利用米曲霉菌體去除廢水中蒽醌類化合物工藝技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用米曲霉菌體去除廢水中蒽醌類化合物工藝技術(shù)，涉及生物工程領(lǐng)域。即利用米曲霉作為出發(fā)菌株，經(jīng)過液體搖瓶培養(yǎng)、液體菌體擴大培養(yǎng)、獲得米曲霉菌體，利用該菌體去除廢水中蒽醌類化合物的工藝。采用此工藝技術(shù)蒽醌類化合物去除率可以達到70～100%。
【專利說明】利用米曲霉菌體去除廢水中蒽醌類化合物工藝技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特指利用米曲霉菌體去除含有蒽醌類化合物的廢水中的蒽醌類化合物。將原廢水濃縮或稀釋至蒽醌類化合物含量在0.5~10克/升后，投入米曲霉菌體,通氣攪拌反應(yīng)去除蒽醌類化合物。應(yīng)用此工藝蒽醌類化合物的去除率可達到 60 ~100%ο
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]蒽醌化合物種類繁多，是重要的化工原料和中間體，顏色鮮艷，范圍廣，因而在紡織、印染等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，不僅可用于滌綸及混紡織物的印染，還可用于錦綸、腈綸、丙綸、醋纖、羊毛、絲綢的印染。同時隨著環(huán)保要求的日益提升，偶氮染料禁用范圍擴大，也使得蒽醌染料的重要性更為突出，使其在印染工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是蒽醌類化合物不僅生產(chǎn)廢水水量大，而且該化合物色度高，溶解度低！熔點高！性質(zhì)穩(wěn)定！難以生物降解，又具有較高的親脂性，直接排放的污水中蒽醌通過沉降！食物鏈富集等作用可長期滯留于水體！ 土壤！沉積物和空氣中。因此探索有效降解蒽醌類化合物的技術(shù)，對于社會的和諧與發(fā)展具有十分重要的意義。
[0004]目前關(guān)于含有蒽醌類化合物廢水的處理專利有幾項，但是主要方法是蒽醌的回收利用、微生物降解以及氧化去除。如專利“1，4- 二羥基蒽醌生產(chǎn)廢水的治理和資源回收方法”(申請?zhí)?0112386.6)公開了利用大孔樹脂吸附，再用氫氧化鈉解析回收利用1，4 一二羥基蒽醌生產(chǎn)廢水中的蒽醌類化合物的方法；專利“一種1，4_ 二羥基蒽醌工藝廢水的回收方法”(申請?zhí)?00410013484.X)公開了利用濃縮、冷卻、結(jié)晶、分離和干燥等技術(shù)回收利用蒽醌的方法。專利“鞘氨醇單胞菌屬菌株及其在蒽醌染料廢水脫色中的應(yīng)用”(申請?zhí)?00410020832.6)公開了鞘氨醇單胞菌菌株，在蒽醌染料廢水脫色中應(yīng)用，該菌脫色能力強，降解速度快，但是只能適合于低濃度蒽醌廢水；還有采用電化學氧化(專利號200910029887.6)和光催化氧化(200710011629.6)，這兩種方法還需要進一步處理。與這些方法相關(guān)論文也有不少報道。另外一些博士和碩士學位論文報道了黃孢原毛平革菌吸附降解蒽醌類化合物機制進行了研究，但是未涉及其工藝技術(shù)。
[0005]本發(fā)明人經(jīng)過深入的研究,摸索出一種利用米曲霉orjzae)菌體，在通氣和攪拌反應(yīng)一段時間去除廢水中蒽醌類化合物工藝，該工藝時間短，去除率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供的是米曲霉降解廢水中蒽醌類化合物的生物技術(shù)。廢水經(jīng)過米曲霉降解后，其蒽醌類化合物去除率可到達6(Tl00%。
[0007]本發(fā)明一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，按照下述步驟進行:以米曲霉為出發(fā)菌株，進行試管擴大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中蒽醌類化合物。[0008]本發(fā)明所用的菌種是米曲霉任何一種菌種，如中國普通微生物菌種保藏管理中心(CCGMC)、中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)、中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)、中國醫(yī)學微生物菌種保藏管理中心(CMCC)、國家獸醫(yī)微生物菌種保藏中心(CVCC)和抗生素菌種保藏管理中心等等保藏的菌種。
[0009]本發(fā)明所適用的廢水是任意一種含蒽醌類化合物的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)蒽醌類化合物的廢液、從植物中提取蒽醌類化合物的廢液或者以蒽醌類化合物為原料合成其他產(chǎn)品的廢液。
[0010]其中所述的試管擴大培養(yǎng)中的試管擴大培養(yǎng)基為馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基(諸葛健、王正祥主編的“工業(yè)微生物實驗技術(shù)手冊”，1994，367頁。
[0011]其中所述的液體搖瓶培養(yǎng)中和菌體液體擴大培養(yǎng)中的液體搖瓶培養(yǎng)基和液體菌體培養(yǎng)基均為:葡萄糖5~30克/升，蛋白胨O~5克/升，酵母膏O~5克/升，硫酸鎂0.2~I克/升，吐溫-80 0.5~10克/升，磷酸二氫鉀2~9克/升，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘；其中所述的搖瓶培養(yǎng)工藝條件為，接種一環(huán)米曲霉試管斜面孢子(IX IO6)于裝有40~120 mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，在轉(zhuǎn)速:150轉(zhuǎn)/分，25~35°C，培養(yǎng)24~72小時；其中所述的菌體培養(yǎng)工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養(yǎng)種子液接種到液體菌體擴大培養(yǎng)工藝為，在溫度25~35°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘),培養(yǎng)18~72小時；培養(yǎng)液經(jīng)過3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到米曲霉菌體。
[0012]本發(fā)明所述的用菌體去除廢水中蒽醌類化合物的工藝為:上述米曲霉菌體與含有
0.05~I克/升蒽醌類化合物的廢水(通過真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)蒽醌類化合物濃度)按1:10~50 (質(zhì)量/體積)混合，在溫度25~60°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:I體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘),反應(yīng)3~15小時。
[0013]使用該工藝廢水降解后，蒽醌類化合物去除率可達到70-100%。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所述的液體菌體擴大培養(yǎng)工藝,結(jié)合本領(lǐng)域的基本知識,可以根據(jù)生產(chǎn)需要，增加二級、三級甚至四級菌體罐，進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模，以進行工業(yè)化生產(chǎn)。二級、三級甚至四級種子罐采用的培養(yǎng)基與搖瓶培養(yǎng)基和菌體液體擴大培養(yǎng)基相同，接種量為5~20%,培養(yǎng)條件同于液體菌體擴大培養(yǎng)條件。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)此工藝采用的蒽醌類化合物測定方法為:精密吸取1，8_ 二羥基蒽醌對照品溶液(0.522 mg/ml) 1、3、5、8、10、15 ml，分別置25ml容量瓶中，揮去甲醇，殘渣用0.5%醋酸鎂乙醇溶液溶解并稀釋至刻度，搖勻，于425 nm處，以0.5%醋酸鎂乙醇溶液作參比測定吸收度。以1，8_ 二羥基蒽醌含量(y)對吸收度(X)進行線性回歸分析，得線性回歸方程。精密吸取樣品溶液重復上述操作測定吸收度，利用線性回歸方程計算各樣品中總蒽醌的含量。
[0017]蒽醌類化合物去除率Re按下列公式(I)計算:
【權(quán)利要求】
1.一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在于按照下述步驟進行:以米曲霉為出發(fā)菌株，進行試管擴大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中蒽醌類化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在所用的菌種是米曲霉的任意一株菌種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在所適用的廢水是任意一種含蒽醌類化合物的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)蒽醌類化合物的廢液、從植物中提取蒽醌類化合物的廢液或者以蒽醌類化合物為原料合成其他產(chǎn)品的廢液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在其中所述的試管擴大培養(yǎng)中的擴大培養(yǎng)基為馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在其中所述的液體搖瓶培養(yǎng)中和菌體液體擴大培養(yǎng)中的液體搖瓶培養(yǎng)基和液體菌體培養(yǎng)基均為:葡萄糖5~30克/升，蛋白胨O~5克/升，酵母膏O~5克/升，硫酸鎂0.2~I克/升，吐溫-80 0.5~10克/升，磷酸二氫鉀2~9克/升，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在其中所述的搖瓶培養(yǎng)工藝條件為，接種3-5塊米曲霉試管斜面菌體(5X5mm)于裝有40~120 mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，在轉(zhuǎn)速:150轉(zhuǎn)/分，25~35°C，培養(yǎng)24~72小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在其中所述的菌體培養(yǎng)工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養(yǎng)種子液接種到液體菌體擴大培養(yǎng)工藝為，在溫度25~35°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘)，培養(yǎng)18~72小時；培養(yǎng)液經(jīng)過3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到米曲霉菌體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米曲霉降解蒽醌類化合物工藝技術(shù)，其特征在所述的用菌體去除廢水中蒽醌類化合物的工藝為:上述米曲霉菌體與含有0.05~I克/升蒽醌類化合物的廢水(通過真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)蒽醌類化合物濃度)按1:10~50 (質(zhì)量/體積)混合，在溫度25~60°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘)，反應(yīng)3~15小時，即可去除蒽醌類化合物。
【文檔編號】C12R1/69GK103466804SQ201310405488
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】張志才 申請人:江蘇大學