[发明专利]一种快速高效固定化光合细菌的方法

说明书

本发明涉及一种高效快速固定化光合细菌的方法，属于环保技术领域，既适应于污水处理方面也适应于资源化即光合产氢方面。其具体方法包括：(1)通过富集培养获得高效光合细菌菌株；(2)利用水解法快速获得氢氧化铁胶体；(3)利用光合细菌和氢氧化铁胶体带电荷的性质，将光合细菌接种至氢氧化铁胶体上，增殖培养。本发明基于光合细菌和氢氧化铁间的吸引力作用和光合细菌与Fe³⁺之间的协同效应。本发明的优点是：方法简便，制备条件要求低，设备简单，能耗小，制备过程无毒性污染物产生，对环境、工作人员安全、质量稳定性高。相比采用包埋对微生物进行固定的方法，本发明可以使底物与菌体直接接触，增加了传质，菌体生物学活性利用率更高。

技术领域

本发明涉及一种高效快速固定化光合细菌的方法，属于环保技术领域。

背景技术

光合细菌(Photosyntheticbacteria，PSB)是一类以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌能降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，能忍耐高浓度的有机废水，忍受和分解酚氰等有毒物质，使其在水处理方面具有其它微生物无法替代的优势。由于光合细菌菌体较小，自然沉降困难，在实际应用中存在菌体流失和固液分离两个问题。为了解决这两个问题，就需要不断地培养和添加新鲜菌体，还需要进行固液分离的处理工作，由此造成处理工艺流程复杂，增加处理成本，严重影响了它在生产中的推广应用。为了更好的发挥光合细菌的优势，因此产生了光合细菌固化技术。固定光合细菌是通过一定的技术手段将光合细菌固定在载体上避免菌体流失,提高菌体利用率，简化处理工艺。常见的固定化载体和包埋材料为聚乙烯醇、海藻酸钠、琼脂、明胶等。然而，将光合细菌固定在这些化学载体中常会抑制细胞的生物活性，降低体系的物质传递速率,这些问题在一定程度上影响了光合细菌对有机废水的处理能力。于是，开发廉价、高效的新型载体就成为了固定化微生物技术发展的必然趋势。此外，光合细菌中含有丰富的光合色素，光合色素作为光合机构的重要组成成分，对光合作用过程中光能捕获和传递以及光合作用效率都有重要的影响，而铁是一种生物活性元素，是光合细菌生长所必需的，会影响到光合细菌的光合作用、电子传递、物质合成等很多生命活动的生化反应，而氢氧化铁胶体是一种带正电荷的物质，具有吸附负电荷的特性，细菌含有细胞壁和细胞膜，而细胞壁和细胞膜内含有很多蛋白质，这些蛋白质的等电点较低，而细菌的生长环境偏碱性，故蛋白质带负电，细菌也带负电。因此，可以充分利用这一性质实现光合细菌的快速颗粒化。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸附光合细菌形成固定化细菌的方法，该方法提高了游离光合细菌处理有机废水时出水的水质，并利用化学载体固定时不抑制光合细菌的细胞生物活性，提高了体系的传质速率，在保证光合细菌生长活性的前提下，提高了对有废水的处理效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种光合细菌固定化方法：

（1）将光合细菌在光合细菌液体培养基中光照厌氧条件下培养至对数生长期，固液分离弃去上清液，收集光合细菌菌体，再将菌体重新悬浮于无菌生理盐水，配得光合细菌细胞悬液；

（2）按照1:20~80的体积比将氢氧化铁胶体或氢氧化铝胶体加入到步骤（1）所得光合细菌细胞悬液中，调节pH值7~8，置于培养箱中在光强为1000lux~2000lux的条件下光照厌氧培养2~6天，培养温度为25~34℃培养，即获得所述固定化光合细菌。