[发明专利]通过耐盐的盐单胞菌属种从高盐环境的甲酸盐催化

说明书

本发明涉及用盐单胞菌属种菌株MA‑C的细胞减少高盐废水的甲酸盐含量的方法。本发明进一步涉及用于生产氯气和/或氢氧化钠的方法。由本发明进一步涵盖的是包含高盐废水和盐单胞菌属种菌株MA‑C的细胞的组合物。

本发明涉及用盐单胞菌属种(Halomonas sp.)菌株MA-C的细胞减少高盐废水的甲酸盐含量的方法。本发明进一步涉及用于生产氯气和/或氢氧化钠的方法。由本发明进一步涵盖的是包含高盐废水和盐单胞菌属种菌株MA-C的细胞的组合物。

氯碱工艺(chloralkali process)是用于电解NaCl的工业工艺。它是用于生产氯气和氢氧化钠的技术。高盐溶液是用于氯碱工艺的重要材料。然而，需要非常纯的高盐溶液。因此，难以使用回收的高盐废水用于氯碱工艺。例如，聚氨酯生产的高盐废水含有约300-500 mg/l的甲酸盐，其必须被去除，否则氯气将被CO₂污染。

通过在活性炭上吸附可以实现不需要的总有机碳（TOC）的去除。然而，这对于不吸附到活性炭的甲酸盐是不可能的。

甲酸盐可以被某些微生物细胞降解，例如通过形成酶如甲酸脱氢酶。然而，微生物细胞通常不在高盐溶液、例如盐浓度大于10%的聚氨酯盐水中生长。

因此，高度需要用于减少高盐废水的甲酸盐含量的手段和方法。

WO 2013/124375公开了通过某些嗜盐和/或嗜盐嗜碱（haloalkaliphilic）微生物的总有机碳减少。

Pendashteh等人公开了通过分离的嗜盐微生物的聚生体在序批式反应器中的采出水的生物处理（Pendashteh，Fakhru’l Razi，Chuah，Radiah，Madaeni和Zurina，Environ.Technol.，第31卷，（2010）第1229-1239页）。

Hinteregger和Streichsbier公开了用于含盐含酚废水的生物处理的中度嗜盐盐单胞菌属菌株（Hinteregger和Streichsbier，Biotechnol. Lett.，第19卷（1997）第1099-1102页）。

盐单胞菌属种的菌株的详细表型表征由Mata Martínez-Cánovas等人（Mata Martínez-Cánovas，Quesada和Béjar，Syst. Appl. Microbiol.，第25卷（2002）第360–375页）提供。

Woolard和Irvine公开了序批式反应器中的高盐废水的处理（Woolard和Irvine，Water Res.，第29卷（1995）第1159–1168页）。

Azachi等人公开了从在甲醛贮存场所收集的土壤中分离耐盐的革兰氏阴性真细菌（Azachi，Henis，Oren，Gurevich和Sarig，Can. J. Microbiol.，第41卷（1995）: 548-553）。该菌株命名为MA-C且鉴定为盐单胞菌属种（DSM 7328），在高盐浓度下生长。检测到诱导型NAD依赖性甲酸脱氢酶活性。用盐单胞菌属种菌株MA-C的提取物的实验显示甲酸脱氢酶具有在45℃下的其最适温度。甲酸脱氢酶的活性被盐的存在强烈抑制。在1.5% NaCl的浓度下，观察到50%的抑制。

本发明所基于的技术问题可以视为提供用于顺应上述需求的方法。技术问题通过权利要求和本文下文中表征的实施方案得到解决。

有利地，在本发明的研究中显示，即使在大于10% NaCl的高浓度的存在下，盐单胞菌属种菌株MA-C也允许废水的甲酸盐含量的有效减少。有趣的是，盐单胞菌属种菌株MA-C不在甲酸盐上生长。通过本发明的甲酸盐去除因此经由MA-C细胞对甲酸盐的催化作用而发生。甲酸盐的催化去除是快速有效的，并且结果提示通过催化反应产生的代谢产物是CO₂，因为没有观察到在单独的甲酸盐上的生长（参见图2）。

相应地，本发明涉及用于减少高盐废水的甲酸盐含量的方法，所述方法包括：