[发明专利]微生物、絮凝剂及其处理污水中的应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物领域，具体的涉及放线菌属Microbacterium esteraromaticum J1及由其制备的絮凝剂，本发明还涉及Microbacterium esteraromaticum J1及由其制备的絮凝剂在处理污水中的应用。 

背景技术

絮凝剂主要分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。其中无机絮凝剂在我国目前的市场上占重要份额，每年有十几万吨的需求量，主要以铁盐，铝盐为代表。铁盐具有腐蚀性，容易形成残留，使处理后的水带有颜色，造成二次污染；卫生学上发现铝盐在人体内的积累与当今老年痴呆症有直接的关系。高分子有机絮凝剂，如聚丙烯酰胺等，本身没有毒性，但不易分解，在自然界中长期积累也会造成二次污染，其丙烯酰胺单体具有很强的“三致”效应，2006年聚丙烯酰胺在我国的产量已经高达30余万吨，其大范围地应用会对环境安全和人类健康造成严重影响。 

微生物絮凝剂是新型的第三代絮凝剂，是微生物代的代谢产物，如糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素和DNA等。具有无毒无害，安全性高，易降解，无二次污染的特点，见杨正亮，郑雪斌，冯贵颖.微生物絮凝剂的研究进展.安徽农业科学，2007，35(24)：7593-7594，7596。因此微生物絮凝剂可以被广泛应用于污水处理，尤其是在食品和发酵工业的后处理等工艺中具有独特的优势，其研究日益受到科研工作者的重视。但微生物絮凝剂生产成本高，单一絮凝剂产生菌应用面窄是限制其工业化生产和应用的瓶颈问题。 

微生物絮凝剂的絮凝作用主要通过对水中的可溶性物质、悬浮颗粒和胶体物质等进行生物吸附架桥、电性中和、交叉网集等方式实现的。絮凝剂产生菌的菌株特性决定了其所产絮凝剂的理化性。关于微生物絮凝剂的作用机理存在多个学说。 

为了降低微生物絮凝剂的生产成本，微生物絮凝剂高效生产菌的分离筛选、利用高COD/高N废水作为替代培养基、发酵代谢的优化调控等研究方向成为目前国内外研究的热点。已报道的产微生物絮凝剂的菌种有几十种，如Corynebacterium glutamicum、Enterobacter aerogenes、Bacillus sp.F19、Bacillus sp.DP-152等，但是仅有Kurane等，于1986年发现的红 平红球菌(Rhodococcus erythropolis)是唯一工业化应用的菌株，菌种资源匮乏，因此，微生物絮凝剂高产菌株的筛选一直是该领域的热点工作之一。 

目前国内外常用的絮凝微生物种群首先来自于来自天然土壤，土壤中絮凝微生物极其丰富、分离简单、成本低；其次来自水厂的活性污泥。本实验所获得的凝絮菌株来自天然湖体，其提取简单、成本极低、效率高。 

发明人经创造性劳动分离到一株可以产生絮凝剂的菌株，通过查新得知它是一个新菌株。并通过优化条件进行培养获得高效的凝絮剂产品。本研究的成果对于微生物絮凝剂的开发、丰富微生物絮凝剂生产菌的种质资源和水体治理具有重要意义。 

发明内容

本发明的第一个方面涉及微生物菌株。具体地说，本发明涉及菌株Microbacterium esteraromaticum J1，保藏在位于北京的北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号CGMCC No.4834，保藏日期2011年5月9日。此菌隶属于放线菌，菌株J1经48小时后的形态图，在平板上形成乳白色、中部突起的圆形菌落、湿润，见附图1。菌株J1由健康水体中提取，目前没有发现该菌属的菌株对人体有毒害，因此有充分的理由认为J1菌株对人体无毒害。对获得J1菌株的16SrDNA序列进行生物信息学分析(主要为NCBI数据库Blast比对)，结果显示J1菌株与Microbacterium esteraromaticum同源性为99％，因此命名为Microbacterium esteraromaticum J1(以下称为J1菌株)。目前尚未见该菌属产絮凝剂的报道，本发明人首次发现了的絮凝剂生产菌J1菌株。 

本发明的第二个方面涉及由本发明微生物菌株制备的絮凝剂。 

本发明的第三个方面涉及本发明的微生物菌株在处理污水中的用途。 

本发明的第四个发明涉及本发明的絮凝剂在处理污水中的用途。 

本发明菌株的通过如下实验方法筛选。 

首先选取水体样本材料，再经培养分离，取培养液进行絮凝活性测定，寻找具有絮凝活性的菌株。将该菌株划线纯化，转接到斜面4℃保存待进一步鉴定。