一种降解对甲苯磺酸哈茨木霉菌的制备及处理工业废水的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境保护和生物化工领域，尤其涉及一种降解对甲苯磺酸哈茨木霉菌的制备及处理工业废水的方法。
【背景技术】
[0002]对甲苯磺酸广泛用作合成医药、农药、聚合反应的稳定剂及有机合成(酯类等)的催化剂；用作医药、涂料的中间体和树脂固化剂，也用作电镀中间体。对甲苯磺酸对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用；吸入后，可引起喉、支气管的痉挛、水肿，化学性肺炎或肺水肿，中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。急性毒性测定表明，对甲苯磺酸的LD50为400mg/kg (小鼠经口)，或者为2500mg/kg (大鼠经口)。对甲苯磺酸的化学性质稳定，进入环境后可以造成长期危害。
[0003]对甲苯磺酸可通过工业废水进入环境，由于它毒性大、难降解等特点，在环境中大量残留，造成环境污染，当它通过呼吸道或人体皮肤进入人体，对人体造成伤害。
[0004]现有工业废水中的对甲苯磺酸处理方法包括:利用活性炭、树脂、磺化煤等吸附介质，实现工业废水中对甲苯磺酸的吸附，达到工业废水净化的目的。该方法处理效果好，能够实现了达标排放，但吸附饱和的活性炭无法再生，只能采用焚烧处理的办法，处理费用较高。使用树脂、磺化煤等吸附介质同样存在吸附介质的再生问题及再生液的后处理问题。利用其它化学、光化学及物理化学手段来解决对甲苯磺酸的污染，但这会引起二次污染或仅仅使污染物从一种环境系统转移到另一种，比如光解及化学氧化时，由于光能及化学能对中间产物的激发作用，使得中间产物有时毒性比处理前还大。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述问题提供了一种降解对甲苯磺酸哈茨木霉菌的制备及含对甲苯磺酸工业废水的处理方法。
[0006]本发明提供的一种降解对甲苯磺酸的哈茨木霉菌的制备为利用固态发酵法制备哈茨木霉:先在发酵桶中加入秸杆粉，再加入水和氮源，并充分搅拌均匀，然后接入哈茨木霉菌种，使菌种与秸杆粉充分接触；自然条件下发酵，控制发酵基质的温度不超过50°C。当基质中漆酶活力不再增加时停止发酵，所得发酵基质即为用于工业废水处理的哈茨木霉菌。
[0007]所述稻杆包括水稻稻杆、小麦稻杆、棉花稻杆、油菜稻杆等农业稻杆中的至少一种；所述的秸杆需要经过粉碎处理，粉碎需要经过孔径为lmm-2cm的筛板；
[0008]所述用水量为稻杆干重的1-4倍；
[0009]所述氮源指的是硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等无机氮或有机氮中的至少一种，各种氮源单独使用或组合使用，氮源添加量以使体系总C/N为15-40之间即可；
[0010]所述自然条件下发酵指的是发酵环境温度在15-40°C之间，温度低于15°C时需要加热，温度高于40°C时需要降温；
[0011]所述的控制发酵温度指的是当发酵基的温度高于50°C时，需要翻堆或通气降温；
[0012]所述漆酶活力用如下测定方法测定:3mL反应总体积中，含0.1mL适当稀释的粗酶液，2.7mL0.lmol/L醋酸-醋酸钠缓冲液(pH4.5)，加入0.2mL0.5mmol/LABTS以启动反应，室温条件下，采用UV-1700紫外可见分光光度计测定0D420下反应前3分钟内的吸光值变化。酶的活力单位(U)定义为每分钟催化I μπιο?底物(ABTS)为I个酶活单位。具体见孙巍等的毛云芝菌利用糖蜜酒精废水产漆酶培养基优化.，发表于微生物学通报2011，38(4):516-522。
[0013]所述的哈茨木霉菌处理工业废水的方法为:所述的哈茨木霉在工业废水中的添加量为废水量的0.1% -5% ；
[0014]所述过程控制包括工业废水的pH为3.0-6.0，处理温度为20_50°C，处理时间为2-10h，通过检测废水中对甲苯磺酸的含量确定处理时间。
[0015]本发明的优点是:通过所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228能对工业废水中的甲苯磺酸进行充分降解，达到工业废水的排放要求，有效地减少对环境的污染。
【附图说明】
[0016]图1为本发明哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228菌落形态。
[0017]图2为本发明哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228显微形态。
[0018]图3为pH对哈茨木霉降解对甲苯磺酸降解率的影响。
[0019]图4为哈茨木霉菌种添加量对降解对甲苯磺酸降解率的影响。
[0020]图5为温度对哈茨木霉降解对甲苯磺酸降解率的影响。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0022]本发明所述的一种降解对甲苯磺酸的哈茨木霉为丝状真菌菌株，命名为哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228，保藏于位于武汉市珞珈山武汉大学的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏日期为2015年6月27日，保藏编号为CCTCCM2015412。该菌株为从秸杆中分离、筛选得到的，经鉴定为哈茨木霉(Trichodermaharzianum)。
[0023]所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228的生理生化特性为:
[0024]该菌株在15-40°C下均能生长，其最适温度为25-30°C;在pH值4-8时，均能生长，最适PH值为5-6 ;蔗糖、甘露糖、葡萄糖、木糖、淀粉有利于菌丝的生长，麦芽糖和D-半乳糖较差；硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等无机氮或有机氮有利于菌丝生长，硫酸铵和胰蛋白胨生长较差。
[0025]所述的哈茨木霉(Trichodermaharzianum) 1228菌落形态如图1所示，显微形态如图2所示。
[0026]本发明提供的一种降解对甲苯磺酸的哈茨木霉菌的制备为利用固态发酵法制备哈茨木霉:先在发酵桶中加入秸杆粉，再加入水和氮源，并充分搅拌均匀，然后接入哈茨木霉菌种，使菌种与秸杆粉充分接触；自然条件下发酵，控制发酵基质的温度不超过50°C。当基质中漆酶活力不再增加时停止发酵，所得发酵基质即为用于工业废水处理的哈茨木霉菌。
[0027]所述稻杆包括水稻稻杆、小麦稻杆、棉花稻杆、油菜稻杆等农业稻杆中的至少一种；所述的秸杆需要经过粉碎处理，粉碎需要经过孔径为lmm-2cm的筛板；
[0028]所述用水量为稻杆干重的1-4倍；
[0029]所述氮源指的是硝酸氨、尿素、氨基酸、豆柏等无机氮或有机氮中的至少一种，各种氮源单独使用或组合使用，氮源添加量以使体系总C/N为15-40之间即可；
[0030]所述自然条件下发酵指的是发酵环境温度在15-40°C之间，温度低于15°C时需要加热，温度高于40°C时需要降温；
[0031]所述的控制发酵温度指的是当发酵基的温度高