公布日：2023.10.10
申請(qǐng)日：2023.05.31
分類(lèi)號(hào)：C02F11/02(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，包括：白腐真菌培養(yǎng)：使用凍干菌粉在無(wú)菌環(huán)境下使用固體培養(yǎng)基活化，再使用液體培養(yǎng)基繼代培養(yǎng)獲得菌絲懸浮液；酶的分離純化：將白腐真菌培養(yǎng)液離心或用其他物理方法，分離菌絲和孢子得到粗酶液，或進(jìn)一步使用離子交換層析法分純化木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)、錳過(guò)氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)；酶的固定化：使用海藻酸鈣包埋或相關(guān)載體固定化技術(shù)進(jìn)行氧化酶的固定化；污泥預(yù)處理：污泥不進(jìn)行滅菌處理，等量投加固定化后的酶于污泥中，隨后投入反應(yīng)器，將反應(yīng)器置于28℃、150rpm條件的恒溫?fù)u床中培養(yǎng)4-5d。根據(jù)本發(fā)明，具備效益的方法，具有成本低、操作簡(jiǎn)便、不需要額外投入化學(xué)藥品、減少對(duì)環(huán)境的危害等特點(diǎn)，對(duì)高效處理污泥具有很高的實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、通過(guò)凍干菌粉固體培養(yǎng)進(jìn)行白腐真菌培養(yǎng)，進(jìn)而獲得菌絲懸浮液；S2、將白腐真菌培養(yǎng)液通過(guò)物理方法分離菌絲和孢子得到粗酶液，且使用離子交換層析法分純化木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)、錳過(guò)氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)；S3、通過(guò)海藻酸鈣包埋或相關(guān)載體固定化技術(shù)進(jìn)行氧化酶的固定化；S4、將固定化后的酶放入污泥中，隨后投入反應(yīng)器，將反應(yīng)器置于28℃、150rpm條件的恒溫?fù)u床中培養(yǎng)4～5d。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，步驟S1中白腐真菌需使用PDA固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，繼代培養(yǎng)兩代以后使用接種環(huán)取適量菌種接種至液體培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)增，保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，步驟S2中粗酶液制備包括以下步驟：S21、在白腐真菌液體培養(yǎng)六天后通過(guò)離心去除菌絲和孢子獲得上清液；S22、在4℃的溫度條件下保存24h后獲得用于木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)和漆酶(Lac)純化的粗酶液，使用玻璃棉過(guò)濾白腐真菌培養(yǎng)液獲得粗濾液；S23、使用超過(guò)濾法濃縮過(guò)濾物，將濃度增加20倍后用去離子水1：1稀釋后獲得用于純化錳過(guò)氧化物酶(MnP)的粗酶液。
4.如權(quán)利要求3所述的一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，制備粗酶液后進(jìn)行酶的純化，包括以下步驟：S24、通過(guò)二乙基氨基乙基-葡聚糖(DEAE)進(jìn)行在溫度為4℃的條件下進(jìn)行離子交換層析；S25、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)通過(guò)使用NaCl梯度溶液洗脫獲得純化制品，錳過(guò)氧化物酶(MnP)通過(guò)酒石酸鈉洗脫蛋白質(zhì)；S26、使用超過(guò)濾法進(jìn)行濃縮，漆酶(Lac)通過(guò)使用醋酸-醋酸鈉緩沖液進(jìn)行梯度洗脫。
5.如權(quán)利要求3所述的一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，粗酶液制備完成后在4℃的條件下保存?zhèn)溆谩?/span>
6.如權(quán)利要求4所述的一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，其特征在于，分離純化后的酶需保存在-20℃的條件下，可維持一年的活性。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，更具備效益的方法，具有成本低、操作簡(jiǎn)便、不需要額外投入化學(xué)藥品、減少對(duì)環(huán)境的危害等特點(diǎn)，對(duì)高效處理污泥具有很高的實(shí)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)，提供了一種利用白腐真菌處理剩余污泥的方法，包括：
S1、使用凍干菌粉在無(wú)菌環(huán)境下使用固體培養(yǎng)基活化，再使用液體培養(yǎng)基繼代培養(yǎng)獲得菌絲懸浮液；
S2、將白腐真菌培養(yǎng)液通過(guò)物理方法分離菌絲和孢子得到粗酶液，且使用離子交換層析法分純化木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶、漆酶；
S3、通過(guò)海藻酸鈣包埋或相關(guān)載體固定化技術(shù)進(jìn)行氧化酶的固定化；
S4、將固定化后的酶放入污泥中，隨后投入反應(yīng)器，將反應(yīng)器置于28℃、150rpm條件的恒溫?fù)u床中培養(yǎng)4～5d。
優(yōu)選的，步驟S1中白腐真菌需使用PDA固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，繼代培養(yǎng)兩代以后使用接種環(huán)取適量菌種接種至液體培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)增，保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
優(yōu)選的，步驟S2中粗酶液制備包括以下步驟：
S21、在白腐真菌液體培養(yǎng)六天后通過(guò)離心去除菌絲和孢子獲得上清液；
S22、在4℃的溫度條件下保存24h后獲得用于木質(zhì)素過(guò)氧化物酶和漆酶(Lac)純化的粗酶液，使用玻璃棉過(guò)濾白腐真菌培養(yǎng)液獲得粗濾液；
S23、使用超過(guò)濾法濃縮過(guò)濾物，將濃度增加20倍后用去離子水1：1稀釋后獲得用于純化錳過(guò)氧化物酶的粗酶液。
優(yōu)選的，制備粗酶液后進(jìn)行酶的純化，包括以下步驟：
S24、通過(guò)二乙基氨基乙基-葡聚糖進(jìn)行在溫度為4℃的條件下進(jìn)行離子交換層析；
S25、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶通過(guò)使用NaCl梯度溶液洗脫獲得純化制品，錳過(guò)氧化物酶通過(guò)酒石酸鈉洗脫蛋白質(zhì)；
S26、使用超過(guò)濾法進(jìn)行濃縮，漆酶通過(guò)使用醋酸-醋酸鈉緩沖液進(jìn)行梯度洗脫。
優(yōu)選的，粗酶液制備完成后在4℃的條件下保存?zhèn)溆谩?/span>
優(yōu)選的，分離純化后的酶需保存在-20℃的條件下，可維持一年的活性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：本發(fā)明采用白腐真菌處理污泥，能夠有效破壞污泥細(xì)胞壁，降解多數(shù)難降解有機(jī)物，釋放內(nèi)部水和吸附水，提高脫水效率。使用白腐真菌鈍化污泥重金屬，可減少后續(xù)污泥處理對(duì)環(huán)境的二次污染。使用海藻酸鈣包埋固定白腐真菌，可以維持酶的催化活性，提高處理效率。
（發(fā)明人：朱學(xué)峰;徐玉亭;程世財(cái);房澤賢;雷程;齊晶;劉洪波;劉佳棟）
