一種降解對(duì)甲苯磺酸哈茨木霉菌的制備及處理工業(yè)廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)和生物化工領(lǐng)域，尤其涉及一種降解對(duì)甲苯磺酸哈茨木霉菌的制備及處理工業(yè)廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)甲苯磺酸廣泛用作合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、聚合反應(yīng)的穩(wěn)定劑及有機(jī)合成(酯類(lèi)等)的催化劑；用作醫(yī)藥、涂料的中間體和樹(shù)脂固化劑，也用作電鍍中間體。對(duì)甲苯磺酸對(duì)眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用；吸入后，可引起喉、支氣管的痙攣、水腫，化學(xué)性肺炎或肺水腫，中毒表現(xiàn)有燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。急性毒性測(cè)定表明，對(duì)甲苯磺酸的LD50為400mg/kg (小鼠經(jīng)口)，或者為2500mg/kg (大鼠經(jīng)口)。對(duì)甲苯磺酸的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)入環(huán)境后可以造成長(zhǎng)期危害。
[0003]對(duì)甲苯磺酸可通過(guò)工業(yè)廢水進(jìn)入環(huán)境，由于它毒性大、難降解等特點(diǎn)，在環(huán)境中大量殘留，造成環(huán)境污染，當(dāng)它通過(guò)呼吸道或人體皮膚進(jìn)入人體，對(duì)人體造成傷害。
[0004]現(xiàn)有工業(yè)廢水中的對(duì)甲苯磺酸處理方法包括:利用活性炭、樹(shù)脂、磺化煤等吸附介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水中對(duì)甲苯磺酸的吸附，達(dá)到工業(yè)廢水凈化的目的。該方法處理效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放，但吸附飽和的活性炭無(wú)法再生，只能采用焚燒處理的辦法，處理費(fèi)用較高。使用樹(shù)脂、磺化煤等吸附介質(zhì)同樣存在吸附介質(zhì)的再生問(wèn)題及再生液的后處理問(wèn)題。利用其它化學(xué)、光化學(xué)及物理化學(xué)手段來(lái)解決對(duì)甲苯磺酸的污染，但這會(huì)引起二次污染或僅僅使污染物從一種環(huán)境系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一種，比如光解及化學(xué)氧化時(shí)，由于光能及化學(xué)能對(duì)中間產(chǎn)物的激發(fā)作用，使得中間產(chǎn)物有時(shí)毒性比處理前還大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題提供了一種降解對(duì)甲苯磺酸哈茨木霉菌的制備及含對(duì)甲苯磺酸工業(yè)廢水的處理方法。
[0006]本發(fā)明提供的一種降解對(duì)甲苯磺酸的哈茨木霉菌的制備為利用固態(tài)發(fā)酵法制備哈茨木霉:先在發(fā)酵桶中加入秸桿粉，再加入水和氮源，并充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后接入哈茨木霉菌種，使菌種與秸桿粉充分接觸；自然條件下發(fā)酵，控制發(fā)酵基質(zhì)的溫度不超過(guò)50°C。當(dāng)基質(zhì)中漆酶活力不再增加時(shí)停止發(fā)酵，所得發(fā)酵基質(zhì)即為用于工業(yè)廢水處理的哈茨木霉菌。
[0007]所述稻桿包括水稻稻桿、小麥稻桿、棉花稻桿、油菜稻桿等農(nóng)業(yè)稻桿中的至少一種；所述的秸桿需要經(jīng)過(guò)粉碎處理，粉碎需要經(jīng)過(guò)孔徑為lmm-2cm的篩板；
[0008]所述用水量為稻桿干重的1-4倍；
[0009]所述氮源指的是硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等無(wú)機(jī)氮或有機(jī)氮中的至少一種，各種氮源單獨(dú)使用或組合使用，氮源添加量以使體系總C/N為15-40之間即可；
[0010]所述自然條件下發(fā)酵指的是發(fā)酵環(huán)境溫度在15-40°C之間，溫度低于15°C時(shí)需要加熱，溫度高于40°C時(shí)需要降溫；
[0011]所述的控制發(fā)酵溫度指的是當(dāng)發(fā)酵基的溫度高于50°C時(shí)，需要翻堆或通氣降溫；
[0012]所述漆酶活力用如下測(cè)定方法測(cè)定:3mL反應(yīng)總體積中，含0.1mL適當(dāng)稀釋的粗酶液，2.7mL0.lmol/L醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH4.5)，加入0.2mL0.5mmol/LABTS以啟動(dòng)反應(yīng)，室溫條件下，采用UV-1700紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定0D420下反應(yīng)前3分鐘內(nèi)的吸光值變化。酶的活力單位(U)定義為每分鐘催化I μπιο?底物(ABTS)為I個(gè)酶活單位。具體見(jiàn)孫巍等的毛云芝菌利用糖蜜酒精廢水產(chǎn)漆酶培養(yǎng)基優(yōu)化.，發(fā)表于微生物學(xué)通報(bào)2011，38(4):516-522。
[0013]所述的哈茨木霉菌處理工業(yè)廢水的方法為:所述的哈茨木霉在工業(yè)廢水中的添加量為廢水量的0.1% -5% ；
[0014]所述過(guò)程控制包括工業(yè)廢水的pH為3.0-6.0，處理溫度為20_50°C，處理時(shí)間為2-10h，通過(guò)檢測(cè)廢水中對(duì)甲苯磺酸的含量確定處理時(shí)間。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過(guò)所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228能對(duì)工業(yè)廢水中的甲苯磺酸進(jìn)行充分降解，達(dá)到工業(yè)廢水的排放要求，有效地減少對(duì)環(huán)境的污染。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228菌落形態(tài)。
[0017]圖2為本發(fā)明哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228顯微形態(tài)。
[0018]圖3為pH對(duì)哈茨木霉降解對(duì)甲苯磺酸降解率的影響。
[0019]圖4為哈茨木霉菌種添加量對(duì)降解對(duì)甲苯磺酸降解率的影響。
[0020]圖5為溫度對(duì)哈茨木霉降解對(duì)甲苯磺酸降解率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]本發(fā)明所述的一種降解對(duì)甲苯磺酸的哈茨木霉為絲狀真菌菌株，命名為哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228，保藏于位于武漢市珞珈山武漢大學(xué)的中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)，保藏日期為2015年6月27日，保藏編號(hào)為CCTCCM2015412。該菌株為從秸桿中分離、篩選得到的，經(jīng)鑒定為哈茨木霉(Trichodermaharzianum)。
[0023]所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228的生理生化特性為:
[0024]該菌株在15-40°C下均能生長(zhǎng)，其最適溫度為25-30°C;在pH值4-8時(shí)，均能生長(zhǎng)，最適PH值為5-6 ;蔗糖、甘露糖、葡萄糖、木糖、淀粉有利于菌絲的生長(zhǎng)，麥芽糖和D-半乳糖較差；硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等無(wú)機(jī)氮或有機(jī)氮有利于菌絲生長(zhǎng)，硫酸銨和胰蛋白胨生長(zhǎng)較差。
[0025]所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228菌落形態(tài)如圖1所示，顯微形態(tài)如圖2所示。
[0026]本發(fā)明提供的一種降解對(duì)甲苯磺酸的哈茨木霉菌的制備為利用固態(tài)發(fā)酵法制備哈茨木霉:先在發(fā)酵桶中加入秸桿粉，再加入水和氮源，并充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后接入哈茨木霉菌種，使菌種與秸桿粉充分接觸；自然條件下發(fā)酵，控制發(fā)酵基質(zhì)的溫度不超過(guò)50°C。當(dāng)基質(zhì)中漆酶活力不再增加時(shí)停止發(fā)酵，所得發(fā)酵基質(zhì)即為用于工業(yè)廢水處理的哈茨木霉菌。
[0027]所述稻桿包括水稻稻桿、小麥稻桿、棉花稻桿、油菜稻桿等農(nóng)業(yè)稻桿中的至少一種；所述的秸桿需要經(jīng)過(guò)粉碎處理，粉碎需要經(jīng)過(guò)孔徑為lmm-2cm的篩板；
[0028]所述用水量為稻桿干重的1-4倍；
[0029]所述氮源指的是硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等無(wú)機(jī)氮或有機(jī)氮中的至少一種，各種氮源單獨(dú)使用或組合使用，氮源添加量以使體系總C/N為15-40之間即可；
[0030]所述自然條件下發(fā)酵指的是發(fā)酵環(huán)境溫度在15-40°C之間，溫度低于15°C時(shí)需要加熱，溫度高于40°C時(shí)需要降溫；
[0031]所述的控制發(fā)酵溫度指的是當(dāng)發(fā)酵基的溫度高