一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法。包括以下步骤：(1)青霉菌的培养；(2)青霉菌孢子悬液的制备；(3)青霉菌复合材料的制备及其培养；(4)青霉菌复合材料用来处理孔雀石绿染料废水；(5)青霉菌复合材料的回收再利用。本发明专利技术制备的青霉菌复合材料制作方便并且经济实用，可以高效降解孔雀石绿，而且能够实现回收利用，是一种具有广阔应用前景的生物材料。

A method for degradation of malachite green wastewater by Penicillium composite material

The invention discloses a method for degradation of malachite green wastewater by Penicillium composite material. It includes the following steps: (1) Penicillium culture; (2) Penicillium spore suspension preparation; (3) Penicillium composite preparation and culture; (4) Penicillium composite material used to treat malachite green dye wastewater; (5) Penicillium composite material recycling. The Penicillium composite material prepared by the invention is convenient to manufacture, economical and practical, can efficiently degrade malachite green, and can realize recycling, and is a biological material with broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法
本专利技术属于废水生物处理
，具体涉及一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法。
技术介绍
孔雀石绿是一种人工合成的化合物。它可以作为染料，在纺织、皮革和造纸等工业方面广泛应用；它也可以作为杀虫剂，用于治理鱼类或鱼卵中的寄生虫、细菌和真菌等。目前，我国已在农业行业标准《NY5071-2002无公害食品鱼药使用准则》中将孔雀石绿列为禁用药物。但是由于没有更廉价有效的替代品，孔雀石绿仍然使用有很多人在使用，导致水体和土地受到了越来越严重的污染。此外，研究表明，孔雀石绿对动物和人类有着严重的不良影响，具有潜在的致癌、致畸、致突变的作用。因此，迫切需要采取有效的方法来去除水和土壤中的孔雀石绿。目前，孔雀石绿废水的处理方法主要有物理法和化学法。虽然物理法和化学法的效率高，但容易产生二次污染，因此，急需一种绿色经济的处理方法。近年来，生物法以其绿色、经济、无二次污染等特点而备受关注。在生物法中，微生物的降解起着重要作用。青霉菌是土壤、空气和极端环境中最常见的微生物之一。因其体内的细胞色素P450酶可以通过脱烷基化和脱卤作用降解有机物，所以青霉菌在生物法方面具有巨大潜力。由于孔雀石绿对微生物具有毒性作用，所以直接利用青霉菌降解孔雀石绿难于进行降解。因此，应采取一定的保护措施来减少孔雀石绿的毒性。微生物固定化技术是一种最常见的保护措施。其主要包括包埋、吸附、共价结合和交联等方法，是通过物理或化学方法将微生物固定在载体上，从而使微生物细胞能够不溶于水、减少外部毒性并保持良好的生物活性。固定化微生物具有细胞密度高、稳定性强、抗毒理能力强、微生物损失少，使用寿命长和容易分离等优点。本专利技术利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水，其特点在于固定化微生物的使用，使得青霉菌复合材料能够很好的从水中分离出来并且能够循环利用。这个复合材料是一种新型的生物复合材料，它为孔雀石绿提供了一种新的可能。而且由于它的绿色、经济和高效等特点，使得它在废水处理中有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法，青霉菌复合材料制备的方法简单，操作方便，制备获得的青霉菌复合材料能够高效降解孔雀石绿，而且能快速的从水中分离出来并回收利用，具有广阔的应用前景。一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法，包括以下步骤：步骤1)青霉菌的培养：在固体培养基上用划线接种，并放在28℃恒温培养箱中培养；步骤2)青霉菌孢子悬液的制备：在无菌的条件下，挑取步骤1)培养后的青霉菌孢子放入生理盐水中，制成青霉菌孢子悬液；步骤3)青霉菌复合材料的制备及其培养：称取16kg海藻酸钠溶于中的0.40m3去离子水中，再进行水浴加热(≤50℃)并搅拌至彻底溶解。取20kg已灭菌的锯末倒入0.075m3青霉菌孢子悬液中吸附10min，再倒入已溶解的海藻酸钠溶液中混合均匀，再用注射泵吸取此混合液逐滴地滴入到5％的氯化钙溶液中，并在室温下放置24h后，用无菌水冲洗三次，再将其放入液体培养基中振荡培养48h。步骤4)青霉菌复合材料用来处理孔雀石绿废水：用无菌水洗涤步骤3)中收获的青霉菌复合材料3次，并将其放入废水中降解孔雀石绿；步骤5)青霉菌复合材料的回收再利用：步骤4)中孔雀石绿废水可达标排放后，回收青霉菌复合材料，再用无菌水洗涤3次，按照步骤4)将回收的材料重复用于孔雀石绿染料废水的处理，如此反复几次；优选的，步骤1)所述的固体培养基配方为琼脂10～20kg/m3,去皮土豆15～2010～20kg/m3，葡萄糖15～2010～20kg/m3。并于120℃条件下灭菌20min；优选的，步骤2)所述的青霉菌孢子悬液的孢子含量要达到2.0×106～3.0×106cfu/mL；优选的，步骤3)所述的液体培养基的配方为：1.00kg/m3K2HPO4,0.50kg/m3KCl,0.50kg/m3MgSO4·7H2O,0.01kg/m3FeSO4,3.00kg/m3NaNO3，25.0kg/m3葡萄糖。培养条件为温度28℃，pH＝7.0，摇床振荡速度为150rpm。锯末的粒径为200～500目；优选的，步骤4)所述的孔雀石绿废水浓度为25～40mg/L，青霉菌复合材料以1.0～2.5kg/m3的固液比投加至孔雀石绿废水中；优选的，步骤5)孔雀石绿废水完全降解后，需先用滤网滤出青霉菌复合材料，再用无菌水洗涤青霉菌复合材料3次，再按步骤4)进行重复利用青霉菌复合材料处理孔雀石绿废水。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术中的青霉菌复合材料能有效的去除孔雀石绿；(2)本专利技术中的固定化微生物技术具有细胞密度高、稳定性强、抗毒理能力强、微生物损失少，使用寿命长和容易分离等优点。(3)本专利技术中的制备方法十分的简单，易操作，而且成本不高。(4)本专利技术中能够解决微生物固液分离困难的问题，还能达到以废治废的目的；(5)本专利技术中青霉菌复合材料降解孔雀石绿染料效果稳定，且能够重复利用多次，是一种经济有效，环境友好型生物材料；附图说明图1青霉菌复合材料的制备方法及应用流程图图2青霉菌复合材料降解孔雀石绿染料废水效果图图3青霉菌复合材料重复利用效果图具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例：孔雀石绿染料废水取自印染厂印染工序废水口，测得孔雀石绿浓度为32mg/L。驯化青霉菌并制备青霉菌复合材料，将制备的材料用于处理孔雀石绿染料废水，以不投加材料的实验组为对照组，确定实验组与对照组孔雀石绿降解效果，实验结束后，回收青霉菌复合材料并重复利用该材料处理孔雀石绿染料废水。具体步骤如下：(1)在固体培养基上用划线接种，并放在28℃恒温培养箱中培养48h。固体培养基配方为琼脂10～20kg/m3,去皮土豆15～20kg/m3，葡萄糖15～20kg/m3。并于120℃条件下灭菌20min；(2)在无菌的条件下，挑取(1)中培养后的青霉菌孢子放入生理盐水中，制成青霉菌孢子悬液。并且青霉菌孢子悬液的孢子含量要达到2.0×106～3.0×106cfu/mL；(3)青霉菌复合材料的制备及其培养：称取16kg海藻酸钠溶于中的0.40m3去离子水中，再进行水浴加热(≤50℃)并搅拌至彻底溶解。取20kg已灭菌的锯末(粒径为200～500目)倒入0.075m3青霉菌孢子悬液中吸附10min，再倒入已溶解的海藻酸钠溶液中混合均匀，再用注射泵吸取此混合液逐滴地滴入到5％的氯化钙溶液中，并在室温下放置24h后，用无菌水冲洗三次，再将其放入液体察氏培养基中振荡培养48h，温度为28℃，pH为7，转速为150rpm；(4)将(3)中培养后的青霉菌复合材料用无菌水洗涤3次，再将复合材料以1.0～2.5kg/m3的固液比投加至孔雀石绿废水中(对照组不加材料)，于28℃，pH＝7.0，150rpm条件下培养，并分别在0、1、2、4、8、13、15h取样于619nm处测定孔雀石绿废水的吸光度，计算出各个时间点的废水中孔雀石绿的浓度，实验结果如图2所示，结果表明青霉菌复合材料能在13h时对32mg/L的孔雀石绿染料完全降解，而对照组降解效果却十分微弱；(5)将(4)处理孔雀石绿废水之后的青霉菌复合材料回收，用无菌水洗涤3次后，重新用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法，包括以下步骤：步骤1)青霉菌的培养：在固体培养基上用划线接种，并放在28℃恒温培养箱中培养；步骤2)青霉菌孢子悬液的制备：在无菌的条件下，挑取步骤1)培养后的青霉菌孢子放入生理盐水中，制成青霉菌孢子悬液；步骤3)青霉菌复合材料的制备及其培养：称取16kg海藻酸钠溶于中的0.40m3去离子水中，再进行水浴加热(≤50℃)并搅拌至彻底溶解。取20kg已灭菌的锯末倒入0.075m3青霉菌孢子悬液中吸附10min，再倒入已溶解的海藻酸钠溶液中混合均匀，再用注射泵吸取此混合液逐滴地滴入到5％的氯化钙溶液中，并在室温下放置24h后，用无菌水冲洗三次，再将其放入液体培养基中振荡培养48h。步骤4)青霉菌复合材料用来处理孔雀石绿废水：用无菌水洗涤步骤3)中收获的青霉菌复合材料3次，并将其放入废水中降解孔雀石绿；步骤5)青霉菌复合材料的回收再利用：步骤4)中孔雀石绿废水可达标排放后，回收青霉菌复合材料，再用无菌水洗涤3次，按照步骤4)将回收的材料重复用于孔雀石绿染料废水的处理，如此反复几次。

【技术特征摘要】
1.一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法，包括以下步骤：步骤1)青霉菌的培养：在固体培养基上用划线接种，并放在28℃恒温培养箱中培养；步骤2)青霉菌孢子悬液的制备：在无菌的条件下，挑取步骤1)培养后的青霉菌孢子放入生理盐水中，制成青霉菌孢子悬液；步骤3)青霉菌复合材料的制备及其培养：称取16kg海藻酸钠溶于中的0.40m3去离子水中，再进行水浴加热(≤50℃)并搅拌至彻底溶解。取20kg已灭菌的锯末倒入0.075m3青霉菌孢子悬液中吸附10min，再倒入已溶解的海藻酸钠溶液中混合均匀，再用注射泵吸取此混合液逐滴地滴入到5％的氯化钙溶液中，并在室温下放置24h后，用无菌水冲洗三次，再将其放入液体培养基中振荡培养48h。步骤4)青霉菌复合材料用来处理孔雀石绿废水：用无菌水洗涤步骤3)中收获的青霉菌复合材料3次，并将其放入废水中降解孔雀石绿；步骤5)青霉菌复合材料的回收再利用：步骤4)中孔雀石绿废水可达标排放后，回收青霉菌复合材料，再用无菌水洗涤3次，按照步骤4)将回收的材料重复用于孔雀石绿染料废水的处理，如此反复几次。2.根据权利1所述的一种利用青霉菌复合材料降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤1)所述的固体培养基配方为琼脂10～20kg/m3,去皮土豆15...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春平，余佳平，李惠茹，林燕，周琦，邬鑫，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43