[發明專利]高原芽孢桿菌SX-3及其在降解工業污水中的應用

在審

• 申請號: 202210784485.2
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115305218A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 肖峰;朱廷恒;李永曙
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/07;C02F101/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 李世玉

本發明公開了一種高原芽孢桿菌SX?3及其在降解工業污水中的應用，本發明提供了從活性污泥中篩選得到的一株工業污水高效降解菌株??高原芽孢桿菌SX?3，該菌株7d內對工業污水的降解率達56％，同時該菌株實際處理工業污水規模為50t，按1/10000投加量投加SX?3菌液5L，增氧機控制溶解氧(DO)2mg/L，室溫30℃處理條件下，4d內菌株SX?3對紹興某污水廠工業污水COD降解率可達28.0％，NH₃?N降解率可達90.2％，TN降解率可達28.1％。高原芽孢桿菌SX?3菌株有應用于工業污水的生物修復工程中的可能，促進工業污水的降解。

(一)技術領域

本發明涉及一種高原芽孢桿菌SX-3及其在降解工業污水中的應用。

(二)背景技術

COD(ChemicalOxygenDemand)即化學需氧量，通常用來反應污水中有機污染物的含量，隨著經濟的發展，皮革、紡織、油漆、染料和制藥等行業層出不窮，工業污水的排放量也日益增多，工業污水中COD的組成成分也變得更加復雜，工業污水COD組成成分通常包括多環芳烴(PAHs)、酚類、染料、有機重金屬等污染物，這種復雜組成導致工業污水COD數值高且難以高效降解。在某些情況下，這些有機污染物存在于工業廢物的混合基質中，這對人類、水生生物和整個生態系統造成了嚴重的健康風險，因為大多數這些混合有機污染物在水中積聚的濃度超過了環境中允許的排放限制。混合有機污染物通過直接排入水體、非點源徑流、生活污水和工業廢水進而進入水生環境，對人類、水生生物和整個環境都有極高的毒性，因為它們具有致癌性，容易損害重要器官。因此，需要開發實用性、高效性的修復技術來解決工業污水對環境帶來的危害。

目前來說，工業污水的處理有物理、化學及生物方法。物理技術包括膜分離技術、吸附等，物理方法具有設備尺寸小、能耗低、投資成本低等優點，但由于廢水的性質和復雜性的變化，在效率、空間要求、能源、滲透質量和技術技能要求方面都有更多的改進空間；化學技術包括電化學、化學絮凝、高級氧化等，化學方法對可生化性差、相對分子質量大的污水處理能力強，但是該方法投資成本高、運行維修技術復雜；生物方法包括活性污泥法、厭氧生物處理、自然處理法等等，生物法具有應用方便、成本低、綠色環保等優點被認為是具有廣闊應用前景的工業污水處理技術，但是由于工業廢水的成分極其復雜，污水中含有大量的毒性有機物、重金屬離子以及高溫、高鹽、 pH不穩定等環境因素均會影響常規微生物的生長代謝甚至造成微生物死亡，影響微生物生化系統的運行。在此背景下，微生物強化技術產生，微生物強化技術是通過人工篩選培養土著和外來優勢微生物菌株，并進行馴化使其適應工業污水復雜的環境及增強高效降解工業污水的能力，最終將高效降解菌株投加到原生態體系中和有針對性的提高高效降解菌株在微生物種群中的比例。微生物強化技術具有對環境擾動小、降解效率高、不產生二次污染及運行成本低等優點，這一技術的關鍵是從環境中篩選得到高效降解工業污水的優良菌株。

目前國內外研究者已經從環境中分離出很多能夠對工業污水達到降解目的的菌株，主要包括芽孢桿菌、假單胞菌、酵母菌、光合細菌等等，但是，目前為止通過微生物強化技術處理工業污水的成功案例很少，主要原因就是對工業污水高效降解的菌株資源還是不夠豐富，各種菌株對工業污水中能夠降解的有機物的種類有限，降解效率不高。對于工業污水中的某些大分子、有毒有機物僅僅靠幾種降解菌株是無法將其完全降解的。因此，從環境中篩選出更多對工業污水有高效降解作用的菌株非常重要。

微生物對工業污水的降解有兩種方式：(1)微生物處理工業污水依靠自身新陳代謝作用，利用污水中的有機物作為其自身生長代謝所需的碳源，從而使得污水中有機物轉化為CO₂、H₂O等無機物而達到降解污水的目的；(2)微生物通過共代謝作用來處理工業污水，即微生物在利用污水中某些有機物作為其自身生長基質，將這類有機物降解的同時會將污水中一些不能被利用的有機物(非生長基質)轉化為其他有機物。因此，需要不斷從環境中篩選高效降解工業污水的微生物菌株，擴充工業污水降解菌株資源，為微生物強化技術處理工業污水提供足夠的微生物菌種資源，同時也為后續工程菌的構建及微生物菌劑開發提供資源。

(三)發明內容