_Bacillus simplex利用啤酒废水产微生物絮凝剂及应用研究

第16卷第26期2016年9月1671—1815(2016)26-0140-07科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVol.16No.26Sep．20162016Sci.Tech.Engrg.环境科学、安全科学Bacillussimplex利用啤酒废水产微生物絮凝剂及应用研究薛冬1黄向东1靳朝喜2杨瑞先1(洛阳理工学院环境工程与化学学院1，洛阳471023;洛阳市环境监测站2，洛阳471000)摘要利用啤酒废水培养微生物絮凝剂产生菌BacillussimplexPS1，通过单因素试验和正交试验，优化其利用啤酒废水产生絮凝剂的培养条件;并考察所产絮凝剂对实际废水的絮凝效果。结果表明，BacillussimplexPS1以啤酒废水为原料产生微生物絮凝剂的最佳培养条件为:啤酒废水COD浓度5000mg/L、KH2PO41g/L、K2HPO42.5g/L、初始pH值7、接种量2%(体积比)、培养温度30℃、摇床转速170r/min、培养时间36h。在此培养条件下，菌株所产絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝率达到96.8%，对城市污水、乳品废水、医院废水、淀粉废水、餐饮废水均具有良好的净化效果，对废水浊度去除率达到90%以上，对COD和色度的去除率达到80%以上，表明BacillussimplexPS1利用啤酒废水所产微生物絮凝剂处理废水是完全可行的。关键词简单芽孢杆菌啤酒废水微生物絮凝剂絮凝活性中图法分类号X172;文献标志码B2016年5月10日收到国家自然科学基金资助项目(41101222;31500008)、河南省科技厅重点科技攻关项目(132102210225)资助第一作者简介:薛冬(1978—)，女，副教授，博士。研究方向:环境微生物及环境生物技术。E-mail:xuedong78@163．com。微生物絮凝剂是由微生物产生的有絮凝活性的生物大分子物质，主要成分有多糖、糖蛋白、纤维素、蛋白质、核酸和脂肪等［1—4］，具有易于生物降解、安全无毒、无二次污染、絮凝效率高、絮凝范围广、可替代无机絮凝剂及合成有机高分子絮凝剂等优点［5，6］，使其在污水、废水、给水处理以及食品、发酵和矿产工业等领域具有广阔的应用前景［5，7—9］。目前，已筛选出多种微生物絮凝剂产生菌，对其培养条件和絮凝机理的研究也较多［10—13］，但因培养基成本过高限制了絮凝剂产生菌在生产实际中的应用。因此，寻找和开发廉价替代培养基，优化培养条件，降低微生物絮凝剂的生产成本，是促进微生物絮凝剂工业化生产的关键。Kurane等［3］利用有机废水作为红平红球菌(Ｒhodococcuserythropolis)产生絮凝剂的替代培养基，使其絮凝剂的生产成本大幅度降低。国内有关有机废水用作絮凝剂产生菌替代培养基的研究已取得一定进展。如毛艳丽等［14］利用糖蜜废水取代葡萄糖作为发酵培养基的碳源和能源培养微生物絮凝剂产生菌PseudomonasalcaligenesPS-25，所产絮凝剂对高岭土悬浊液絮凝率达96.75%;并且对多种废水都有较好的净化效果。成文等［15］利用酒精废水培养青霉属产紫青霉系(Penicilliumpurpuroge-num)HHE-P7和曲霉属杂色曲霉(Aspergillusversico-lor)HHE-A26，所产微生物絮凝剂对高岭土悬浊液、猪场废水、建材废水、餐饮废水、城市生活污水都具有良好的絮凝效果。邱国良等［16］研究发现厌氧处理后的猪场废水中加入适量的蔗糖和磷酸盐，完全可以作为一种有效的Ｒhodococcuserythropolis产微生物絮凝剂的培养基。简单芽孢杆菌(Bacillussimplex)PS1所产絮凝剂对多种有机废水均具有很好的絮凝效果［17］，但有关其廉价培养基的开发研究还未见报道。啤酒废水主要源于浸麦、制麦芽、糖化发酵、滤酒、包装等生产工序，含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分。开展Bacillussimplex利用啤酒废水产微生物絮凝剂及其应用的研究，既能利用啤酒废水中的丰富营养物质合成微生物絮凝剂，大大降低微生物絮凝剂的生产成本，又能使啤酒废水资源化利用，降低对环境的污染。1材料与方法1.1材料菌种:本实验室保存的BacillussimplexPS1［17］。菌种保藏培养基:牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaC15g，琼脂18g，蒸馏水1000mL，pH7.0～7.2，分装入试管，121℃下高压蒸汽灭菌30min，制成斜面培养基，保存菌种。种子培养基:牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaCl5g，蒸馏水1000mL，pH7.0～7.2，121℃下高压蒸汽灭菌30min。葡萄糖发酵培养基:葡萄糖20g，KH2PO42g，K2HPO45g，(NH4)2SO40.2g，N