[發明專利]一種高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用

有效

• 申請號: 202010633804.0
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111676169B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 楊茂華;邢建民;穆廷楨;苗得露
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B01D53/84;B01D53/18;B01D53/14;C02F9/14;C02F101/10;C02F103/24;C12R1/01
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用，所述高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌命名為微氧硫微螺菌(Thiomicrospira microaerophila)BDL05菌株，保藏單位為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏時間為2020年6月10日，保藏編號為CGMCC No.20060，地址為：北京市朝陽區北辰西路1號院3號。該嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌BDL05能在高鹽高堿的條件下氧化硫氫化物生成單質硫，單質硫得率達到95％以上，顯著提高生物脫硫系統的穩定性，擴展生物脫硫技術的應用范圍。

技術領域

本發明屬于微生物分離培養技術領域，具體涉及一種微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用，尤其涉及一種高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用。

背景技術

生物脫硫技術可以在常溫常壓下將氣體中的H₂S除去，并生成單質硫產品。與傳統物理、化學方法相比，生物脫硫技術具有條件溫和、無二次污染、不會堵塞系統等優點，目前已經應用于天然氣、沼氣等脫硫工程中。該技術中所使用的脫硫菌主要為化能自養微生物，可以利用CO₂為碳源，同時在氧化S^2-的過程中獲得能量。待處理氣體中的硫化氫(H₂S)在吸收塔中通過堿液吸收，轉化成HS^-而進入水相中，HS^-被脫硫微生物吸附進入微生物細胞內，在有O₂條件下，微生物將S^2-氧化為單質硫，同時堿液被再生，重新吸收硫化氫。

在生物脫硫過程中，硫氧化菌除了可以將硫化物氧化為單質硫外，還會不可避免地將一定量的單質硫繼續氧化為硫酸鹽。單質硫的過氧化會給脫硫系統帶來諸多問題，如單質硫得率降低；系統pH下降，硫化氫吸收效率降低；脫硫系統穩定性變差等。目前所用硫氧化菌在控制氧化還原電位最優的條件下，單質硫得率一般在80-85％，仍有10％以上的單質硫轉化為硫酸鹽進入脫硫體系，長期運行會造成系統酸化，嚴重影響脫硫效率。因此，篩選出單質硫產率高的嗜鹽嗜堿脫硫菌株，將有助于解決目前生物脫硫領域面臨的系統酸化問題，進一步提高生物脫硫技術性能和市場接受度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用，尤其提供一種高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌及其在生物脫硫中的應用。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌，所述高產單質硫的嗜鹽嗜堿性微氧硫微螺菌命名為微氧硫微螺菌(Thiomicrospira microaerophila)BDL05菌株，保藏單位為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏時間為2020年6月10日，保藏編號為CGMCC No.20060，地址為：北京市朝陽區北辰西路1號院3號。

本發明所涉及的“高產單質硫”是指利用本發明所述微氧硫微螺菌處理含硫氣體或廢水時，單質硫的生成率大于95％。

本發明所涉及的微氧硫微螺菌BDL05菌株分離自內蒙古巴丹吉林沙漠鹽堿湖岸邊沉積物，具有在高鹽高堿條件下，氧化硫化物產生單質硫的特性。該菌屬于化能自養微生物，細胞能量來自于硫氫化物、單質硫、硫代硫酸鈉等還原態含硫化合物氧化產生的化學能，碳源來自大氣中的二氧化碳，可在pH8.0-12.0、0.5-4.0M Na⁺的高鹽高堿條件下生長。

本發明所涉及的微氧硫微螺菌BDL05菌株的分離培養方法如下：

(1)采集內蒙古巴丹吉林沙漠鹽堿湖岸邊沉積物，取1g樣品置于100mL硫代硫酸鈉的液體培養基中，30℃、150rpm搖床震蕩培養60h；

(2)取1mL懸濁液接種于100mL硫代硫酸鈉液體培養基中，繼續30℃、150rpm搖床震蕩培養60h；