專利名稱：一種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物絮凝劑的制備方法，尤其涉及一種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法。
背景技術(shù)：
我國是馬鈴薯產(chǎn)量大國，其種植面積世界第二，與小麥和玉米同為工業(yè)淀粉的主要加工原料。近年來，隨著淀粉加工業(yè)的迅速發(fā)展，我國年加工馬鈴薯約300萬噸，產(chǎn)生廢水約800萬噸。馬鈴薯淀粉廢水屬于高濃度有機廢水，含有各種糖類、多種氨基酸、脂肪、有機酸、維生素以及酶類等，化學(xué)需氧量(COD)高，約為800(T40000 mg/L，可生化性良好，具有作為發(fā)酵培養(yǎng)基的潛質(zhì)。若如果直接排放，會造成水體富營養(yǎng)化等環(huán)境危害。目前，馬鈴薯淀粉廢水處理方法包括物理化學(xué)方法和生物處理法，但在實際運用中都會遇到各種問題，如采用傳統(tǒng)絮凝劑如聚丙烯酰胺、氯化鐵、硫酸鋁，不僅對環(huán)境造成二次污染，而且對人類健康造成威脅；生物處理法包括厭氧生物處理和好氧生物，但生物處理受溫度影響大，而且我國馬鈴薯淀粉加工一般為9月至第二年3月，此時間段我國北方氣溫較低，因此生物處理效率低、耗時長且占用場地大。微生物絮凝劑(MBF)是一類由微生物產(chǎn)生的可使液體中不易沉降的固體懸浮顆
粒、菌體細(xì)胞及膠體粒子凝集、沉淀的高分子物質(zhì)，包括糖蛋白、多聚糖、蛋白質(zhì)、纖維素、月旨
類、糖脂和核酸。微生物絮凝劑具有生物可降解性和其降解產(chǎn)物對生態(tài)環(huán)境無害以及絮凝 效果好、使用范圍廣等特點，所以MBF越來越得到各國研究者的關(guān)注。馬鈴薯淀粉廢水營養(yǎng)
豐富，因此可以作為絮凝微生物生長生產(chǎn)MBF的營養(yǎng)基質(zhì)，這樣不僅減輕了馬鈴薯淀粉廢
水的處理壓力，而且實現(xiàn)了馬鈴薯淀粉廢水的資源再利用，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效.、
Mo

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、易于實施的以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法，包括以下步驟
⑴篩選出微生物絮凝劑菌株，該菌株為Candida其在中國微生物菌種保藏管
理委員會普通微生物中心的保藏編號為CGMCC No 7032 (保藏單位地址北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號中國科學(xué)院微生物研究所；保藏日期2012年12月24日)；
⑵Candida anglica菌株一級種子液的制備將Candida anglica斜面菌種接種于馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基廣2環(huán)，在25 30°C、搖床轉(zhuǎn)速為13(Tl80 r/min的條件下培養(yǎng)24 48h，即得細(xì)胞濃度為1. 2 X IO6個/mL的一級種子液；
⑶發(fā)酵培養(yǎng)基的制備選用化學(xué)需氧量COD為820(T8300 mg/L的馬鈴薯淀粉廢水作為營養(yǎng)基質(zhì)，按100 mL所述馬鈴薯淀粉廢水添加I mL甘油作為外加碳源，5 mg (NH4) 2S04作為氮源，IOmg MgCldP !O mg KH2PO4作為礦質(zhì)營養(yǎng),均質(zhì)后即得發(fā)酵培養(yǎng)基；
⑷具有絮凝活性的發(fā)酵液的制備將所述一級種子液以體積比8 12%的接種量接種于所述發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制所述發(fā)酵培養(yǎng)基初始PH值為5 6，在25 30°C、搖床轉(zhuǎn)速為13(Tl80r/min的條件下發(fā)酵時間45飛5 h，即得具有絮凝活性的發(fā)酵液；
(5)純化提取將所述具有絮凝活性的發(fā)酵液以350(T4500r/min速率離心2(T40min，得到上清液A;在所述上清液A中加入其體積2 4倍的無水乙醇并在Γ Ο 條件下靜置1(T14 h后，以500(T7000 r/min速率離心1(T30 min，得到沉淀物A ;所述沉淀物充分溶解于去離子水中，再以350(T4500r/min速率離心2(T40 min，去除不溶物，得到上清液B ;所述上清液B中加入其體積2 4倍的無水乙醇并在Γ Ο 條件下靜置1(T14 h后，回收沉淀物B，對該沉淀物B進(jìn)行冷凍干燥至恒重，即得絮凝劑粗提物。所述步驟⑴中的菌株是指以污水處理廠二沉池的活性污泥為菌株分離材料，以馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)作為分離培養(yǎng)基，采用常規(guī)平板分離方法獲得多株純菌株，該多株純菌株分別以廣2環(huán)接種量接種于馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基中，在溫度為25 30°C、速率為13(Tl80r/min的條件下經(jīng)搖瓶液體培養(yǎng)48h，測定其對高嶺土具有絮凝活性后即得。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、據(jù)文獻(xiàn)報道，張迎明利用篩選出的127號球菌對啤酒廢水所產(chǎn)絮凝劑的高嶺土懸濁液絮凝率為88. 2% ;王有樂利用兩株根霉M9和M17對淀粉廢水發(fā)酵的復(fù)合型微生物絮凝劑對高嶺土懸濁液的絮凝率為92. 67%。Wang等利用Klebsiella mobilis對牛奶加工廢水產(chǎn)生的絮凝劑對高嶺土懸池液的絮凝率為95. 4% ；Xia等利用proteus mirabilis TJ-1所產(chǎn)絮凝劑對高嶺土懸濁液的絮凝劑為93. 13%。而采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的微生物絮凝劑絮凝活性高，當(dāng)在IL高嶺土懸濁液中添加13. 6mg本絮凝劑，其發(fā)酵液對高嶺土懸濁液的絮凝率可達(dá) 94. 6%ο2、采用本發(fā)明方法生產(chǎn)微生物絮凝劑具有很好的環(huán)境效益，經(jīng)發(fā)酵提取絮凝劑后的廢水COD、SS、TN、TP、pH均大幅度下降，見表I。表I發(fā)酵后廢水水質(zhì)特性
權(quán)利要求
1.一種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法，包括以下步驟 ⑴篩選出微生物絮凝劑菌株，該菌株為Candida其在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的保藏編號為CGMCC No 7032 ； ⑵Candida anglica菌株一級種子液的制備將Candida anglica斜面菌種接種于馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基廣2環(huán)，在25 30°C、搖床轉(zhuǎn)速為13(Tl80 r/min的條件下培養(yǎng)24 48h，即得細(xì)胞濃度為1. 2 X IO6個/mL的一級種子液； ⑶發(fā)酵培養(yǎng)基的制備選用化學(xué)需氧量COD為820(T8300 mg/L的馬鈴薯淀粉廢水作為營養(yǎng)基質(zhì)，按100 mL所述馬鈴薯淀粉廢水添加I mL甘油作為外加碳源，5 mg (NH4) 2S04作為氮源，IOmg MgCl2和10 mg KH2PO4作為礦質(zhì)營養(yǎng),均質(zhì)后即得發(fā)酵培養(yǎng)基； ⑷具有絮凝活性的發(fā)酵液的制備將所述一級種子液以體積比8 12%的接種量接種于所述發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制所述發(fā)酵培養(yǎng)基初始PH值為5 6，在25 30°C、搖床轉(zhuǎn)速為13(Tl80r/min的條件下發(fā)酵時間45飛5 h，即得具有絮凝活性的發(fā)酵液； (5)純化提取將所述具有絮凝活性的發(fā)酵液以350(T4500r/min速率離心2(T40min，得到上清液A;在所述上清液A中加入其體積2 4倍的無水こ醇并在4 10で條件下靜置1(T14 h后，以500(T7000 r/min速率離心1(T30 min，得到沉淀物A ;所述沉淀物充分溶解于去離子水中，再以350(T4500r/min速率離心20 40 min，去除不溶物，得到上清液B ;所述上清液B中加入其體積2 4倍的無水こ醇并在4 10で條件下靜置1(T14 h后，回收沉淀物B，對該沉淀物B進(jìn)行冷凍干燥至恒重，即得絮凝劑粗提物。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法，其特征在于所述步驟⑴中的菌株是指以污水處理廠ニ沉池的活性污泥為菌株分離材料，以馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基作為分離培養(yǎng)基，采用常規(guī)平板分離方法獲得多株純菌株，該多株純菌株分別以廣2環(huán)接種量接種于馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基中，在溫度為25 30°C、速率為130^180r/min的條件下經(jīng)搖瓶液體培養(yǎng)48h，測定其對高嶺土具有絮凝活性后即得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以馬鈴薯淀粉廢水為原料制備微生物絮凝劑的方法，該方法包括以下步驟⑴篩選出微生物絮凝劑菌株Candidaanglica；⑵制備Candidaanglica菌株一級種子液；⑶制備發(fā)酵培養(yǎng)基；⑷制備具有絮凝活性的發(fā)酵液；⑸純化提取將具有絮凝活性的發(fā)酵液經(jīng)純化提取、冷凍干燥后即得絮凝劑粗提物。本發(fā)明工藝簡單，發(fā)酵周期短，易于實施，環(huán)境效益和經(jīng)濟效益顯著，適合工業(yè)化生產(chǎn)和推廣。
文檔編號C12R1/72GK103045649SQ20131001002
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者贠建民, 顏東方, 張紊瑋, 艾對元 申請人:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)