耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球的制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108587950A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810358892.0C12N1/36(2006.01)(22)申请日2015.02.17C12N11/14(2006.01)C02F3/34(2006.01)(62)分案原申请数据C12R1/01(2006.01)201510086464.32015.02.17C02F101/16(2006.01)(71)申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号(72)发明人黄潇李岿然党佳佳李辉赵阳国白洁张颖(74)专利代理机构青岛海昊知识产权事务所有限公司37201代理人张中南(51)Int.Cl.C12N1/20(2006.01)C12N1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球的制备方法及应用(57)摘要本发明涉及一种耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球的制备方法及应用。其特征是首先筛选出高效氨氧化细菌，然后对氨氧化细菌进行耐盐驯化得到耐盐氨氧化细菌，其次再制得生物炭球，并将制得的数个生物炭球置于耐盐氨氧化细菌富集液中得到耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球。上述的挂膜生物炭球应用于高盐条件氨氮污染水体净化。其优点在于利用环境友好的粘土和生物炭制备的生物炭球作为载体，制备的耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球不但能够在高盐条件下较好的降解氨氮，而且可特别应用于流动的自然水体，并能保证充足的生物量和停留时间，以达到氨氮降解的目的。在盐度为15‰的条件下进行动态去除，每5天进行一次氨氮浓度的测定，氨氮的去除率约为95%左右。CN108587950ACN108587950A权利要求书1/2页1.耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球的制备方法，其特征是首先筛选出高效氨氧化细菌，然后对氨氧化细菌进行耐盐驯化得到耐盐氨氧化细菌，其次再制得生物炭球，并将制得的数个生物炭球置于耐盐氨氧化细菌富集液中得到耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球；上述高效氨氧化细菌的筛选方法，包括如下步骤：（1）富集培养：称取干重10g-20g的沉积物，加入到一个盛有100mL富集培养基的250mL锥形瓶中，于150r/min-200r/min，28℃-30℃的条件下震荡培养数天后吸取10mL至另一个富集培养基中，于上述条件震荡培养数天，如此重复上述步骤3次以提高氨氧化细菌的浓度，最终得到氨氧化细菌富集液；上述富集培养基为：(NH4)2SO45.5g，CaCO35.5g，NaCl2.0g，MgSO40.5g，K2HPO41.5g，MnSO40.01g，FeSO40.02g，蒸馏水1000mL，5%Na2CO3调节pH=8.0，121℃灭菌30min；（2）纯化分离：将上述氨氧化菌富集液按10-1-10-7梯度进行稀释，涂布在固体培养基上，于28℃-30℃培养数天，待菌落长成后，挑选不同形态的菌落在另一个固体培养基上进行反复划线，直到生成的菌落为不同种单一形态的单一菌，分离得到多株纯种氨氧化细菌，上述培养基为：NH4SO42g，NaH2PO40.25g，MgSO4·7H2O0.03g，MnSO4·4H2O0.01g，K2HPO40.75g，NaCl0.01g，CaCO35g，琼脂20g蒸馏水1000mL，5%Na2CO3调节pH=7.2，121℃灭菌30min；上述氨氧化细菌的耐盐性驯化方法，包括以下步骤：将上述分离得到多株纯种氨氧化细菌挑取到一个富集培养基中于150r/min-200r/min，28℃-30℃的条件下震荡培养数天，分别得到单菌株富集液；待上述各单菌株富集液进入对数增长期时，以各单菌株富集液与富集培养基5%的接种量依次接种于另一个100mL盐度为5‰、10‰、15‰和20‰的富集培养基中，于150r/min-200r/min，28℃-30℃的条件震荡培养数天，筛选出对氨氮降解效果好的氨氧化细菌即为耐盐氨氧化细菌；上述生物炭球的制备方法，包括以下步骤：（1）取秸秆洗净，烘干至恒重，将秸秆粉碎后过筛，得到秸秆粉末，经过马弗炉烧制成生物炭；（2）将上述烧制的生物炭用去离子水清洗若干次，并利用0.1mol/L的硝酸作为改性剂，在200r/min的磁力搅拌条件下，使上述改性剂与生物炭充分混匀，进行改性一天后，再用去离子水清洗至pH为中性得到化学改性生物炭；再将上述的化学改性生物炭置于频率40KHz的微波清洗仪中微波震荡40min-90min，过滤，恒温干燥后得到物化改性生物炭；（3）再将粘土在恒温干燥箱中干燥，过100目-200目筛得到粘土粉末；（4）将上述物化改性的生物炭与粘土粉末按质量比为（0.5-1）：10的比例混合后，加入到硅酸钠和碳酸氢钠用去离子水溶解的混合液中，用制球机制成球粒后