隔開，即保證每個(gè)培養(yǎng)容器2處于獨(dú)立的密閉空間內(nèi)。
[0028]該裝置可用于VOCs增溶菌的開放式發(fā)酵培養(yǎng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，已有或者剛采集的VOCs增溶菌先采用搖床馴化培養(yǎng)得到馴化種液，同時(shí)，無菌操作箱I內(nèi)的每個(gè)培養(yǎng)容器2使用前裝入培養(yǎng)基并滅菌。接下來，再將馴化種液接種于無菌操作箱I內(nèi)的第一個(gè)培養(yǎng)容器2內(nèi)，曝氣培養(yǎng)一天后，開啟閥門7和計(jì)量栗6，將菌液轉(zhuǎn)接至下一個(gè)培養(yǎng)容器2內(nèi)，并且減少一層封口的過濾材料，如此循環(huán)下去。在培養(yǎng)的過程中，可開啟出液管8上的閥門，通過抽液裝置9抽取發(fā)酵液，以檢測(cè)其對(duì)VOCs的乳化效果。當(dāng)乳化效果穩(wěn)定時(shí)，接下來的每個(gè)培養(yǎng)容器2所處的密閉空間不再密閉，即在自然條件下(不再無菌)完成轉(zhuǎn)接工作。
[0029]當(dāng)封口的過濾材料完全減掉時(shí)，即可轉(zhuǎn)接至無菌操作箱I外部的不封口培養(yǎng)容器2，無菌操作箱I外部的不封口培養(yǎng)容器2內(nèi)的培養(yǎng)基不經(jīng)過任何滅菌，實(shí)現(xiàn)完全開放式自然發(fā)酵培養(yǎng)。
[0030]為了操作的更加方便，優(yōu)選地，無菌操作箱I內(nèi)部的每?jī)蓚€(gè)培養(yǎng)容器2之間的連接為可拆卸式，可根據(jù)實(shí)際情況的需要和變化增加或減少培養(yǎng)容器2的個(gè)數(shù)。
[0031]另外，優(yōu)選地，所述無菌操作箱I內(nèi)部設(shè)置有照明裝置和/或滅菌裝置。
[0032]優(yōu)選地，所述手插孔10上設(shè)置有密封的內(nèi)部操作手套，方便操作者的手伸入內(nèi)部操作，且保證內(nèi)部空間的密封和無菌。
[0033]優(yōu)選地，所述過濾材料4為紗布、過濾棉、過濾布或?yàn)V膜。
[0034]更優(yōu)選地，所述過濾材料4的孔徑為0.01?2mm。同樣的，實(shí)際上嚴(yán)格來說，對(duì)于過濾材料的孔徑不做嚴(yán)格限制，孔徑小的材料可少幾層，孔徑大的材料可多幾層，同樣都可以滿足試驗(yàn)的要求。
[0035]另外，值得說明的是，本發(fā)明的裝置尺寸可大可小，即無菌操作箱大到可以是一個(gè)無菌室，小到可以是一個(gè)小型的無菌盒，可以滿足不同產(chǎn)品需求量的要求，滿足工業(yè)應(yīng)用或者實(shí)驗(yàn)室研究的需求。對(duì)于不同的需求，可以在不脫離本發(fā)明的思想和核心的基礎(chǔ)上，做出相應(yīng)的修改和改進(jìn)，如:當(dāng)工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，無菌操作箱即設(shè)計(jì)為無菌室，培養(yǎng)容器為大型的發(fā)酵罐，則無菌室就不存在所述的手插孔，而是需要根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)好密封問題，操作人員需要進(jìn)入無菌室操作，期間做好防菌工作即可。
[0036]本發(fā)明針對(duì)VOCs水溶性差進(jìn)而影響其生物降解的問題，旨在馴化VOCs增溶微生物，使其產(chǎn)生生物表面活性劑(簡(jiǎn)稱BST)，對(duì)VOCs增溶。本發(fā)明實(shí)施例以苯和甲苯作為VOCs代表成分，以增溶活性和乳化率作為指標(biāo)來指示增溶效果，結(jié)果表明，成功馴化得到產(chǎn)BST的增溶微生物。
[0037]同時(shí)，為了滿足實(shí)際工程的需要，探索出了增溶微生物的完全開放式自然培養(yǎng)的方法和體系，直接用得到的發(fā)酵液對(duì)VOC進(jìn)行增溶，不僅降低生產(chǎn)成本，且發(fā)酵液完成增溶后還將為下一步降解微生物帶來營(yíng)養(yǎng)。
[0038]本發(fā)明建立的完全開放式的自然發(fā)酵體系和裝置，可為BST的大批量生產(chǎn)提供技術(shù)支持，有望突破VOC因難溶于水而影響其生物降解這一瓶頸，為VOCs的高效生物處理提供科學(xué)依據(jù)。
[0039]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明首先馴化得到了 VOCs增溶微生物，能夠產(chǎn)生生物表面活性劑(簡(jiǎn)稱BST)，對(duì)VOCs具有優(yōu)異且穩(wěn)定的增溶作用。更重要的是，本發(fā)明建立了 VOCs增溶微生物完全開放式的自然發(fā)酵體系，直接用得到的發(fā)酵液對(duì)VOC進(jìn)行增溶，不僅降低成本，且發(fā)酵液完成增溶后還將為下一步降解微生物帶來營(yíng)養(yǎng)。
[0040]另外，本發(fā)明還建立了一套適用于上述完全開放式的自然發(fā)酵體系的VOCs增溶微生物開放式發(fā)酵裝置，完全開放式的自然發(fā)酵方式對(duì)環(huán)境和設(shè)備的要求更低，可大幅降低生產(chǎn)成本，輕易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工程應(yīng)用，為BST的大批量生產(chǎn)提供技術(shù)支持，有望突破VOC因難溶于水而影響其生物降解這一瓶頸，為VOCs的高效生物處理提供科學(xué)依據(jù)，具有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0041 ] 圖1為實(shí)施例1發(fā)酵培養(yǎng)流程示意圖。
[0042]圖2為BST產(chǎn)生曲線。
[0043]圖3為發(fā)酵液對(duì)苯的增溶作用。
[0044]圖4為培養(yǎng)36h的發(fā)酵液對(duì)甲苯的乳化效果。
[0045]圖5為氣態(tài)苯增溶曲線。
[0046]圖6為甲苯增溶曲線。
[0047]圖7為本發(fā)明所述VOCs增溶微生物開放式發(fā)酵裝置的示意圖。
[0048]圖8為本發(fā)明裝置中無菌操作箱的外部正面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。
[0050]除非特別說明，以下實(shí)施例所用試劑和材料均為市購。
[0051]實(shí)施例1 VOCs增溶菌的開放式發(fā)酵培養(yǎng)
1、增溶菌種源樣品
種源樣品為廣州某石化廠廢水處理池的廢水，廢水中含有烴類物質(zhì)。
[0052]2、發(fā)酵培養(yǎng)基(用于產(chǎn)BST )
硫酸銨5 g/L，廢石油20 g/L，葡萄糖1.(^/1，氯化鉀1.0 8/1，磷酸氫二鉀1.5 g/L,pH7?7.5，自來水IL0
[0053]3、實(shí)驗(yàn)方法
發(fā)酵培養(yǎng)在廣口瓶中進(jìn)行。為了防止空氣中雜菌等外來微生物的感染，只保證種源菌生長(zhǎng)，先采用無菌培養(yǎng)方法，經(jīng)過一定時(shí)間的馴化，發(fā)酵體系逐漸穩(wěn)定后，再過渡到自然培養(yǎng)。
[0054]圖1為發(fā)酵培養(yǎng)流程示意圖，其中，實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，每個(gè)廣口瓶連接曝氣裝置，實(shí)現(xiàn)曝氣發(fā)酵培養(yǎng)。
[0055]開放式發(fā)酵培養(yǎng)的具體方法和步驟如下:
(1)搖床無菌馴化培養(yǎng):于三角瓶中加入發(fā)酵培養(yǎng)基，塞緊膠塞，高壓滅菌；在無菌條件下，按5% (v/v)的接種量，將廢水接種到發(fā)酵培養(yǎng)基，300C、180rpm搖床馴化培養(yǎng)36h，得到搖床馴化種液；
(2)無菌培養(yǎng):于2.5L廣口瓶中加入1.5L發(fā)酵培養(yǎng)基，用10層過濾材料(如紗布、過濾棉、過濾布或?yàn)V膜)封口，高壓滅菌；在無菌條件下，按5% (v/v)轉(zhuǎn)接搖床馴化種液，30°C條件下連續(xù)曝氣培養(yǎng)；
(3 )轉(zhuǎn)接培養(yǎng):按照步驟(2 )相同的方法，進(jìn)行多次轉(zhuǎn)接培養(yǎng)；每次轉(zhuǎn)接，對(duì)廣口瓶封口的過濾材料減少一層；
(4)當(dāng)過濾材料減少到三層時(shí)，發(fā)酵體系已趨于穩(wěn)定(即發(fā)酵液對(duì)VOCs的乳化效果穩(wěn)定時(shí))，由無菌接種變?yōu)樽匀唤臃N，即轉(zhuǎn)接無需在無菌條件下進(jìn)行；繼續(xù)按照相同的方法，進(jìn)行轉(zhuǎn)接培養(yǎng)；每次轉(zhuǎn)接，對(duì)廣口瓶封口的過濾材料減少一層；
(5)當(dāng)過濾材料完全減掉時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)基也不再滅菌，過渡到完全開放式自然培養(yǎng)；SP直接在自然條件下接種至未滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0056]經(jīng)過多次研究觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過這一方法體系進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，VOCs增溶菌一直能夠以優(yōu)勢(shì)菌的形式完成發(fā)酵過程，沒有被其他雜菌污染，實(shí)現(xiàn)了完全開放式的自然培養(yǎng)。
[0057]實(shí)施例2 VOCs增溶菌的開放式發(fā)酵培養(yǎng)得到的發(fā)酵液的活性測(cè)試
1、本實(shí)施例以增溶能力和乳化能力兩個(gè)指標(biāo)來考察實(shí)施例1所得發(fā)酵液的增溶活性。
[0058](I)培養(yǎng)特征
實(shí)施例1中，首先接種搖床培養(yǎng)種液，按搖床發(fā)酵確定的條件進(jìn)行培養(yǎng)。初始發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液中有少量粘性泡狀物出現(xiàn)。發(fā)酵24?48h時(shí)，發(fā)酵液中粘性泡狀物逐漸增多。粘性泡狀物的出現(xiàn)可能是增溶菌產(chǎn)生的BST在充氣條件下的發(fā)泡現(xiàn)象。
[0059](2) BST產(chǎn)生規(guī)律
通過測(cè)定隨時(shí)間的變化發(fā)酵液對(duì)苯和甲苯的增溶活性的變化，得到BST產(chǎn)生隨時(shí)間的變化規(guī)律，如附圖2所示。
[0060]從圖2可以看出，接種12h內(nèi)，發(fā)酵液對(duì)苯和甲苯的增溶活性明顯增加。這說明增溶菌對(duì)新環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。自接種開始至發(fā)酵36h，發(fā)酵液對(duì)兩種苯的增溶與乳化一直呈快速增加的趨勢(shì)，36h后緩慢下降。
[0061]另外，如附圖3和4所示，發(fā)酵液對(duì)苯和甲苯均有很好的增溶和乳化作用，圖4試管中白色部分即為乳化層，乳化現(xiàn)象非常明顯。
[0062](3)發(fā)酵液對(duì)苯的增溶效果
為了進(jìn)一步證明BST對(duì)VOCs的增溶作用，即提高VOCs (如苯類)在水相中的“溶解度”，就發(fā)酵液對(duì)苯進(jìn)行了增溶實(shí)驗(yàn)。
[0063]結(jié)果如附圖5所示，連續(xù)通氣Ih后，苯在發(fā)酵液中的“溶解”量約為1.67g/L ;苯在空白無菌純發(fā)酵培養(yǎng)基(對(duì)照)的含量只有0.7g/L。此后繼續(xù)通氣，兩種溶液中的苯的含量都在不斷增加。通氣4?6h，發(fā)酵液中苯的含量基本穩(wěn)定，達(dá)2.0 g/L ο 6h后停止通氣時(shí)，空白無菌純發(fā)酵培養(yǎng)基(對(duì)照)中苯的含量?jī)H為0.9g/L，而發(fā)酵液中苯的含量一直