一種黃孢原毛平革菌降解廢水中沒(méi)食子酸工藝技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種黃孢原毛平革菌降解廢水中沒(méi)食子酸工藝技術(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，通過(guò)液體搖瓶培養(yǎng)、液體菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、菌液轉(zhuǎn)接到含有沒(méi)食子酸廢水并補(bǔ)充一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。采用此工藝沒(méi)食子酸去除率可以達(dá)到60～100%。
【專利說(shuō)明】一種黃孢原毛平革菌降解廢水中沒(méi)食子酸工藝技術(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降解含有沒(méi)食子酸的廢水。將原廢水濃縮或稀釋至沒(méi)食子酸含量在I~50克/升后，補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，接入黃孢原毛平革菌菌種降解廢水中的沒(méi)食子酸。黃孢原毛平革菌降解后，沒(méi)食子酸的去除率可達(dá)到 60 ~100%ο
【背景技術(shù)】
[0002]天然水體中溶解性有機(jī)物(Dissolved organic matter, DOM)的主要成分是天然有機(jī)酸(Natural organic acids, NOA),而天然有機(jī)酸中15-30%是親水性小分子有機(jī)酸，沒(méi)食子酸作為自然界普遍存在的親水性小分子有機(jī)酸，在飲用水凈化過(guò)程中會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題:1)影響水的色度、口感和氣味:2)在氯消毒過(guò)程中形成消毒副產(chǎn)物(Disinfectionbyproducts,簡(jiǎn)稱DPBs)，如三氯甲烷、鹵乙酸類，它們?cè)谒w中和氯結(jié)合后可以對(duì)生物體尤其是人類肝、腎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，有致癌、致畸、致突變作用；3)在后續(xù)水的深度處理過(guò)程中會(huì)容易導(dǎo)致膜的污染。沒(méi)食子酸也是食品加工、日化、醫(yī)藥生產(chǎn)過(guò)程中所用的重要原料，生產(chǎn)過(guò)程中所排廢水含有大量沒(méi)食子酸，其在水體中會(huì)分解產(chǎn)生有機(jī)酸及沼氣等，消耗水中溶解氧，致使魚(yú)蝦等水生生物缺氧而死亡；導(dǎo)致水體COD升高等，由此帶來(lái)一系列的水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此高效降解水體中沒(méi)食子酸成為水污染控制的一個(gè)重要方面。
[0003]目前關(guān)于含有沒(méi)食子酸廢水的處理專利有幾項(xiàng)，但是主要是水洗或堿提取等方法，如專利沒(méi)食子酸生產(chǎn)廢渣回收處理方法(申請(qǐng)?zhí)?00610086067.7)，保護(hù)了廢渣在90-100度下兩次水洗，兩次壓榨的方法回收沒(méi)食子酸的方法；專利沒(méi)食子酸母液回收處理工藝(專利號(hào)200910226622.5)保護(hù)了利用堿提取沒(méi)食子酸酸，然后調(diào)節(jié)ρΗ8.0-9.0沉淀得到?jīng)]食子酸粗品的工藝；專利沒(méi)食子酸生產(chǎn)廢水、廢渣、廢碳回收處理新技術(shù)(專利申請(qǐng)?zhí)?01210469098.6)公開(kāi)了生產(chǎn)沒(méi)食子酸的廢渣、廢炭采用逆流二次水洗一次擠壓法回收沒(méi)食子酸工藝；專利一種處理沒(méi)食子酸的粗制廢液的方法(申請(qǐng)?zhí)?010136553.1)以及文章“Fenton反應(yīng)一中和一生物法處理沒(méi)食子酸粗制廢液”(雜志“水處理技術(shù)” 2010年，36卷第9期，ppl06-109)，公開(kāi)了沒(méi)食子酸粗制廢液經(jīng)過(guò)催化氧化、調(diào)節(jié)pH沉淀、活性炭吸附、最后經(jīng)過(guò)稀釋曝氣處理的方法，這些方法都存在處理不完全，或用大量的水稀釋。
[0004]本發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入的研究，摸索出一種以黃孢原毛平革菌iPhanerochaetechrysosporium)作為出發(fā)菌株，降解含有沒(méi)食子酸廢水的方法。該方法不同于過(guò)去的方法在于所使用的菌種是通過(guò)發(fā)酵的方法直接處理含高濃度沒(méi)食子酸的廢液(I~50克/升)，節(jié)約了稀釋用水和場(chǎng)地占用

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供的是黃孢原`毛平革菌降解廢水中沒(méi)食子酸的生物技術(shù)。廢水經(jīng)過(guò)黃孢原毛平革菌降解后，其沒(méi)食子酸去除率可到達(dá)60-100%。
[0006]本發(fā)明一種黃孢原毛平革菌降解沒(méi)食子酸工藝技術(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)，通過(guò)發(fā)酵降解廢水中沒(méi)食子酸。
[0007]本發(fā)明所用的菌種是黃孢原毛平革菌任何一種菌種，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。
[0008]本發(fā)明所適用的廢水是任意一種含沒(méi)食子酸的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)沒(méi)食子酸的廢液、從植物中提取沒(méi)食子酸的廢液或者以沒(méi)食子酸為原料合成其他產(chǎn)品的廢液。
[0009]其中所述的試管擴(kuò)大培養(yǎng)中的試管擴(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))。
[0010]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)基和液體菌種培養(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3-5塊黃孢原毛平革菌試管斜面菌體(5X 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)；其中所述的一級(jí)種子培養(yǎng)工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養(yǎng)種子液接種到一級(jí)種子培養(yǎng)基中，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)；
本發(fā)明所述的降解廢水中沒(méi)食子酸的工藝為，含有沒(méi)食子酸的廢水經(jīng)過(guò)濃縮或稀釋使沒(méi)食子酸濃度達(dá)到I~50克/升廢水1000L，葡萄糖5~30千克，黃豆餅粉0.5~2千克；硫酸銅5~15克，硫酸亞鐵5~15克，硫酸錳5~20克，該培養(yǎng)基各成分可以按此比例放大；其中所述的降解工藝為:按2~20% (種子液體積/廢水體積)接種一級(jí)液體菌種，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)36~168小時(shí)。
[0011]使用該工藝廢水降解后，沒(méi)食子酸去除率可達(dá)到60-100%。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)酵培養(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)種子罐，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)種子罐米用的培養(yǎng)基與搖瓶培養(yǎng)基和一級(jí)種子培養(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。
[0013]
【具體實(shí)施方式】
[0014]根據(jù)此工藝采用的沒(méi)食子酸測(cè)定方法為:精密稱取沒(méi)食子酸對(duì)照品10.3 mg，置于100 mL燒杯中，用色譜級(jí)甲醇溶解,并定容至IOOmL容量瓶中，配制成10.3mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。臨用時(shí)用0.45 μ m微孔濾膜過(guò)濾，控制進(jìn)樣量為2，4，6，8，10 μ 1，利用高效液相色譜儀(HIMADZU(島津)LC-20AT)測(cè)定沒(méi)食子酸含量。色譜柱為Alltima?C18柱(4.6mmX250 mm, 5 Mm)。測(cè)定條件為流動(dòng)相:甲醇:0.1%磷酸溶液=10:90 ;柱溫:30°C，流速:0.8 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng):270 nm。以進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)(X),以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行線性回歸，求得沒(méi)食子酸濃度與峰面積的線性回歸方程。吸取樣品液(降解前和降解過(guò)程中以及降解后)的上清液少量，用0.45μ m微孔濾膜過(guò)濾，按上述色譜條件分別測(cè)定峰面積，采用外標(biāo)峰面積根據(jù)上述求得的沒(méi)食子酸濃度與峰面積的回歸方程計(jì)算沒(méi)食子酸含量。
[0015]沒(méi)食子酸去除率Re按下列公式(1)計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種黃孢原毛平革菌降解沒(méi)食子酸廢水工藝技術(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)，液體發(fā)酵去除廢水中沒(méi)食子酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒(méi)食子酸廢水工藝技術(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沒(méi)食子酸工藝技術(shù)，其特征在所適用的廢水是任意一種含沒(méi)食子酸的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)沒(méi)食子酸的廢液、從植物中提取沒(méi)食子酸的廢液或者以沒(méi)食子酸為原料合成其他產(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沒(méi)食子酸工藝技術(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沒(méi)食子酸工藝技術(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0~5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沒(méi)食子酸工藝技術(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沒(méi)食子酸工藝技術(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)中，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)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒(méi)食子酸廢水工藝技術(shù)，其特征在所述的含有沒(méi)食子酸廢水培養(yǎng)基為:含有沒(méi)食子酸的廢水經(jīng)過(guò)濃縮或稀釋使沒(méi)食子酸濃度達(dá)到I~50克/升廢水1000L，葡萄糖5~30千克，黃豆餅粉0.5~2千克；硫酸銅5~15克，硫酸亞鐵5~15克，硫酸錳5~20克，該培養(yǎng)基各成分可以按此比例放大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒(méi)食子酸廢水工藝技術(shù)，其特征在其中所述的降解廢水工藝為:按2~20% (種子液體積/廢水體積)接種一級(jí)液體菌種，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)36~168小時(shí)，即可降解沒(méi)食子酸。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103663721SQ201310407288
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張志才 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)