利用黃孢原毛平革菌菌體去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種黃孢原毛平革菌菌體去除蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)，涉及生物工程領(lǐng)域。即利用黃孢原毛平革菌作為出發(fā)菌株，經(jīng)過(guò)液體搖瓶培養(yǎng)、液體菌體擴(kuò)大培養(yǎng)、獲得黃孢原毛平革菌菌體，利用該菌體去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物的工藝。采用此工藝技術(shù)蒽醌類(lèi)化合物去除率可以達(dá)到70～100%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用黃孢原毛平革菌菌體去除廢水中蒽醌類(lèi)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】，特指利用黃孢原毛平革菌菌體去除含有蒽醌類(lèi)化合物的廢水中的蒽醌類(lèi)化合物。將原廢水濃縮或稀釋至蒽醌類(lèi)化合物含量在0.05-1克/升后，投入黃孢原毛平革菌菌體，通氣攪拌反應(yīng)去除蒽醌類(lèi)化合物。應(yīng)用此工藝蒽醌類(lèi)化合物的去除率可達(dá)到60-100%。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]蒽醌化合物種類(lèi)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(shí)隨著環(huán)保要求的日益提升，偶氮染料禁用范圍擴(kuò)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(lái)越廣泛。但是蒽醌類(lèi)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(diǎn)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(guò)沉降！食物鏈富集等作用可長(zhǎng)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(lèi)化合物的技術(shù)，對(duì)于社會(huì)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(lèi)化合物廢水的處理專(zhuān)利有幾項(xiàng)，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(zhuān)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(qǐng)?zhí)?0112386.6)公開(kāi)了利用大孔樹(shù)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(lèi)化合物的方法；專(zhuān)利“一種1，4_ 二羥基蒽醌工藝廢水的回收方法”(申請(qǐng)?zhí)?00410013484.X)公開(kāi)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(zhuān)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(qǐng)?zhí)?00410020832.6)公開(kāi)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(qiáng)，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(xué)氧化(專(zhuān)利200910029887.6)和光催化氧化(200710011629.6)，這兩種方法還需要進(jìn)一步處理。與這些方法相關(guān)論文也有不少報(bào)道。另外一些博士和碩士學(xué)位論文報(bào)道了黃孢原毛平革菌吸附降解蒽醌類(lèi)化合物機(jī)制進(jìn)行了研究，但是未涉及其工藝技術(shù)。
[0005]本發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入的研究，摸索出一種利用黃孢原毛平革菌iPhanerochae techrysosporium)菌體,在通氣和攪拌反應(yīng)一段時(shí)間去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物工藝，該工藝時(shí)間短，去除率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供的是黃孢原毛平革菌降解廢水中蒽醌類(lèi)化合物的生物技術(shù)。廢水經(jīng)過(guò)黃孢原毛平革菌降解后，其蒽醌類(lèi)化合物去除率可到達(dá)60-100%。
[0007]本發(fā)明一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)，按照下述步驟進(jìn)行:以黃孢原毛平革菌為出發(fā)菌株，進(jìn)行試管擴(kuò)大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴(kuò)大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物。
[0008]本發(fā)明所用的菌種是黃孢原毛平革菌(JjImiwiroclmGte chrysosporium)的任意一株菌種，如中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CCGMC)、中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)、中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)、中國(guó)醫(yī)學(xué)微生物菌種保藏管理中心(CMCC)、國(guó)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(lèi)化合物的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)蒽醌類(lèi)化合物的廢液、從植物中提取蒽醌類(lèi)化合物的廢液或者以蒽醌類(lèi)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(kuò)大培養(yǎng)中的擴(kuò)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(shí)驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)”，1994，367頁(yè)。
[0011]其中所述的液體搖瓶培養(yǎng)中和菌體液體擴(kuò)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
0.2~1，吐溫-80 0.5~10，磷酸二氫鉀2~9，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘。
[0012]其中所述的搖瓶培養(yǎng)工藝條件為，接種3-5塊黃孢原毛平革菌試管斜面菌體(5 X 5mm)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(shí)。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(kuò)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(shí)；培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到黃孢原毛平革菌菌體。
[0013]本發(fā)明所述的用菌`體去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物的工藝為:上述黃孢原毛平革菌菌體與含有0.05~I克/升蒽醌類(lèi)化合物的廢水(通過(guò)真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)蒽醌類(lèi)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(shí)，即可去除蒽醌類(lèi)化合物。
[0014]使用該工藝廢水降解后，蒽醌類(lèi)化合物去除率可達(dá)到70-100%。
[0015]根據(jù)本發(fā)明所述的液體菌體擴(kuò)大培養(yǎng)工藝，結(jié)合本領(lǐng)域的基本知識(shí)，可以根據(jù)生產(chǎn)需要，增加二級(jí)、三級(jí)甚至四級(jí)菌體罐，進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。二級(jí)、三級(jí)甚至四級(jí)種子罐采用的培養(yǎng)基與搖瓶培養(yǎng)基和菌體液體擴(kuò)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(kuò)大培養(yǎng)條件。
【具體實(shí)施方式】
[0016]根據(jù)此工藝采用的蒽醌類(lèi)化合物測(cè)定方法為:精密吸取1，8_ 二羥基蒽醌對(duì)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?jiān)?.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(cè)定吸收度。以1，8_ 二羥基蒽醌含量(y)對(duì)吸收度(X)進(jìn)行線(xiàn)性回歸分析，得線(xiàn)性回歸方程。精密吸取樣品溶液重復(fù)上述操作測(cè)定吸收度，利用線(xiàn)性回歸方程計(jì)算各樣品中總蒽醌的含量。[0017]蒽醌類(lèi)化合物去除率Re按下列公式(I)計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行:以黃孢原毛平革菌為出發(fā)菌株，進(jìn)行試管擴(kuò)大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴(kuò)大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中蒽醌類(lèi)化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)，其特征在所用的菌種是黃孢原毛平革菌的任意一株菌種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)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(lèi)化合物的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)蒽醌類(lèi)化合物的廢液、從植物中提取蒽醌類(lèi)化合物的廢液或者以蒽醌類(lèi)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所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)化合物工藝技術(shù)，其特征在其中所述的試管擴(kuò)大培養(yǎng)中的擴(kuò)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所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)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(kuò)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所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)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塊黃孢原毛平革菌試管斜面菌體(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(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)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(kuò)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(shí)；培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到黃孢原毛平革菌菌體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解蒽醌類(lèi)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(lèi)化合物的工藝為:上述黃孢原毛平革菌菌體與含有`0.05~I克/升蒽醌類(lèi)化合物的廢水(通過(guò)真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)蒽醌類(lèi)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(shí)，即可去除蒽醌類(lèi)化合物。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103482772SQ201310405890
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江蘇大學(xué)