银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法技术

本发明专利技术涉及一种银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法,包括以下步骤：银耳菌株和羊肚菌菌株在温度25‑28℃湿度70‑80%下，在马铃薯葡萄糖琼脂平板上培养，打孔得到直径1.0 cm菌片；秸秆经洗涤干燥粉碎后过筛，得到染料吸附剂原料,称取10.0‑30.0g原料，按原料与水比例1:3‑1:5(g/mL)加入蒸馏水，添加诱导物在121℃下灭菌30min后冷却至室温，接种菌株，每种菌株接种2块菌片，在25‑28℃湿度75%下发酵；发酵后基质经干燥粉碎得到染料吸附剂；取吸附剂20.0 g，按照1:150固液比（m/v，g/mL）加到染料浓度200 mg/L、pH 6.0、NaCl浓度0 mol/L水溶液中，在温度30℃转速200 r/min下吸附过滤；吸附剂吸附染料靛蓝后风干，在500‑600℃下煅烧冷却，灰分还田,本发明专利技术去除靛蓝的方法操作方便、成本低廉，是绿色工艺技术。

Removal of Indigo from Sesame Straw Fermented by Tremella fuciformis and Morchella esculenta

The invention relates to a method for removing indigo from sesame straw by co-fermentation of Tremella fuciformis and morchella, which includes the following steps: Tremella fuciformis and Morchella fuciformis strains are cultured on potato glucose agar plate at 25 28 C and humidity is 70 80%. The diameter of the bacterial slices is 1.0 cm by drilling, and the straw is washed, dried and grinded, and sifted to obtain dye adsorbent material, which is called 10.0 30.0 g raw material, and press The ratio of raw material to water is 1:3 1:5 (g/mL) and distilled water is added. The inducer is added to sterilize at 121 C for 30 minutes and then cooled to room temperature. The strains are inoculated. Each strain is inoculated with two pieces of bacteria and fermented at 25 28 C and 75% humidity. After fermentation, the substrate is dried and crushed to obtain dye adsorbent. The adsorbent is 20.0 g, which is added to dye concentration 200 mg/L, pH 6.0, NaCl concentration according to 1:150 solid-liquid ratio (m/v, g/mL). In 0 mol/L aqueous solution, the adsorbent is adsorbed and filtered at temperature of 30 ~C and speed of 200 r/min; the adsorbent adsorbs the dye indigo and dries after air drying, calcines and cools at 500~600 ~C, and returns the ash to the field. The method of removing Indigo by the present invention has the advantages of convenient operation, low cost and is a green process technology.

【技术实现步骤摘要】
银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法
本专利技术属于工业废水处理
，具体涉及一种利用银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆制备染料吸附剂吸附染料靛蓝来达到有效去除废水中染料污染物的银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法；银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆制备染料吸附剂，吸附剂吸附染料靛蓝后灰化还田，消除了有害染料在环境中积累。
技术介绍
染料废水是难以治理的工业废水之一，废水中染料污染物的去除是治理染料废水的关键问题。靛蓝(Indigocarmine)是最古老的染料之一，广泛应用于塑料印染、纺织印染等，如牛仔印染。然而，在生产和应用靛蓝的过程中，伴随着大量有色废水的产生。目前去除水体中靛蓝的方法有吸附法，光催化和微生物降解等，其中吸附法具有低成本和易操作的优点。芝麻是我国主要油料作物之一，芝麻秸秆的资源丰富但处理技术尚不完善，若把芝麻秸秆直接丢弃或焚烧，造成资源浪费和环境污染。选择来源丰富、成本低廉的芝麻秸秆作为吸附剂，通过吸附法去除水体中靛蓝，具有经济效益和环境效益。然而，芝麻秸秆是木质纤维素生物质，具有结构顽固和化学惰性的特性，存在染料吸附量小的缺点（李慧星.微生物法脱色印染染料及其机制研究[D]，江南大学博士论文，2015）。秸秆改性可以破坏其顽固的结构、改性和/或引入化学官能团，能够显著提高吸附量。目前，芝麻秸秆的主要改性方法是化学法，如李慧星等利用NaOH改性芝麻秸秆，提高其对染料刚果红的吸附量（LiHX,ZhangRJ,TangL,etal.Congoredadsorptioncapacityoflignocellulosicbiomassbysodiumhydroxidetreatment.[J].AsianJournalofChemistry,2015,27(7):2373-2378.）。吴涛等以芝麻秸秆为原料，首先采用淀粉酶和蛋白酶进行酶解，然后与KOH、稀H2SO4、尿素发生化学反应，制备吸附材料。（吴涛.芝麻秸秆吸附材料及其制备方法，CN104028234A[P].2014.）。然而，化学法改性芝麻秸秆制备吸附剂需使用酸、碱等化学试剂处理秸秆，导致成本增加、产生二次污染等问题。白腐菌凭借其菌丝的穿透能力、胞外纤维素水解酶（纤维素酶、半纤维素酶等）和木质素降解酶（漆酶、锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶等）的分泌能力，可以解聚和降解秸秆，达到改性秸秆的目的。白腐菌接种于秸秆中，在一定的温度、湿度等条件下发酵，菌株以秸秆为底物进行生长和代谢，使得秸秆中吸附染料的化学官能团（-OH、-NH和C=O等）发生变化，秸秆的表面更加粗糙，孔隙变大。此外，利用白腐菌之间的相互作用和底物差异性，选择不同白腐菌进行组合，通过白腐菌共发酵技术可以改变菌株的代谢特性，提高菌体生长速率和分泌酶能力。（段传人,朱丽平,姚月良.三种白腐菌及其组合菌种木质素降解酶比较研究[J].菌物学报,2009,28(4):577-583；ElisashviliV,KachlishviliE.Physiologicalregulationoflaccaseandmanganeseperoxidaseproductionbywhite-rotBasidiomycetes[J].JournalofBiotechnology,2009,144(1):37-42.）。利用白腐菌共发酵秸秆制备染料吸附剂是绿色工艺技术，具有低成本、无二次污染的特点，应用前景非常广阔。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法；在白腐菌菌株筛选的基础上，选用银耳菌和羊肚菌共发酵芝麻秸秆制备染料吸附剂，吸附剂吸附染料靛蓝后灰化还田。本专利技术实验筛选的白腐菌菌株，均购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心。菌种分别是香菇Lentinulasp.（菌种编号：CICC14031）、黑木耳Auriculariaauricula（菌株编号：CICC14008）、胶韧革菌Gloeostereumincarnatum（菌株编号：CICC14024）、羊肚菌Morchellasp.（菌株编号：CICC14033）、银耳Tremellafuciformis（菌株编号：CICC50179）、粗毛栓菌Trameteshirsuta（菌株编号：CICC2671）和蛹虫草Cordycepsmilitaris（菌株编号：CICC14013）。本专利技术的目的是这样实现的：一种银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法，包括以下步骤：步骤1）、白腐菌菌株在温度25-28℃、湿度70-80%的条件下，在马铃薯葡萄糖琼脂平板上培养7-10天后，采用直径1.0cm的打孔器在琼脂平板上打孔，得到直径1.0cm的菌片；步骤2）、秸秆经洗涤、干燥、粉碎后过20-60目筛，得到用于制备染料吸附剂的原料；步骤3）、称取10.0-30.0g原料，按照原料与水的比例1:3-1:5(g/mL)加入蒸馏水，添加诱导物后在121℃下灭菌30min后冷却至室温，接种白腐菌，每种白腐菌接种2块菌片，在25-28℃，湿度75%的条件下培养发酵10-15天；步骤4）、发酵后基质经干燥、粉碎后过40目筛，制备得到染料吸附剂；步骤5）、制备得到染料吸附剂后，在下列条件下吸附染料靛蓝：称取制备得到的吸附剂20.0g，按照1:150的固液比（m/v，g/mL）加入到染料浓度200mg/L、pH6.0、NaCl浓度0mol/L的水溶液中，在吸附温度30℃，搅拌转速200r/min的条件下吸附4h后过滤，计算吸附量（mg/g）；步骤6）、吸附剂吸附染料靛蓝后自然风干36-48h，在500-600℃下煅烧4.0-6.0h，自然冷却，得到灰分后还田。在步骤1）中所述的白腐菌是羊肚菌和银耳菌。在步骤2）中所述的秸秆是芝麻秸秆。在步骤3）中所述的添加诱导物是每千克秸秆原料中添加乙酸72.5mM，Cu2+81.8mM和碱性木质素27.9g，即乙酸72.5mM/kg、Cu2+81.8mM/kg和碱性木质素27.9g/kg。在本专利技术中，吸附量(mg/g)计算公式为(C0-C)×V/m；式中C0为溶液中靛蓝的初始浓度（mg/L），C为吸附后溶液中靛蓝浓度（mg/L），V为溶液体积（L），m为吸附剂质量（g）。本专利技术具有如下积极效果：本专利技术验证效果的实验过程及数据如下：1、培养白腐菌：7种白腐菌（香菇Lentinulasp.，黑木耳Auriculariaauricula，胶韧革菌Gloeostereumincarnatum，羊肚菌Morchellasp.，银耳Tremellafuciformis，粗毛栓菌Trameteshirsuta和蛹虫草Cordycepsmilitaris）菌株分别在温度28℃、湿度75%的条件下，在马铃薯葡萄糖琼脂平板上培养10天后，采用直径1.0cm的打孔器在琼脂平板上打孔，得到直径1.0cm的菌片；2、预处理芝麻秸秆：秸秆经洗涤、干燥、粉碎后过40目筛，得到用于制备染料吸附剂的原料；3、白腐菌共发酵芝麻秸秆：称取20.0g秸秆原料，按照料水比1:5(g/mL)加入蒸馏水，在121℃下灭菌30min后冷却至室温，接种2种不同的白腐菌，每种白腐菌接种2块菌片，在25℃，湿度为75本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）、白腐菌菌株在温度25‑28℃、湿度70‑80%的条件下，在马铃薯葡萄糖琼脂平板上培养7‑10天后，采用直径1.0 cm的打孔器在琼脂平板上打孔，得到直径1.0 cm的菌片；步骤2）、秸秆经洗涤、干燥、粉碎后过20‑60目筛，得到用于制备染料吸附剂的原料；步骤3）、称取10.0 ‑30.0g原料，按照原料与水的比例1:3‑1:5 (g/mL)加入蒸馏水，添加诱导物后在121℃下灭菌30min后冷却至室温，接种白腐菌，每种白腐菌接种2块菌片，在25‑28℃，湿度75%的条件下培养发酵10‑15天；步骤4）、发酵后基质经干燥、粉碎后过40目筛，制备得到染料吸附剂；步骤5）、制备得到染料吸附剂后，在下列条件下吸附靛蓝：称取制备得到的吸附剂20.0 g，按照1:150的固液比（m/v，g/mL）加入到染料浓度200 mg/L、pH 6.0、NaCl浓度0 mol/L的水溶液中，在吸附温度30℃，搅拌转速200 r/min的条件下吸附4 h后过滤，计算吸附量；步骤6）、吸附剂吸附染料靛蓝后自然风干36‑48 h，在500‑600℃下煅烧4.0‑6.0h，自然冷却，得到灰分后还田。...

【技术特征摘要】
1.一种银耳和羊肚菌共发酵芝麻秸秆去除靛蓝的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）、白腐菌菌株在温度25-28℃、湿度70-80%的条件下，在马铃薯葡萄糖琼脂平板上培养7-10天后，采用直径1.0cm的打孔器在琼脂平板上打孔，得到直径1.0cm的菌片；步骤2）、秸秆经洗涤、干燥、粉碎后过20-60目筛，得到用于制备染料吸附剂的原料；步骤3）、称取10.0-30.0g原料，按照原料与水的比例1:3-1:5(g/mL)加入蒸馏水，添加诱导物后在121℃下灭菌30min后冷却至室温，接种白腐菌，每种白腐菌接种2块菌片，在25-28℃，湿度75%的条件下培养发酵10-15天；步骤4）、发酵后基质经干燥、粉碎后过40目筛，制备得到染料吸附剂；步骤5）、制备得到染料吸附剂后，在下列条件下吸附靛蓝：称取制备得到的吸附剂20.0g，按照1:150的固液比（m/v，g/mL）加入到染...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧星，刘思其，崔奇，许彬，肖连冬，臧晋，
申请(专利权)人：南阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41