[发明专利]一种活性染料高效广谱脱色降解的芽孢杆菌菌株及其应用

说明书

本发明公开了一种活性染料高效广谱脱色降解的芽孢杆菌菌株及其应用，属于微生物及废水治理领域。本发明菌株为芽孢杆菌HM01（Bacillus sp. HM01），其保藏编号为CCTCC NO：M 2017558。该菌株能够脱色降解多种活性染料并作为生长所需氮源，且够避免染料降解过程中硝态氮的积累所造成的氮素污染，可用于含多种活性染料的印染废水处理，pH适应范围广，具有很好的理论研究价值和生产应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物及废水治理领域，具体涉及一种活性染料高效广谱脱色降解的芽孢杆菌菌株及其应用。

背景技术

人工合成的染料品种繁多、结构复杂、化学稳定性好，生物可降解性差，是纺织工业和染料生产废水中的主要污染物，所造成的环境污染治理一直是工业废水治理的难点。自从1956年活性染料问世以来，经过近60年的迅速发展已逐步取代硫化染料、还原染料、直接染料和冰染染料，成为纤维素纤维(包括棉、亚麻、人造丝等)印染的主要原料。然而在利用活性染料染色过程中，有约30％的活性染料不能有效利用而进入废水中，因此，对活性染料废水的脱色逐渐成为人们关注的热点话题。目前对印染废水处理的方法主要有物理法、化学法和生物法。其中物理化学法使用方便、见效快，但处理成本高、产生大量难处理污泥、容易引起二次污染。生物脱色降解法主要利用环境微生物对染料在脱色、降解方面的巨大潜能，通过驯化、分离筛选高效脱色降解功能菌株，具有成本低、效率高、环境友好、无二次污染等特点，在废水处理中具有明显的优势，并成为研究的热点。但从印染废水污染等极端环境中分离得到高效脱色降解功能菌株并开展应用研究一直是研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于解决目前普遍使用活性染料所造成的印染废水有机物含量高、成分复杂、降解菌株功能单一、降解不彻底等问题，提供一种活性染料高效广谱脱色降解的芽孢杆菌菌株及其应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种活性染料高效广谱脱色降解的芽孢杆菌菌株，为芽孢杆菌HM01(Bacillussp.HM01)。该菌株于2017年9月27日保藏于中国典型培养物保藏中心(地址：中国.武汉.武汉大学)，保藏编号为CCTCC NO：M 2017558。

所述HM01菌株能够脱色降解多种活性染料，这些活性染料包括活性黑、活性翠兰、活性艳兰、活性藏青、活性红、活性橙、活性嫩黄。因此，HM01菌株可用于活性染料的脱色降解以及印染废水的治理中。HM01菌株在降解染料过程中伴随着高效脱氮反硝化过程，能够避免染料降解过程中硝态氮的积累所造成的氮素污染，具有很好的生产应用价值。

所述HM01菌株对活性染料的最佳脱色降解条件为35-40℃、pH 7.0。

在实际应用中，HM01菌株在LBD合成培养基扩大培养获得种子液，可按种子液:印染废水＝1:5000(V/V)的比例将种子液投放到印染废水中进行治理。LBD合成培养基的组成为：1L LB培养基+10mL浓度为30mg/L的活性染料(优选为活性藏青)，以诱导HM01菌株胞外酶的合成，保持高效广谱降解能力。

本发明具有如下优点和有益效果：

(1)HM01菌株24h能完全降解20mg/L的活性藏青染料。浓度低于100mg/L时，HM01菌株对活性藏青的降解率均超过90％。

(2)HM01菌株降解活性藏青染料pH在5.0-8.0范围内，HM01菌株24h对60mg/L的活性藏青脱色降解率均超过50％；pH在6.0-8.0区间，脱色率均超过80％；pH接近中性时脱色率达到92％，脱色效果最好。HM01菌株在实际应用过程中具有较好的pH值范围，可减少pH调节步骤，降低废水处理成本。

(3)HM01菌株能降解多种活性染料并作为生长所需氮源，可用于含多种活性染料的印染废水处理，且不会造成氮素污染，具有很好的理论研究价值和生产应用前景。