一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，属于环保技术领域。本发明专利技术利用丝瓜络的中空多孔性能制备活化碳底物，并通过2段加热法增加了整个底物材料的比表面积，使其具有优良的微生物挂膜性能，再由纳米氧化镁在活化碳底物表面均匀的生长，提高了表面的粗糙程度，进一步增大了活化碳底物的比表面积和微生物的附着面积，使活化碳底物的生物附着性能和吸附性能进一步提高，最后在活化碳底物上培育海洋黑曲霉菌，形成大小均匀且较为密实的菌丝球；本发明专利技术利用活化碳底物辅助海洋黑曲霉吸附降解污染物，吸附速率快，且吸附量大，同时所用原料成本低廉，储量丰富，生产工艺简单，不会对微生物带来毒害反应，避免了对水体造成二次污染。

A biosorption method for marine Aspergillus niger

The invention relates to a preparation method for biosorption of marine Aspergillus Niger mycelial ball, belonging to the environmental protection technical field. Activated carbon substrates are prepared by using the hollow porous properties of Luffa woven fabric, and the specific surface area of the whole substrate material is increased by two-stage heating method, so that the substrate material has excellent microbial film-hanging performance. The surface of the activated carbon substrates is uniformly grown by nano-magnesium oxide, the roughness of the surface is improved, and the life is further increased. The specific surface area of the carbon substrate and the adhesion area of the microorganism further improve the biological adhesion and adsorption performance of the activated carbon substrate. Finally, the marine Aspergillus Niger is cultured on the activated carbon substrate to form a mycelial ball of uniform size and compact size. The invention uses the activated carbon substrate to assist the adsorption and degradation of the pollution by the marine Aspergillus niger. Dyes, adsorption rate is fast, and adsorption capacity is large, and the raw materials used are low cost, rich reserves, simple production process, will not bring toxic reaction to microorganisms, to avoid secondary pollution of water.

【技术实现步骤摘要】
一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法
本专利技术涉及一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，属于环保

技术介绍
菌丝球是微生物培养过程中形成的一种微生物颗粒，一般只有真菌或放线菌才能形成。菌丝球有诸多优点，如生存能力较强、沉降速度快、易于固液分离，可以重复利用等。许多丝状真菌如青霉菌、曲霉菌和木霉菌等在特定的液体培养过程中，其菌丝会互相缠绕形成菌丝球，这可以看做是一种自固定化的过程。菌丝球的培养和利用已有许多报道，在工业上，菌丝球大多被用于发酵生产，如生产抒樣酸、酶和抗生素等，取得了理想的效果。近些年来，人们也发现菌丝球能够吸附降解一些难处理的物质，并开始用于废水处理，国内外对菌丝球的研究主要集中在:利用菌丝球的生物吸附和生物降解作用，去除废水中的难降解物质，进行染料脱色，吸附重金属离子和其他有害物质等方面。同时，菌丝球也可作为微生物固定化的载体，应用于水处理等多个领域。应用生物吸附剂从废水中去除染料、重金属及回收贵金属，具有成本低、高效简便、选择性好等优点，特别是处理传统方法不能处理的低浓度染料废水和重金属废水具有独特应用价值。但生物吸附剂生产成本高、制备工艺复杂、固液分离难等问题限制了生物吸附剂的产业化应用。针对食品生产废水含有较丰富的碳源和氮源，可以为霉菌生长提供营养，以其为培养基生产霉菌生物吸附剂，不仅可以获得大量的由霉菌菌丝体形成的菌丝球，降低了生产成本，易于固液分离，还可以达到处理食品生产废水、实现变废为宝以废治废的目的。丝状真菌作为一种生物材料，其最大的特点就是具有生物活性，若不对其降解能力进行深入研究，那么它对废水的处理效果还远不及活性炭或离子交换树脂等传统材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对真菌用于废水处理吸附速度慢，吸附量不大，且生物体容易腐败变质，若随意丢弃则会产生二次污染的问题，提供了一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将丝瓜络粉碎过筛后煅烧碳化，再球磨细化，得活化碳底物；（2）取醋酸镁加入乙二醇中，在30～40℃下搅拌均匀，再加入活化碳底物，混合后装入水热反应釜中反应2～3h，冷却后水洗干燥，得表面修饰活化碳底物；（3）取表面修饰活化碳底物、葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、牛肉粉、乙酸钠、柠檬酸三铵、吐温-80、氯化镁、氯化锰、磷酸氢二钾加入去离子水中搅拌均匀，再灭菌处理，得液体培养基；（4）以体积比8～12%的接种量，将海洋黑曲霉菌液接种至液体培养基中震荡培养，形成大小均匀且较为密实的菌丝球后取出过滤，收集菌丝球，保存在无菌生理盐水中，得生物吸附海洋黑曲霉菌丝球。步骤（1）所述煅烧碳化过程为在高纯氩气氛围下，以30℃/min升温至200～300℃，保温反应1～2h，再以20℃/min升温至1000～1200℃，保温反应20～30min。步骤（1）所述球磨细化过程为以200～300r/min球磨2～3h。步骤（2）所述醋酸镁与乙二醇的质量比为1：20～1：50，所述活化碳底物的用量为醋酸镁质量的2～5倍。步骤（2）所述水热反应温度为150～200℃。步骤（3）所述液体培养基中各物料重量份为10～20份表面修饰活化碳底物，10～12份葡萄糖，10～12份蛋白胨，10～12份酵母膏，5～6份牛肉粉，5～6份乙酸钠，5～6份柠檬酸三铵，1.0～1.2份吐温-80，0.5～0.6份氯化镁，0.20～0.24份氯化锰，0.5～0.6份磷酸氢二钾，1000～1200份去离子水。步骤（4）所述海洋黑曲霉菌液浓度为3×106个/mL～8×106个/mL的黑曲霉菌孢子悬液。步骤（4）所述培养过程为在转速为120～200r/min，温度为24～37℃的摇床中震荡培养2～5天。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术利用丝瓜络的中空多孔性能制备活化碳底物，并通过2段加热法增加了整个底物材料的比表面积，使其具有优良的微生物挂膜性能，再由纳米氧化镁在活化碳底物表面均匀、密集的生长，提高了表面的粗糙程度，进一步增大了活化碳底物的比表面积和微生物的附着面积，使活化碳底物的生物附着性能和吸附性能进一步提高，最后在活化碳底物上培育海洋黑曲霉菌，形成大小均匀且较为密实的菌丝球；（2）本专利技术利用活化碳底物辅助海洋黑曲霉吸附降解污染物，吸附速率快，且吸附量大，同时所用原料成本低廉，储量丰富，生产工艺简单，不会对微生物带来毒害反应，避免了对水体造成二次污染，且不容易堵塞去污系统，具有较好的悬浮性，使用方便，无需特殊固定。具体实施方式取100～200g丝瓜络装入粉碎机中粉碎，过60目筛，将过筛后的丝瓜络粉末装入马弗炉中，在高纯氩气氛围下，以30℃/min升温至200～300℃，保温反应1～2h，再以20℃/min升温至1000～1200℃，保温反应20～30min，冷却至室温后转入球磨机中，以200～300r/min球磨2～3h，得活化碳底物，取4～5g醋酸镁，加入100～200g乙二醇中，在30～40℃下以300～400r/min搅拌20～30min，再加入10～20g活化碳底物，继续搅拌1～2h后装入水热反应釜中，在150～200℃下反应2～3h，冷却至室温后取出沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀物3～5次后干燥，得表面修饰活化碳底物，取10～20g表面修饰活化碳底物，10～12g葡萄糖，10～12g蛋白胨，10～12g酵母膏，5～6g牛肉粉，5～6g乙酸钠，5～6g柠檬酸三铵，1.0～1.2g吐温-80，0.5～0.6g氯化镁，0.20～0.24g氯化锰，0.5～0.6g磷酸氢二钾，加入1.0～1.2L去离子水中，以300～400r/min搅拌20～30min，再装入高压灭菌锅中，在120～121℃下灭菌处理20～30min，得液体培养基，以体积比8～12%的接种量，将海洋黑曲霉菌液接种至液体培养基中，在转速为120～200r/min，温度为24～37℃的摇床中震荡培养2～5天，形成大小均匀且较为密实的菌丝球后取出过滤，收集菌丝球，保存在无菌生理盐水中，得生物吸附海洋黑曲霉菌丝球。实例1取100g丝瓜络装入粉碎机中粉碎，过60目筛，将过筛后的丝瓜络粉末装入马弗炉中，在高纯氩气氛围下，以30℃/min升温至200℃，保温反应1h，再以20℃/min升温至1000℃，保温反应20min，冷却至室温后转入球磨机中，以200r/min球磨2h，得活化碳底物，取4g醋酸镁，加入100g乙二醇中，在30℃下以300r/min搅拌20min，再加入10g活化碳底物，继续搅拌1h后装入水热反应釜中，在150℃下反应2h，冷却至室温后取出沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀物3次后干燥，得表面修饰活化碳底物，取10g表面修饰活化碳底物，10g葡萄糖，10g蛋白胨，10g酵母膏，5g牛肉粉，5g乙酸钠，5g柠檬酸三铵，1.0g吐温-80，0.5g氯化镁，0.20g氯化锰，0.5g磷酸氢二钾，加入1.0L去离子水中，以300r/min搅拌20min，再装入高压灭菌锅中，在120℃下灭菌处理20min，得液体培养基，以体积比8%的接种量，将海洋黑曲霉菌液接种至液体培养基中，在转速为120r/min，温度为24℃的摇床中震荡培养2天，形成大小均匀且较为密实的菌丝球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将丝瓜络粉碎过筛后煅烧碳化，再球磨细化，得活化碳底物；（2）取醋酸镁加入乙二醇中，在30～40℃下搅拌均匀，再加入活化碳底物，混合后装入水热反应釜中反应2～3h，冷却后水洗干燥，得表面修饰活化碳底物；（3）取表面修饰活化碳底物、葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、牛肉粉、乙酸钠、柠檬酸三铵、吐温‑80、氯化镁、氯化锰、磷酸氢二钾加入去离子水中搅拌均匀，再灭菌处理，得液体培养基；（4）以体积比8～12%的接种量，将海洋黑曲霉菌液接种至液体培养基中震荡培养，形成大小均匀且较为密实的菌丝球后取出过滤，收集菌丝球，保存在无菌生理盐水中，得生物吸附海洋黑曲霉菌丝球。

【技术特征摘要】
1.一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将丝瓜络粉碎过筛后煅烧碳化，再球磨细化，得活化碳底物；（2）取醋酸镁加入乙二醇中，在30～40℃下搅拌均匀，再加入活化碳底物，混合后装入水热反应釜中反应2～3h，冷却后水洗干燥，得表面修饰活化碳底物；（3）取表面修饰活化碳底物、葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、牛肉粉、乙酸钠、柠檬酸三铵、吐温-80、氯化镁、氯化锰、磷酸氢二钾加入去离子水中搅拌均匀，再灭菌处理，得液体培养基；（4）以体积比8～12%的接种量，将海洋黑曲霉菌液接种至液体培养基中震荡培养，形成大小均匀且较为密实的菌丝球后取出过滤，收集菌丝球，保存在无菌生理盐水中，得生物吸附海洋黑曲霉菌丝球。2.如权利要求1所述的一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述煅烧碳化过程为在高纯氩气氛围下，以30℃/min升温至200～300℃，保温反应1～2h，再以20℃/min升温至1000～1200℃，保温反应20～30min。3.如权利要求1所述的一种生物吸附海洋黑曲霉菌丝球的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述球磨细化过程为以200～300r/min球磨2～3h。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂龙，张桂芳，李静，
申请(专利权)人：佛山皖阳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44