一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，通過(guò)先采用斜面培養(yǎng)分別制得米根霉懸浮液和甲醛降解微生物懸浮液，再分別進(jìn)行接種，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，最終制得所述丙酮降解劑，明顯提高對(duì)丙酮的降解速率、降解率和耐受度，并能夠適用于對(duì)高濃度丙酮的降解，數(shù)據(jù)顯示，利用所述丙酮降解劑在24h內(nèi)對(duì)50ppm的丙酮降解率高達(dá)90％以上，24h內(nèi)對(duì)100ppm的丙酮降解率提高為80％以上。
【專利說(shuō)明】
一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)汽車行業(yè)已進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期，隨著私人購(gòu)車量的迅速增長(zhǎng)，多數(shù)汽車 還未經(jīng)過(guò)有害氣體釋放期就直接推入市場(chǎng)，汽車內(nèi)的有害氣體對(duì)人體的危害引起了人們足 夠的重視。
[0003] 丙酮是汽車內(nèi)有害氣體之一，其主要污染源來(lái)自汽車內(nèi)所使用的塑料、橡膠、織 物、皮革、油漆涂料以及粘合劑等?？山?jīng)呼吸道、消化道和皮膚吸收，會(huì)麻痹人體神經(jīng)系統(tǒng)， 危害人體健康。
[0004] 目前去除丙酮的方法多為吸附法、吸收法等，但這些方法存在穩(wěn)定性低、藥劑量消 耗大、費(fèi)用高、去除率低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種效果好、成本低、去除率高 的復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步驟：
[0008] (1)將米根霉和甲醛降解微生物分別經(jīng)斜面培養(yǎng)后制成米根霉孢子懸浮液和甲醛 降解微生物孢子懸浮液；
[0009] (2)將步驟（1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的甲醛降解微生物孢子懸浮液分 別接種至液體培養(yǎng)基中，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，經(jīng)振蕩培養(yǎng)，即得所述丙酮降解劑。
[0010] 所述的液體培養(yǎng)基采用如下方法制得：
[0011] (si)依次稱取胰蛋白胨、酵母提取物和氯化鈉并控制所述胰蛋白胨、酵母提取物 和氯化鈉的質(zhì)量之比為2:1:2，進(jìn)行充分混合，得到混合物料；
[0012] (S2)在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水，得到混合液，將所述混合液的 pH調(diào)節(jié)至7.0-7.4，之后在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0013] (S3)向所述液體培養(yǎng)基中加入丙酮，即得所述含丙酮的液體培養(yǎng)基。
[0014] 步驟(1)中，所述米根霉孢子懸浮液的孢子濃度為0.1 X 109~1 X 109個(gè)/mL，所述甲 醛降解微生物孢子懸浮液的孢子濃度為〇. 1 X 109~1 X 109個(gè)/mL。
[0015] 步驟(1)中，所述甲醛降解微生物為產(chǎn)堿假單胞菌、惡臭假單胞菌、枯草芽孢桿菌、 黃曲霉、黑曲霉中的一種或幾種以任意比例組成的混合物。
[0016] 步驟(2)中，進(jìn)行接種時(shí)，所述的米根霉孢子懸浮液和甲醛降解微生物孢子懸浮液 的接種量均為1_1〇體積％。
[0017] 步驟(2)中，過(guò)氧化氫酶的加入量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的0.1 -1質(zhì)量％。
[0018]步驟（2)中，進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)的溫度為25~35°C，進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)的時(shí)間為 12-36h〇
[0019]在轉(zhuǎn)速為100-200r/min的搖床上進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)。
[0020] 所述的方法制備得到的復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為：
[0022] 本發(fā)明提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，通過(guò)先采用斜面 培養(yǎng)分別制得米根霉懸浮液和甲醛降解微生物懸浮液，再分別進(jìn)行接種，之后加入所述過(guò) 氧化氫酶，最終制得所述丙酮降解劑，對(duì)丙酮進(jìn)行降解的速率高，對(duì)丙酮的耐受度高，這是 由于本申請(qǐng)發(fā)明人在長(zhǎng)期研究中發(fā)現(xiàn)，僅采用甲醛降解微生物對(duì)丙酮進(jìn)行生物降解時(shí)，存 在反應(yīng)速率慢、降解率低、對(duì)丙酮的耐受程度低的問(wèn)題，從而不能適用于高濃度丙酮的降 解，數(shù)據(jù)顯示，利用甲醛降解微生物在24h內(nèi)對(duì)50ppm的丙酮降解率低于69 %，24h內(nèi)對(duì) lOOppm的丙酮降解率低于35%;進(jìn)一步本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量創(chuàng)造性勞動(dòng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用 米根霉與甲醛降解微生物進(jìn)行復(fù)配，并加入過(guò)氧化氫酶，最終制得所述丙酮降解劑，明顯提 高對(duì)丙酮的降解速率、降解率和耐受度，并能夠適用于對(duì)高濃度丙酮的降解，數(shù)據(jù)顯示，利 用所述丙酮降解劑在2411內(nèi)對(duì)5(^口1]1的丙酮降解率高達(dá)90%以上，2411內(nèi)對(duì)10(^口1]1的丙酮降 解率提高為80%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例中以1重量份代 表lg。
[0024] 下述實(shí)施例中所采用甲醛降解微生物來(lái)自土壤篩選，以甲醛為單一碳源培養(yǎng)得 至丨J，其中，18SrDNA序列與黑曲霉(Aspergillus niger)同源率達(dá)99.8% 〇
[0025] 米根霉(Rhizopus oryzae)購(gòu)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏中心。
[0026] 過(guò)氧化氫酶購(gòu)自Novozymes酶制劑公司。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 本實(shí)施例提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0029] (1)將所述米根霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為0.1 X 109個(gè)/mL的米根霉孢子 懸浮液，將所述產(chǎn)堿假單胞菌進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為〇. 1 X 109個(gè)/mL的產(chǎn)堿假單 胞菌孢子懸浮液；
[0030] (2)依次稱取10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉并進(jìn)行充分混合，得到混合 物料，在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水后，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0，用水 定容至1L，在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0031]將步驟(1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的產(chǎn)堿假單胞菌孢子懸浮液分別接種 至所述液體培養(yǎng)基中，接種量均為1體積％，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，并控制過(guò)氧化氫酶 的加入量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的〇. 1質(zhì)量％，在25°C條件下，轉(zhuǎn)速為100r/min的搖床上振 蕩培養(yǎng)12h，即得所述丙酮降解劑。
[0032] 實(shí)施例2
[0033]本實(shí)施例提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0034] (1)將所述米根霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為IX 109個(gè)/mL的米根霉孢子懸 浮液，將所述惡臭假單胞菌進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為1 X 109個(gè)/mL的惡臭假單胞菌 孢子懸浮液；
[0035] (2)依次稱取10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉并進(jìn)行充分混合，得到混合 物料，在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水后，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.4，用水 定容至1L，在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0036] 將步驟(1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的惡臭假單胞菌孢子懸浮液分別接種 至所述液體培養(yǎng)基中，接種量均為10體積％，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，并控制過(guò)氧化氫酶 的加入量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的1質(zhì)量％，在35°C條件下，轉(zhuǎn)速為200r/min的搖床上振蕩 培養(yǎng)36h，即得所述丙酮降解劑。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本實(shí)施例提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0039] (1)將所述米根霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為0.5 X 109個(gè)/mL的米根霉孢子 懸浮液，將所述枯草芽孢桿菌進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為〇. 5 X 109個(gè)/mL的枯草芽孢 桿菌孢子懸浮液；
[0040] (2)依次稱取10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉并進(jìn)行充分混合，得到混合 物料，在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水后，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.2，用水 定容至1L，在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0041] 將步驟(1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的枯草芽孢桿菌孢子懸浮液分別接種 至所述液體培養(yǎng)基中，接種量均為5體積％，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，并控制過(guò)氧化氫酶 的加入量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的0.5質(zhì)量％，在30°C條件下，轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上振 蕩培養(yǎng)24h，即得所述丙酮降解劑。
[0042] 實(shí)施例4
[0043] 本實(shí)施例提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0044] (1)將所述米根霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為IX 109個(gè)/mL的米根霉孢子懸 浮液，將所述黃曲霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為1 X 109個(gè)/mL的黃曲霉孢子懸浮液；
[0045] (2)依次稱取10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉并進(jìn)行充分混合，得到混合 物料，在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水后，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0，用水 定容至1L，在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0046] 將步驟(1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的黃曲霉孢子懸浮液分別接種至所述 液體培養(yǎng)基中，接種量均為5體積％，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，并控制過(guò)氧化氫酶的加入 量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的0.5質(zhì)量％，在30°C條件下，轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上振蕩培養(yǎng) 24h，即得所述丙酮降解劑。
[0047] 實(shí)施例5
[0048] 本實(shí)施例提供一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0049] (1)將所述米根霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為IX 109個(gè)/mL的米根霉孢子懸 浮液，將所述黑曲霉進(jìn)行斜面培養(yǎng)后制成孢子濃度為1 X 109個(gè)/mL的黑曲霉孢子懸浮液；
[0050] (2)依次稱取10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉并進(jìn)行充分混合，得到混合 物料，在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水后，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0，用水 定容至1L，在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基；
[0051] 將步驟(1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的黑曲霉孢子懸浮液分別接種至所述 液體培養(yǎng)基中，接種量均為5體積％，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，并控制過(guò)氧化氫酶的加入 量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的0.5質(zhì)量％，在30°C條件下，轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上振蕩培養(yǎng) 24h，即得所述丙酮降解劑。
[0052] 對(duì)比例1
[0053] 實(shí)驗(yàn)步驟同實(shí)施例5,不同之處在于:不加入米根霉。
[0054] 對(duì)比例2
[0055] 實(shí)驗(yàn)步驟同實(shí)施例5,不同之處在于:不加入過(guò)氧化氫酶。
[0056] 對(duì)比例3
[0057]實(shí)驗(yàn)步驟同實(shí)施例5,不同之處在于:不加入米根霉和過(guò)氧化氫酶。
[0058] 實(shí)驗(yàn)例
[0059] 將實(shí)施例5、對(duì)比例1、對(duì)比例2、對(duì)比例3制得的丙酮降解劑依次進(jìn)行編號(hào)為A、B、C、 D，將丙酮降解劑樣品A-D加入初始丙酮濃度Co分別為10、50、100ppm的液體培養(yǎng)基中，并在 30°C條件下，轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上進(jìn)行微生物降解24h，測(cè)定降解處理后液體培養(yǎng)基中 丙酮濃度&，并計(jì)算降解率，結(jié)果見表1。
[0060] 降解率（％) = (1-Ci/Cq)X100。
[0061 ]丙酮濃度采用紫外分光光度法檢測(cè)，具體如下：
[0062] (1)樣品蒸餾液的制備：取液體培養(yǎng)基30ml離心后取上清液，置于200ml玻璃蒸餾 瓶中，加入30 %硫酸0.5ml，為防止蒸氣逸出，排出管細(xì)的尖端接觸收集管底部，底部預(yù)先放 入少量水，開始時(shí)用微火緩緩加熱，蒸餾至餾分達(dá)到8.0ml時(shí)取出，密封混勻，即得樣品蒸餾 液供測(cè)定；
[0063] (2)取4.0ml樣品蒸餾液，加0.5mol/L鹽酸1.0ml，在264nm處測(cè)定吸光度值，根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)曲線算出液體培養(yǎng)基中丙酮濃度&。
[0064]表1-利用不同丙酮降解劑對(duì)丙酮進(jìn)行降解后的降解率
[0067] 從上表可以看出，本發(fā)明所述的丙酮降解劑(樣品A)，對(duì)50ppm的丙酮降解率高達(dá) 90 %，對(duì)1 OOppm的丙酮降解率高達(dá)82 %，而對(duì)比例1 -3制備得到的樣品B-D，對(duì)1 Oppm的丙酮 降解率尚且可以，但當(dāng)丙酮濃度為50ppm時(shí)，降解率降低為66-70%，當(dāng)丙酮濃度為lOOppm 時(shí)，丙酮降解率進(jìn)一步降低為35-55 %。
[0068] 本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種 形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技 術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將米根霉和甲醛降解微生物分別經(jīng)斜面培養(yǎng)后制成米根霉孢子懸浮液和甲醛降解 微生物孢子懸浮液； (2) 將步驟（1)所述的米根霉孢子懸浮液和所述的甲醛降解微生物孢子懸浮液分別接 種至液體培養(yǎng)基中，之后加入所述過(guò)氧化氫酶，經(jīng)振蕩培養(yǎng)，即得所述丙酮降解劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，所 述的液體培養(yǎng)基采用如下方法制得： (51) 依次稱取胰蛋白胨、酵母提取物和氯化鈉并控制所述胰蛋白胨、酵母提取物和氯 化鈉的質(zhì)量之比為2:1:2，進(jìn)行充分混合，得到混合物料； (52) 在攪拌條件下將所述混合物料充分溶解于水，得到混合液，將所述混合液的pH調(diào) 節(jié)至7.0-7.4，之后在15psi高壓下蒸汽滅菌21min，即得液體培養(yǎng)基； (53) 向所述液體培養(yǎng)基中加入丙酮，即得所述含丙酮的液體培養(yǎng)基。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，步 驟(1)中，所述米根霉孢子懸浮液的孢子濃度為〇. I XIO9~I X IO9個(gè)/mL，所述甲醛降解微生 物孢子懸浮液的孢子濃度為0.1 XIO9~I XIO9個(gè)/mL。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，步 驟（1)中，所述甲醛降解微生物為產(chǎn)堿假單胞菌、惡臭假單胞菌、枯草芽孢桿菌、黃曲霉、黑 曲霉中的一種或幾種以任意比例組成的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，步 驟(2)中，進(jìn)行接種時(shí)，所述的米根霉孢子懸浮液和甲醛降解微生物孢子懸浮液的接種量均 為1-10體積％。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，步 驟(2)中，過(guò)氧化氫酶的加入量占所述液體培養(yǎng)基質(zhì)量的0.1 -1質(zhì)量％。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，步 驟(2)中，進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)的溫度為25~35°C，進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)的時(shí)間為12-36h。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解劑的制備方法，其特征在于，在 轉(zhuǎn)速為100-200r/min的搖床上進(jìn)行所述振蕩培養(yǎng)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備得到的復(fù)合微生物及生物酶的丙酮降解 劑。
【文檔編號(hào)】B01D53/72GK105879658SQ201610316140
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】孫婷, 付鵬
【申請(qǐng)人】廣州榮天環(huán)?？萍加邢薰?br>