降解酚類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種降解酪類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑及制備方法，設(shè)及微生 物工程和污廢水處理工藝，屬于環(huán)境保護領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)分泌干擾物巧ndocrineDisruptingQiemicals,即邸Cs)，也稱為環(huán)境激素 巧nvironmental化rmone)，是一種外源性干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)，指環(huán)境中存在的能 干擾人類或動物內(nèi)分泌系統(tǒng)諸環(huán)節(jié)并導(dǎo)致異常效應(yīng)的物質(zhì)，它們通過攝入、積累等各種途 徑，并不直接作為有毒物質(zhì)給生物體帶來異常影響，而是類似雌激素對生物體起作用，即使 數(shù)量極少，也能讓生物體的內(nèi)分泌失衡，出現(xiàn)種種異?，F(xiàn)象。運類物質(zhì)會導(dǎo)致動物體和人體 生殖器障礙、行為異常、生殖能力下降、幼體死亡、甚至滅絕。
[0003] 環(huán)境中的酪類內(nèi)分泌干擾物不是天然存在的，而是由于人為因素造成的。例如壬 基酪（NP)、辛基酪（0巧及十二烷基酪值巧等烷基酪（AP)，主要來源于多種非離子表面活 性劑和烷基酪聚氧乙締酸（APEO)的工業(yè)生產(chǎn)及使用過程；雙酪A度PA)主要來源于聚碳酸 醋和環(huán)氧樹脂的工業(yè)生產(chǎn)及使用過程。生活污水及相關(guān)工業(yè)廢水的排放伴隨著大量酪類內(nèi) 分泌干擾物的釋放，壬基酪（NP)、壬基酪聚氧乙締酸（NPEO)、辛基酪（OP)、辛基酪聚氧乙締 酸（OPEO)、十二烷基酪值巧、雙酪A度PA)等運6種化合物占污廢水中酪類內(nèi)分泌干擾物總 量的98%W上，同時大多數(shù)酪類內(nèi)分泌干擾物具有很強的親脂憎水性和難降解性，極易吸 附到固體沉積物和污泥顆粒物上。
[0004] 目前污廢水處理工藝中活性污泥法應(yīng)用最為廣泛，但其中的酪類內(nèi)分泌干擾物幾 乎沒有得到降解，少部分WUg/L級殘存在水體中，大部分W吸附和沉降方式被轉(zhuǎn)移到剩余 污泥中。而污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥的處置方式W填埋和農(nóng)用為主，運就導(dǎo)致大量酪類 內(nèi)分泌干擾物隨污泥進入環(huán)境?！廊乐泻退w中的酪類內(nèi)分泌干擾物可通過多種途徑在人 和動物體內(nèi)蓄積，易造成內(nèi)分泌素亂、性功能障礙等危害；若其在動物體內(nèi)含量過高，可直 接導(dǎo)致動物的死亡，因此污廢水中酪類內(nèi)分泌干擾物的降解受到廣泛關(guān)注。 陽0化]針對降解酪類內(nèi)分泌干擾物，現(xiàn)有的研究多采用光催化法，但光催化效率低、人造 紫外光能耗大，且光催化劑（Ti化或BiO訝不易制得，不具有經(jīng)濟性。
[0006] 酪類內(nèi)分泌干擾物生物處理方法鮮有報道，且實際應(yīng)用效果不樂觀。例如中國發(fā) 明專利，申請?zhí)?01210539590. 6《一種利用漆酶降解辛基酪的方法》公開了一種利用漆酶 降解辛基酪的方法，但存在酶制劑價格昂貴、酶反應(yīng)條件苛刻、酶反應(yīng)底物單一等缺陷，應(yīng) 用性差。中國發(fā)明專利，申請?zhí)?00910019223. 1《一株高效降解多種酪類化合物的假單胞 菌XQ23》公開了一株能降解酪類化合物的假單胞菌，但由于單一菌株酶系單一，不能使酪類 化合物完全降解，不能用于產(chǎn)業(yè)推廣。中國發(fā)明專利，專利號為201210057537. 2《一種微生 物菌劑在含酪廢水生物處理中的應(yīng)用》，公開了一種微生物菌劑用于含酪工業(yè)廢水處理的 應(yīng)用方法，但其菌劑馴化時間久，并忽略了污泥二次污染的安全性檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明針對多種酪類內(nèi)分泌干擾物，提供一種高效 專一的降解微生物復(fù)合制劑，經(jīng)復(fù)配形成共生協(xié)作體系，強化污廢水處理工藝，能有效去除 包括NP、NPE0、0P、0PE0、DP、BPA等酪類內(nèi)分泌干擾物，本發(fā)明的另一目的是提供該微生物 復(fù)合制劑的制備方法及應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：降解酪類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑，包括 克雷伯氏菌化Iebsiellasp.)、生脂固氮螺菌（AzospirillumIipoferum)、紅串紅球菌 (Rhodococcuse;ryt虹opolis)和地衣芽抱桿菌度acillusIicheniformis) ;W復(fù)合微生物 制劑所含總菌數(shù)計算，所述克雷伯氏菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為30%~50%，所述生脂 固氮螺菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為30%~50%，所述的紅串紅球菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的 百分比為10%~30%，所述地衣芽抱桿菌的菌數(shù)占總菌數(shù)的百分比為10%~30%;所述克 雷伯氏菌是克雷伯氏菌ACCCl1779、ACCCl1692、ACCCl1624中的一種；所述生脂固氮螺菌是 生脂固氮螺菌ACCC10481 ;所述紅串紅球菌是紅串紅球菌ACCC40323、ACCC10214中的一種； 所述地衣芽抱桿菌是地衣芽抱桿菌ACCC02698、ACCC19372、CGMCC1. 10314、CGMCC1. 521中 的一種。
[0009] 進一步的，所述的降解酪類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑中，微生物的總菌數(shù) 大于等于 4. 5Xl〇9cfu/mL。
[0010] 研究表明，克雷伯氏菌化Iebsiella sp.)有豐富的酶系，代謝功能多樣，對長鏈燒 基酪降解效果明顯。此外，其還能降解如菊醋類、慷醒類、酪類、酸類、硝基苯類化合物等多 種有毒有機物。
[0011] 生脂固氮螺菌（AzospirillumIipoferum)能產(chǎn)生漆酶，能催化芳香胺和酪類等多 種芳香化合物的氧化，對BPA有高效降解能力。
[0012] 紅串紅球菌巧hodococcus eryt虹opolis)對多種有機溶劑有較強的耐受性，產(chǎn)環(huán) 徑化雙加氧酶、脫硫酶、醇脫氨酶，能高效降解多環(huán)芳控，凈化水體。
[0013] 地衣芽抱桿菌度acillus Iicheni化rmis)抗逆性強，含有豐富的纖維素酶、脂肪 酶和淀粉酶能協(xié)同上述=種微生物有效降解污廢水中的有機物。
[0014] 一種制備所述降解酪類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑的方法，其工藝流程是： 種子液制備一混合發(fā)酵一保護劑的制備與添加一產(chǎn)品質(zhì)量檢驗與分裝，詳細(xì)實施步驟如 下：
[0015] 第一步：種子液制備
[0016]將克雷伯氏菌化Iebsiellasp.)ACCC11779、ACCC11692、ACCC11624 中的 一種、生脂固氮螺菌（AzospirillumlipoferunOACCC10481、紅串紅球菌（Miodococcus er5rtbopolis)ACCC40323、ACCC10214 中的一種、地衣芽抱桿菌度acillus Iicheniformis)ACCC02698、ACCC19372、CGMCC1. 10314、CGMCC1. 521 中的一種，經(jīng)斜面活 化后，分別接種于含牛肉膏蛋白腺液體培養(yǎng)基的=角瓶中，搖瓶培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為裝液量 35%~45%，溫度30~37°C，搖床轉(zhuǎn)速110~160巧m，培養(yǎng)時間12~36h;
[0017] 將上述培養(yǎng)好的搖瓶種子液分別接入種子罐進行發(fā)酵，接種量為5%~10%，培 養(yǎng)條件為：通氣量1:1~1. 5v/v/min，溫度30~37°C，攬拌速度110~16化pm，發(fā)酵時間 12~36h，制得的發(fā)酵種子液活菌數(shù)大于等于4. 5 X IO9C化/mL ;
[0018] 第二步：混合發(fā)酵
[0019] 將上述制得的發(fā)酵種子液按照重量百分比配制混合種子液，配制比例為：克雷伯 氏菌種子液占混合種子液重量百分比為30 %~50 %，生脂固氮螺菌種子液占混合種子液 重量百分比為30%~50%，紅串紅球菌10%~30%種子液占混合種子液重量百分比為，地 衣芽抱桿菌種子液占混合種子液重量百分比為10%~30% ;
[0020] 發(fā)酵罐中加入液體發(fā)酵基質(zhì)，115°c滅菌30min，待發(fā)酵罐溫度降至40°CW下，將 上述混合種子液按液體發(fā)酵基質(zhì)重量百分比5%~10%加入；控制發(fā)酵罐中培養(yǎng)通氣量為 1 : 1~1.5v/v/min，溫度30~37°C，攬拌速度110~160巧m，培養(yǎng)時間為12~36h;f|jU 得的復(fù)合菌劑活菌總數(shù)大于等于4. 5Xl〇9c化/mL;
[0021] 第S步：保護劑的制備與添加
[0022] 保護劑配方：脫脂奶粉1. 0~1. 5%，地瓜淀粉2. 0~2. 5%，甘油2. 0~2. 5%，蒸 饋水100血，百分比為質(zhì)量體積比；脫脂奶粉用紫外燈照射45min，其他成分混合后用115°C 高壓蒸汽滅菌30min，再在無菌環(huán)境下混合；
[0023] 保護劑添加：滅菌好的保護劑按上述復(fù)合菌劑的重量百分比2%~5%添加至復(fù) 合菌劑中，攬拌均勻。
[0024] 第四步：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗與分裝
[00巧]經(jīng)檢驗產(chǎn)品中活菌數(shù)大于等于4. 5XIO9C化/mU合格產(chǎn)品用塑料桶分裝。
[00%] 所述混合發(fā)酵培養(yǎng)基W質(zhì)量體積百分比計算，其配方為：玉米淀粉5%~10%，豆 巧粉15 %~20 %，酵母膏0. 1 %~0. 2 %，憐酸氨二鐘0. 2 %~0. 4%，憐酸二氨鋼0. 3 %~ 0. 6%，硫酸儀 0. 005%~0. 01%，水lOOmL。
[0027] 本發(fā)明所述的降解酪類內(nèi)分泌干擾物的復(fù)合微生物制劑，其應(yīng)用方法如下：
[0028] 將本發(fā)明所述復(fù)合微生物制劑分別投入?yún)捬醭睾秃醚醭刂校状瓮都恿繛樘幚硌b 置有效容積的0. 2%~0. 5%，即時輸入含酪類內(nèi)分泌干擾物的生活污水或工業(yè)廢水；所述 厭氧池的水力停留時間2~12h，P冊.0~9. 0,水溫18~40°C;所述好氧池的水力停留時 間5~50h，P冊.0~9. 0,水溫18~40°C，氣水比10~20:1，出口處的溶解氧2mg/L;控制 系統(tǒng)固體停留時間為6~72h;好氧處理后的廢水經(jīng)所述沉淀池沉淀后連續(xù)排出，由所述厭 氧池和沉淀池收集的剩余污泥經(jīng)濃縮后排出。
[0029] 發(fā)明原理：
[0030] 本發(fā)明設(shè)及一種降解