[发明专利]一种用于去除硫化物的固定化异养微生物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种用于去除硫化物的固定化异养微生物，是将基因组中含有硫醌氧化还原酶基因和过硫化物双加氧酶基因的一类异养微生物包埋在具有支撑作用的海藻酸胶球中，同时加入设定量的Fe₃O₄纳米颗粒后制得。本发明还公开了该固定化异养微生物在好氧反应条件下用于去除废水或废气中硫化物的应用。实验证实，本发明固定细胞方法不会阻碍硫化物和营养物质的进入，可以使异养微生物在其中繁殖，从而使单位体积的固定化细胞在培养过程中硫化物氧化效率增加；且在去除硫化物的过程不会导致酸化问题，有效解决了之前硫化物生物修复的难点，并具有可重复利用、培养成本低廉、硫化物耐受性高等的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于去除硫化物的产品及其制备方法与应用，尤其涉及一种用于去除硫化物的固定在含Fe₃O₄纳米颗粒的海藻酸胶球中的异养微生物及其制备方法与应用。

背景技术

硫化氢是有刺激性气味的有毒气体，是工业生产过程中(如污水处理厂，畜牧业以及堆肥厂等)广泛存在的主要废气成分。目前，硫化氢有害气体的去除方法主要分为物理法，化学法和生物法，其中生物方法去除硫化氢成本低廉且更加环保，目前应用较为广泛。

在生物去除硫化氢的过程中微生物对硫化氢的氧化吸收起到至关重要的作用。而为了使反应更加稳定，微生物不易流失，通常需要将微生物固定化。申请人之前发现一类可以快速氧化硫化物的异养微生物，其共同特点是基因组中含有硫醌氧化还原酶基因和硫双加氧酶基因，可以将硫化物氧化成硫代硫酸盐和硫烷硫。这类微生物相比于之前应用于硫化物生物去除的自养微生物具有生长迅速、生物量大的特点，然而其应用要求有适合于能够满足上述异养微生物生长的营养需求、空间需求，同时又不影响微生物氧化硫化物的效率的条件。因此，如何找到一种适合于这种特定微生物的固定化细胞方法，并与上述异养微生物形成一种新的组合，实现满足上述异养微生物生长的营养需求和空间需求，同时又不影响微生物氧化硫化物的效率成为目前亟待解决的课题。

海藻酸是一种天然多糖，当其水溶液与Ca²⁺发生交联反应能形成水凝胶，在pH 6～9时粘性稳定。Fe₃O₄纳米颗粒具有较大的比表面积，有利于细菌的生长，同时其带有磁性，可赋予固定化细胞可回收的可能性。它是二价铁离子和三价铁离子合成的产物，对于硫化物也具有一定的化学氧化作用。但检索发现，固定在含有Fe₃O₄纳米颗粒的海藻酸胶球中的异养微生物即一种用于去除硫化物的固定在含Fe₃O₄纳米颗粒的海藻酸胶球中的异养微生物及其制备方法与应用的专利或相关文献还未见报到。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种用于去除硫化物的固定在含Fe₃O₄纳米颗粒的海藻酸胶球中的异养微生物及其制备方法与应用。

本发明所述用于去除硫化物的固定化异养微生物，其特征在于：该固定化异养微生物是指固定在含有Fe₃O₄纳米颗粒的海藻酸胶球中的具有硫化物氧化能力的一类异养微生物，是将基因组中含有硫醌氧化还原酶(sulfide:quinone oxidoreductase,SQR)基因和过硫化物双加氧酶(persulfide dioxygenase,PDO)基因的一类异养微生物包埋在具有支撑作用的海藻酸胶球中，同时加入设定量的Fe₃O₄纳米颗粒后制得。

其中：所述异养微生物优选是氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)621H或恶臭假单孢菌(Pseudomonas putida)S16。