展等方面具有重要的意 義。
由于微生物具有來源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，對環(huán)境適應性強，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行馴化，使之適應不同的水質(zhì)條件；加 之微生物生存條件溫和，新陳代謝時不需要高溫高壓，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、運行費用相對較低，在污水處理技術(shù)中具有不能比 擬的優(yōu)點。因此，微生物污水處理技術(shù)成為目前應用最為廣泛的技術(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，但由于我國北方地區(qū)冬季氣候寒冷漫長，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繁殖、維持較高活性 代謝水平和較高降解鹽類、有機物、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。同時耐冷微生物較常溫菌和嗜冷菌因更能忍受溫度波 動，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、降低運行周期和節(jié)約運行費用的根本途徑和 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在低溫污水 中的應用將更為廣泛。

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 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) 微生物分類學檢測鑒定，確定為細菌Rhdnheimera屬的新種。目前，該菌株已于申請 日前保藏于布達佩斯條約微生物國際保藏單位中國微生物菌種保藏管理委員會普通微 生物中心(CGMCC)。地址北京市朝陽區(qū)大屯路，中國科學院微生物研究所，郵編 100101，保藏日期為2009年3月18日，保藏號為2961，該耐冷菌L150為革蘭氏陰性、 無芽孢桿菌；好氧；具運動性；菌落呈白色，四周皺縮，凸起，不規(guī)則，表面黏稠；生長溫度范圍0-35°C ;在0-2%的NaCl濃度下生長，NaCl濃度為3%時不生長；不能耐受 0.5% SDS和0.2X苯酚；過氧化氫酶反應陰性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶反應陽 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)過結(jié)合16S rDNA序列測定、比對及進化分析確定該菌為隸屬Rheinheimera菌屬， 與Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性為97%，目前尚未對該菌株進行正式的 微生物分類學命名，暫定菌株名稱為Rheinheimera sp丄150，確定該菌建議的分類命名為 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 埋的方法進行長期的保藏。其中斜面培養(yǎng)方式為在適合于菌株生長的固體培養(yǎng)基上進行 增殖培養(yǎng)，置于最適培養(yǎng)溫度下、培養(yǎng)時間為3 5天，待菌落形成后置于4t:下恒溫保 藏，3 6個月傳代一次。利用真空干燥法或液體石臘包埋法進行菌種保藏，在低溫或常 溫下可保藏l年以上。 長期保藏的菌種在使用之前首先在適宜于L150菌株生長的培養(yǎng)基上進行增殖培
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，同時檢測是否有雜菌污染。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)，檢測培養(yǎng)過程中COD的變化情
況。在1(TC、 2(TC、 3(TC下對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，其處理能力對溫度變化的適應范圍較寬；起始COD值對菌株菌株處理
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。通過實施本發(fā)明具體的發(fā)明內(nèi)容，可以達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
低溫污水處理中應用。在10-3(TC下通氣培養(yǎng)，起始COD值對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 生長曲線； 圖3顯示為耐低溫菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同溫度下對模 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在不同接種量對模擬生活污水處理效果。
具體實施例方式
下面，舉實施例說明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于下述的實施例。 在以下實施例中，如無特別說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水，菌株性能與功能測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。實施例一 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的篩選鑒定 通過從新疆低溫環(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、無芽孢桿菌；好氧；具運動性；菌落呈白色，四周皺縮，凸起，不規(guī)則，表面黏
稠；生長溫度范圍0-35°C ;在0-2X的NaCl濃度下生長，NaCl濃度為3%時不生長；不
能耐受0.5% SDS和0.2X苯酚；過氧化氫酶反應陰性，氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶
反應陽性；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序列測定，其序列如下
GTGAGTAGCGCAGCTAACGCAC TAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATT
GGTTGTGCCTTCGGGAACCGTAAGACAGGTGCT GCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTT
GGATCGCAGTCTGCAACTCGA CTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCAAATCA
5GATTCATGACTGGGGGAAGTCGAACAAGACCA GTAT綜合經(jīng)微生物分類學檢測鑒定，確定為細菌Rheinheimera屬的新種。再經(jīng)過結(jié) 合16S rDNA序列測定、比對及進化分析確定該菌為隸屬Rheinheimera菌屬，參見附圖 1 ，與Rheinheimera chironomi K19414T序列相似性為97 % ，確定菌Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961為該菌屬的一個新種，暫定菌株名稱為Rheinheimera sp丄150，根據(jù)該 菌的生理生化、分子水平綜合分析，確定建議的分類命名為Rheinheimera chironomi。目 前，該菌株已于申請日前保藏于布達佩斯條約微生物國際保藏單位中國微生物菌種保 藏委員會普通微生物中心(CGMCC)。地址北京市朝陽區(qū)大屯路，中國科學院微生物研 究所，郵編100101，保藏日期是2009年3月18日，保藏號為2961。
實施例二 Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961的培養(yǎng)和生長曲線的測定
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， 間隔一定時間取樣測定菌體的吸光值(ODe。。)，繪制生長曲線，其測定結(jié)果參見附圖2所 示。 結(jié)果表明，在不同溫度條件下該菌到達對數(shù)生長期的時間不同，3(TC條件下 12h、 2(TC條件下28h已達到最大生長量，而在l(TC條件下生長緩慢，36h達到最大生長 量，且OD值比20。C和3(TC高，說明L150屬耐低溫菌。 實施例三Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961在不同溫度下對模擬生活污 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24小時內(nèi)模擬生活污水COD值的變化情況。檢測結(jié)果參見附圖3所示。
測定結(jié)果表明，L150在1(TC、 20°C、 3(TC下對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，其處理能力對溫度變化的適應范圍較寬。
實施例四初始COD值對Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961菌株處理效 果的影響 按實施例三中所述的方法對L150菌株進行增殖培養(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)，檢測培養(yǎng)7小時、24小時模擬生活污水COD的變化情況。 結(jié)果參見附圖4所示。 結(jié)果顯示，起始COD值對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。 實施例五接種量對Rheinheimera chironomi CGMCC No 2961模擬生活污水處 理效果
按實施例三中所示的方法對L150菌株進行增殖培養(yǎng)并接種于模擬生活污水， 測定l(TC下24小時內(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%。測定結(jié)果參見附圖5所示。 結(jié)果表明在所測定的接種量范圍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用。
全文摘要
本發(fā)明公開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用。通過將增殖培養(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，其處理能力對溫度變化的適應范圍較寬，起始COD值對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用前景。
文檔編號C02F3/34GK101691553SQ200910113408
公開日2010年4月7日 申請日期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 申請人:新疆農(nóng)業(yè)科學院微生物應用研究所