專(zhuān)利名稱(chēng)：降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì) 胞及其制備方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)可以理解為由光合作用產(chǎn)生的所有生物有機(jī)體的總稱(chēng)，包括植物、農(nóng)作物、 林產(chǎn)物、海產(chǎn)物(各種海草)和城市垃圾(紙張、天然纖維)等。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)科技不斷提高，農(nóng)作物產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，由此帶來(lái)的農(nóng)作物秸稈量亦隨 之增加；城市綠化飛速發(fā)展，城市綠地迅速擴(kuò)大，植物的生理產(chǎn)物-枯枝落葉(凋落物)大 量產(chǎn)生；城市化進(jìn)程不斷加快，人們對(duì)紙張的需求不斷增加，如商品外包裝紙盒、紙袋以及 其他紙制品，由此產(chǎn)生大量的城市垃圾。傳統(tǒng)觀念常常認(rèn)為生物質(zhì)垃圾影響衛(wèi)生、影響景 觀，于是每年要耗用大量的人力資金對(duì)其進(jìn)行清掃、焚燒，不但污染環(huán)境而且給市政市容管 理造成很大壓力。經(jīng)研究證明，生物質(zhì)作為土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要環(huán)節(jié)， 含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤性狀，維持生態(tài)平衡。因此可利用堆肥 技術(shù)將生物質(zhì)肥料化，利用微生物具有氧化和分解有機(jī)物的能力，適當(dāng)調(diào)節(jié)環(huán)境因子，特別 是篩選轉(zhuǎn)化效率高、比較專(zhuān)一的菌株，將粗有機(jī)質(zhì)逐步分解轉(zhuǎn)化為腐殖酸等比較穩(wěn)定的有 機(jī)肥料。傳統(tǒng)的生物質(zhì)垃圾微生物降解工藝采用生物質(zhì)垃圾粉碎、發(fā)酵降解、腐熟、干燥造 粒等連續(xù)進(jìn)行的工藝，在此工藝中，發(fā)酵降解階段使用的是液態(tài)菌劑，發(fā)酵完成后，生物質(zhì) 垃圾降解菌劑隨發(fā)酵液及發(fā)酵產(chǎn)物排出系統(tǒng)，不僅造成發(fā)酵資源的浪費(fèi)，而且產(chǎn)生大量廢 水，增加廢水處理難度。目前，將生物質(zhì)垃圾降解菌固定化成為解決發(fā)酵資源浪費(fèi)及廢水產(chǎn)生的問(wèn)題；同 時(shí)，通過(guò)磁性?xún)?nèi)核可順利將載體與發(fā)酵底物進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)快速、高效、無(wú)害化降解的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降解生物質(zhì)的超順磁性載體固 定化細(xì)胞及其制備方法，該方法同傳統(tǒng)的液態(tài)菌劑相比，可以減少資源的浪費(fèi)，并解決傳統(tǒng) 法廢水排放的問(wèn)題。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞，該降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性 載體固定化細(xì)胞由超順磁性微球和吸附-鍵合于其上的固定化細(xì)胞組成，超順磁性微球由 Fe3O4磁性微粒和包裹在其表面的殼聚糖和植物廢棄物組成，固定化細(xì)胞為產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉的混合物。降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法包括以下步驟(1)稱(chēng)取!^Cl3 WH2C^PFeCl2 ·4Η20，按照 1 3+/ 2+的摩爾比為 0. 5-1. 5進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至11-12，恒溫水浴60-85°C，劇烈攪拌30min-60min，靜置0. 5-1. 5h，
3利用外加磁場(chǎng)將所得沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到狗304磁性微粒；( 取殼聚糖溶液與溶解于硫酸中的植物廢棄物按體積比10-8 1進(jìn)行混合， 同時(shí)加入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中！^e3O4磁性微粒和殼聚糖的摩爾比為 1 0. 5-2 ；(3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到有機(jī)分散介 質(zhì)中，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9. 0不變，充分?jǐn)嚢鐸Omin，再加入甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0， 繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至60°C在2000rpm的攪拌速度下 反應(yīng)2h，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水充分洗滌后，用乙醇抽提洗滌， 60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉到20ml液體LB培 養(yǎng)基中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按 1 %的接種量轉(zhuǎn)入含400ml液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生 長(zhǎng)期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為0. 8-1. O ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中，在37°C和IOOrpm條件下吸 附鍵合72-%h，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解生物質(zhì)垃圾的 超順磁性載體固定化細(xì)胞。而且，所述的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉和康寧木霉的細(xì)胞數(shù)比例為1-3 1-2 4。而且，所述的殼聚糖溶液是殼聚糖溶解于體積濃度百分比為2-5%乙酸中形成的， 其質(zhì)量百分比濃度為1_4%。而且，所述的植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為20-30%。而且，所述的有機(jī)分散介質(zhì)的組分及重量份數(shù)為液體石蠟50-75份；斯盤(pán)-80 0. 5-4份；甲醛:5-10份；正己烷11-45份。而且，所述的有機(jī)分散介質(zhì)體積為磁性載體溶液體積的1. 2-1. 5倍。而且，所述的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液與超順磁性微球的質(zhì)量比為4-6 1。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是1.生物質(zhì)垃圾降解過(guò)程中一般使用液態(tài)菌劑，菌劑隨發(fā)酵液及產(chǎn)品排出系統(tǒng)而 消耗，造成發(fā)酵過(guò)程中菌群濃度低，發(fā)酵速度慢，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，不但造成資源浪費(fèi)，還增加了 廢水排放量和廢水處理難度的問(wèn)題，本發(fā)明提出了將發(fā)酵菌劑附載于超順磁性固定化載體 上，能夠有效解決上述問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)載體的回收。2.本發(fā)明所制超順磁性微球是在磁性納米!^e3O4顆粒表面包裹殼聚糖和植物廢棄 物的混合物，該超順磁性載體兼具有磁性粒子和高分子營(yíng)養(yǎng)源的特點(diǎn)，一方面具有超順磁 性，在外加磁場(chǎng)作用下能夠快速?gòu)墓虘B(tài)產(chǎn)物中分離出來(lái)；另一方面可以附載降解菌劑細(xì)胞， 載體中的植物廢棄物作為降解菌劑細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而殼聚糖具有良好的吸附性、通透性、 生物親和性等成為細(xì)胞優(yōu)良的結(jié)合載體。另外，本發(fā)明超順磁性載體固定化細(xì)胞具有粒徑 均勻、磁響應(yīng)性強(qiáng)、親和性好、可誘導(dǎo)特異性降解酶等功能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步詳述，但本實(shí)施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說(shuō)明性的， 而不是限定性的，不應(yīng)依此來(lái)局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞，該降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性 載體固定化細(xì)胞由超順磁性微球和吸附-鍵合于其上的固定化細(xì)胞組成，超順磁性微球由 Fe3O4磁性微粒和包裹在其表面的殼聚糖和植物廢棄物組成，固定化細(xì)胞為產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉的混合物。實(shí)施例1 —種降解園林垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，該制備方法包括以下 步驟(1)稱(chēng)取FeCl3 · 6H20和FeCl2 · 4H20,按照Fe3+/Fe2+的摩爾比為0. 7進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至11，恒溫水浴60°C，劇烈攪拌30min，靜置lh，利用外加磁場(chǎng)將所得 沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到!^e3O4磁性微粒；(2)取質(zhì)量百分比濃度為殼聚糖溶液(殼聚糖溶解于體積濃度百分比為2%乙 酸中形成)與溶解于硫酸中的植物廢棄物(植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為20%) 按體積比10 1進(jìn)行混合，同時(shí)加入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中!^e3O4磁性微 粒和殼聚糖的摩爾比為11;(3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到由50份液體 石蠟，1份斯盤(pán)-80，5份甲醛和44份正己烷組成的有機(jī)分散介質(zhì)中(有機(jī)分散介質(zhì)體積為 磁性載體溶液體積的1. 2倍)，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9. 0不變，充分?jǐn)嚢鑜Omin，再加入 甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0，繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至60°C 在2000rpm的攪拌速度下反應(yīng)池，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水充分 洗滌后，用乙醇抽提洗滌，60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉(產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉細(xì)胞數(shù)比例為1 1 4)到20ml液體LB培養(yǎng)基中，于37°C和160rpm 條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按1 %的接種量轉(zhuǎn)入含400ml 液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群 細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為0. 8 ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液 與超順磁性微球的質(zhì)量比為4 1)，在37°C和IOOrpm條件下吸附鍵合72h，然后用質(zhì)量分 數(shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解園林垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞。實(shí)施例2 一種降解秸稈等農(nóng)作物垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，該制備方法 包括以下步驟(1)稱(chēng)取FeCl3 · 6H20和FeCl2 · 4H20,按照Fe3+/Fe2+的摩爾比為0. 8進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至12，恒溫水浴70°C，劇烈攪拌40min，靜置0. 5h，利用外加磁場(chǎng)將所 得沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到!^e3O4磁性微粒；(2)取質(zhì)量百分比濃度為2%殼聚糖溶液(殼聚糖溶解于體積濃度百分比為4%乙 酸中形成)與溶解于硫酸中的植物廢棄物(植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為25%) 按體積比8 1進(jìn)行混合，同時(shí)加入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中!^e3O4磁性微粒 和殼聚糖的摩爾比為1 0.5;(3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到由60份液體石蠟，0. 5份斯盤(pán)-80，7份甲醛和32. 5份正己烷組成的有機(jī)分散介質(zhì)中(有機(jī)分散介質(zhì)體 積為磁性載體溶液體積的1. 3倍)，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9. 0不變，充分?jǐn)嚢鑜Omin，再 加入甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0，繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至 60°C在2000rpm的攪拌速度下反應(yīng)池，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水 充分洗滌后，用乙醇抽提洗滌，60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉(產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉細(xì)胞數(shù)比例為1 1 2)到20ml液體LB培養(yǎng)基中，于37°C和160rpm 條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按1 %的接種量轉(zhuǎn)入含400ml 液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群 細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為0. 9 ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液 與超順磁性微球的質(zhì)量比為5 1)，在37°C和IOOrpm條件下吸附鍵合84h，然后用質(zhì)量分 數(shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解秸稈等農(nóng)作物垃圾的超順磁性載體固定化細(xì) 胞。實(shí)施例3 一種降解秸稈等農(nóng)作物垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，該制備方法 包括以下步驟(1)稱(chēng)取FeCl3 · 6H20和FeCl2 · 4H20,按照Fe3+/Fe2+的摩爾比為1. O進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至12，恒溫水浴85°C，劇烈攪拌60min，靜置1.證，利用外加磁場(chǎng)將所 得沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到!^e3O4磁性微粒；(2)取質(zhì)量百分比濃度為3%殼聚糖溶液(殼聚糖溶解于體積濃度百分比為5%乙 酸中形成)與溶解于硫酸中的植物廢棄物(植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為30%) 按體積比9 1進(jìn)行混合，同時(shí)加入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中!^e3O4磁性微粒 和殼聚糖的摩爾比為1 1.5;(3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到由70份液體 石蠟，2份斯盤(pán)_80，8份甲醛和20份正己烷組成的有機(jī)分散介質(zhì)中(有機(jī)分散介質(zhì)體積為 磁性載體溶液體積的1. 4倍)，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9. O不變，充分?jǐn)嚢鑜Omin，再加入 甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0，繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至60°C 在2000rpm的攪拌速度下反應(yīng)池，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水充分 洗滌后，用乙醇抽提洗滌，60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉(產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉細(xì)胞數(shù)比例為3 1 4)到20ml液體LB培養(yǎng)基中，于37°C和160rpm 條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按1 %的接種量轉(zhuǎn)入含400ml 液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群 細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為1. O ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液 與超順磁性微球的質(zhì)量比為6 1)，在37°C和IOOrpm條件下吸附鍵合96h，然后用質(zhì)量分 數(shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解秸稈等農(nóng)作物垃圾的超順磁性載體固定化細(xì) 胞。
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實(shí)施例4 一種降解城市垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，該制備方法包括以下 步驟(1)稱(chēng)取FeCl3 · 6H20和FeCl2 · 4H20,按照Fe3+/Fe2+的摩爾比為1. 5進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至11，恒溫水浴80°C，劇烈攪拌50min，靜置lh，利用外加磁場(chǎng)將所得 沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到!^e3O4磁性微粒；(2)取質(zhì)量百分比濃度為4%殼聚糖溶液(殼聚糖溶解于體積濃度百分比為3%乙 酸中形成)與溶解于硫酸中的植物廢棄物(植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為25%) 按體積比9 1進(jìn)行混合，同時(shí)加入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中!^e3O4磁性微粒 和殼聚糖的摩爾比為11; (3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到由75份液體 石蠟，4份斯盤(pán)-80，10份甲醛和11份正己烷組成的有機(jī)分散介質(zhì)中(有機(jī)分散介質(zhì)體積為 磁性載體溶液體積的1. 5倍)，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9. 0不變，充分?jǐn)嚢鑜Omin，再加入 甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0，繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至60°C 在2000rpm的攪拌速度下反應(yīng)池，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水充分 洗滌后，用乙醇抽提洗滌，60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉(產(chǎn)黃纖維單胞 菌、黑曲霉和康寧木霉細(xì)胞數(shù)比例為2 1 4)到20ml液體LB培養(yǎng)基中，于37°C和160rpm 條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按1 %的接種量轉(zhuǎn)入含400ml 液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群 細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為0. 85 ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液 與超順磁性微球的質(zhì)量比為5 1)，在37°C和IOOrpm條件下吸附鍵合84h，然后用質(zhì)量分 數(shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解城市垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞。
權(quán)利要求
1. 一種降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞，其特征在于該降解生物質(zhì)垃圾 的超順磁性載體固定化細(xì)胞由超順磁性微球和吸附-鍵合于其上的固定化細(xì)胞組成，超順 磁性微球由!^e3O4磁性微粒和包裹在其表面的殼聚糖和植物廢棄物組成，固定化細(xì)胞為產(chǎn) 黃纖維單胞菌、黑曲霉和康寧木霉的混合物。
2. 一種如權(quán)利要求1所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法， 其特征在于該制備方法包括以下步驟(1)稱(chēng)取FeCl3· 6H20和FeCl2 · 4H20,按照Fe3+/Fe2+的摩爾比為0. 5-1. 5進(jìn)行混合后 加入蒸餾水調(diào)節(jié)PH值至11-12，恒溫水浴60-85°C，劇烈攪拌30min-60min，靜置0. 5-1. 5h， 利用外加磁場(chǎng)將所得沉淀從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，經(jīng)洗滌、干燥，得到狗304磁性微粒；(2)取殼聚糖溶液與溶解于硫酸中的植物廢棄物按體積比10-8 1進(jìn)行混合，同時(shí)加 入!^e3O4磁性微粒制成磁性載體溶液，其中!^e3O4磁性微粒和殼聚糖的摩爾比為1 0. 5_2 ；(3)在攪拌速度為2000rpm的室溫條件下將磁性載體溶液逐滴加入到有機(jī)分散介質(zhì) 中，升溫至40°C并調(diào)節(jié)pH為9.0不變，充分?jǐn)嚢鑜Omin，再加入甲醛10ml，調(diào)節(jié)pH為5. 0， 繼續(xù)攪拌30min后加入3ml戊二醛，調(diào)節(jié)pH為9. 0，升溫至60°C在2000rpm的攪拌速度下 反應(yīng)2h，然后用磁鐵收集得到的產(chǎn)物，依次用石油醚、蒸餾水充分洗滌后，用乙醇抽提洗滌， 60°C下真空干燥，即得超順磁性微球；(4)分別接一環(huán)斜面保存的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉、康寧木霉到20ml液體LB培養(yǎng)基 中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)4 形成菌群細(xì)胞懸液；然后將菌群細(xì)胞懸液按的接種量轉(zhuǎn)入含400ml液體LB培養(yǎng)基的中，于37°C和160rpm條件下?lián)u床培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng) 期形成對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液0D_為0. 8-1. O ；(5)將超順磁性微球置于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液中，在37°C和IOOrpm條件下吸附鍵 合72-%h，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液洗滌，經(jīng)磁性分離后得到降解生物質(zhì)垃圾的超順 磁性載體固定化細(xì)胞。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，其 特征在于所述的產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉和康寧木霉的細(xì)胞數(shù)比例為1-3 1-2 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，其 特征在于所述的殼聚糖溶液是殼聚糖溶解于體積濃度百分比為2-5%乙酸中形成的，其 質(zhì)量百分比濃度為1_4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，其 特征在于所述的植物廢棄物和硫酸的質(zhì)量體積百分比為20-30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法， 其特征在于所述的有機(jī)分散介質(zhì)的組分及重量份數(shù)為液體石蠟50-75份；斯盤(pán)-80 0. 5-4份；甲醛5-10份；正己烷=11-45份。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方 法，其特征在于所述的有機(jī)分散介質(zhì)體積為磁性載體溶液體積的1. 2-1. 5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞的制備方法，其 特征在于所述的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌群細(xì)胞懸液與超順磁性微球的質(zhì)量比為4-6 1。全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞及其制備方法。該降解生物質(zhì)垃圾的超順磁性載體固定化細(xì)胞由超順磁性微球和吸附-鍵合于其上的固定化細(xì)胞組成，超順磁性微球由Fe3O4磁性微粒和包裹在其表面的殼聚糖和植物廢棄物組成，固定化細(xì)胞為產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉和康寧木霉的混合物。該方法同傳統(tǒng)的液態(tài)菌劑相比，可以減少資源的浪費(fèi)，并解決傳統(tǒng)法廢水排放的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C12N11/14GK102080071SQ20091022885
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者劉英華, 劉金鵬, 李維尊, 李鐵龍, 王平, 鞠美庭 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)