杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法。該方法將杏鮑菇采收后栽培料用粉碎機(jī)粉碎后，投入含苯胺藍(lán)污染廢水中，恒溫?fù)u床中振蕩，100mg/L含苯胺藍(lán)污染廢水脫色條件：溫度20-40℃，pH3-5，分子介體為400μmol/L ABTS，Mn2+濃度為1-3mmol/L，轉(zhuǎn)速50-150rpm。本發(fā)明利用杏鮑菇栽培廢料處理染料廢水，既可以凈化環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)廢物再利用，具有良好的發(fā)展前景。本發(fā)明將杏鮑菇采收后栽培料作為實(shí)驗(yàn)材料處理染料廢水，它既能吸附一部分染料，又能通過分泌木質(zhì)素降解酶降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜且有毒的有機(jī)染料，這對當(dāng)前染料廢水處理有重要的實(shí)踐意義。
【專利說明】杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類賴以生存的生活環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞。紡織工業(yè)印染廢水對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，如何經(jīng)濟(jì)有效地處理染料化工廢水是目前環(huán)境保護(hù)中迫切需要解決的問題。染料化工廢水具有色度高、COD高、鹽度高、毒性高、B/C低的“四高一低”基本特點(diǎn)，人工合成有機(jī)染料具有化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特征，這些難降解性污染物會引發(fā)一系列的環(huán)境與生態(tài)問題。
[0003]傳統(tǒng)的理化處理技術(shù)具有成本高、二次污染大等局限性，而生物方法成本低，高效且環(huán)保。自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外許多研宄已經(jīng)證實(shí)白腐真菌對染料廢水具有良好的脫色、降解能力。白腐真菌能夠通過分泌木質(zhì)素降解酶降解染料廢水，這一獨(dú)特的降解機(jī)制在環(huán)保方面展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景。
[0004]杏鮑菇是近年來開發(fā)栽培成功的集食用、藥用、食療于一體的白腐真菌。杏鮑菇工廠化栽培子實(shí)體采收后，產(chǎn)生了大量的栽培廢料。杏鮑菇菌絲生長在其上，既可以作為營養(yǎng)物質(zhì)被菌絲體吸收利用，又可以作為載體固定杏鮑菇菌絲，這些廢料既可以作為其他食用菌栽培的栽培料，又可以作為飼料原料，但是仍有大量的栽培廢料無法被回收利用。利用杏鮑菇栽培廢料處理染料廢水，旨在改善染料廢水處理成本高的現(xiàn)狀，為染料廢水處理提供新途徑。目前幾乎沒有關(guān)于利用栽培廢料處理染料廢水的報(bào)道，因此本發(fā)明為染料廢水處理及栽培廢料的合理利用奠定了基礎(chǔ)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法。利用杏鮑菇栽培廢料處理染料廢水，既可以凈化環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)廢物再利用，具有良好的發(fā)展前景。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明首先提供了一種杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法，將杏鮑菇采收后栽培料用粉碎機(jī)粉碎后，投入含苯胺藍(lán)污染廢水中，恒溫?fù)u床中振蕩，100 mg/L含苯胺藍(lán)污染廢水脫色條件:溫度20-40°C，pH 3-5，分子介體為400 ymol/L ABTS，Mn2+濃度為1-3 mmol/L，轉(zhuǎn)速 50-150 rpm。
[0007]100 mg/L含苯胺藍(lán)污染廢水脫色最佳條件:溫度30°C，pH 5，分子介體為400μ mol/L ABTS，Mn2+濃度為 3 mmol/L，轉(zhuǎn)速 150 rpm。
[0008]利用杏鮑菇栽培廢料處理含苯胺藍(lán)染料污染廢水，主要有2個方面的主要根據(jù):一方面主要利用其杏鮑菇采收后栽培料作能吸附一部分染料，另一方面雖然苯胺藍(lán)屬于三苯甲烷類類染料，它們不是漆酶底物，但在小分子的還原介體存在下可介導(dǎo)漆酶與非酶底物染料之間的氧化作用。
[0009]本發(fā)明選取成本低，來源廣的杏鮑菇采收后栽培料處理染料廢水。杏鮑菇采收后栽培料作為實(shí)驗(yàn)材料處理染料廢水，它既能吸附一部分染料，又能通過分泌木質(zhì)素降解酶降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜且有毒的有機(jī)染料，這對當(dāng)前染料廢水處理有重要的實(shí)踐意義。本發(fā)明利用杏鮑菇栽培廢料處理染料廢水，既可以凈化環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)廢物再利用，具有良好的發(fā)展前景。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明用下列實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下列實(shí)施例。
[0011]實(shí)施例1:研宄不同金屬離子對酶活性影響。
[0012]杏鮑菇采收后栽培料為福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物工程實(shí)驗(yàn)室提供。杏鮑菇采收后栽培料酶活測定結(jié)果表明:杏鮑菇分泌漆酶、錳過氧化物酶、纖維素酶和半纖維素酶，不分泌木質(zhì)素過氧化物酶。
[0013]當(dāng)Mn2+濃度為2.5 mmol/L時，激活漆酶;Ag+濃度為5 mmol/L時，漆酶和錳過氧化物酶均被抑制；Fe2+濃度為2.5 mmol/L時，抑制漆酶而促進(jìn)錳過氧化物酶分泌，Ag+、Fe2+對漆酶具有較強(qiáng)的抑制作用。分別添加2.5 mmol/L Mn2+、5 mmol/L Ag+、2.5 mmol/L Fe2+后，苯胺藍(lán)脫色結(jié)果顯示，添加2.5 mmol/L Mn2+的體系促進(jìn)染料降解，表明漆酶可能是染料脫色中起降解作用的酶；添加5 mmol/L Ag+的體系染料脫色受到抑制，漆酶與錳過氧化物酶均有可能降解苯胺藍(lán)；添加2.5 mmol/L Fe2+的脫色體系，錳過氧化物酶酶活增大，苯胺藍(lán)脫色能力反而降低，表明錳過氧化物酶不是染料脫色的主要酶；體系中添加漆酶抑制劑曲酸，染料幾乎不脫色，吸附作用占很小一部分，由此證明漆酶是染料脫色過程的關(guān)鍵酶。
[0014]實(shí)施例2:杏鮑菇采收后栽培料對苯胺藍(lán)脫色條件的優(yōu)化
將杏鮑菇采收后栽培料用粉碎機(jī)粉碎后，混勻，然后分別稱取6 g，投入100 mL的反應(yīng)體系中，恒溫?fù)u床中振蕩，定期取樣，驗(yàn)證溫度、pH、轉(zhuǎn)速、染料濃度、介體分子、Mn2+濃度對苯胺藍(lán)脫色的影響，觀察脫色情況測其吸光度，計(jì)算脫色率。
[0015]結(jié)果如下:
1、溫度:反應(yīng)體系脫色210 min時的結(jié)果。當(dāng)溫度從10_30°C時，苯胺藍(lán)的脫色率隨溫度的升高而增大，當(dāng)溫度高于30°C時，脫色率隨溫度的升高而降低，過高或過低的溫度都會降低染料的脫色率，因此，最佳脫色溫度為30°C，210 min時的脫色率達(dá)88.1%。
[0016]2、pH:反應(yīng)體系脫色210 min的結(jié)果。染料脫色率隨pH的升高而增大，pH值對酶促反應(yīng)速率有較大影響，只有在最適的PH內(nèi)酶才能表現(xiàn)出最高的催化活性。pH從2-5脫色率逐漸增大，脫色最佳pH值為5，脫色率為88.1%，pH為2、3、4時，脫色率分別為47.6%、75.4%、81.6%ο
[0017]3、轉(zhuǎn)速:反應(yīng)體系脫色150 min時的結(jié)果。當(dāng)轉(zhuǎn)速從O增加到100 rpm時，杏鮑菇采收后栽培料對苯胺藍(lán)有明顯的脫色效果，隨著轉(zhuǎn)速的增加脫色率增大，這是因?yàn)樵谡鹗幏绞较拢苎趿吭黾?，染料脫色是需氧過程。轉(zhuǎn)速150 rpm，染料脫色率不再增大，這可能因?yàn)檗D(zhuǎn)速過高影響杏鮑菇對漆酶的分泌。振蕩150 min時，100 rpm、150 rpm的脫色率分別為89.1%、88.7%，靜置時，脫色率為72.3%，50 rpm的脫色率為87.1%。
[0018]4、染料濃度:反應(yīng)體系脫色120 min時的結(jié)果。隨著苯胺藍(lán)濃度的增加，使得脫色率下降，因?yàn)檫^高濃度的染料對杏鮑菇菌絲具有毒性，抑制漆酶活性，使酶促反應(yīng)速率降低，脫色率減小。
[0019]5、介體分子:反應(yīng)體系脫色60 min時的結(jié)果。以香草酸、左旋多巴、愈創(chuàng)木酚、對苯二酚介體分子為對比，ABTS對苯胺藍(lán)脫色效果最好，苯胺藍(lán)脫色率為88.8%，對照組脫色率僅為70.9%，添加其它介體的體系脫色率均低于70%，因此，400 μ mol/L的ABTS對苯胺藍(lán)脫色具有促進(jìn)作用。
[0020]6、不同濃度的Mn2+:反應(yīng)體系脫色90 min時的結(jié)果。相對于未添加Mn 2+體系，1_5mmol/L Mn2+對苯胺藍(lán)的脫色均具有促進(jìn)作用，Mn 2+濃度在1_3 mmol/L脫色率隨濃度的增加而增大，Mn2+在3-5mmol/L時，脫色率隨濃度的增大而減小，因此，苯胺藍(lán)脫色最佳Mn2+濃度為3 mmol/L，脫色率為87.5%。
[0021]最佳脫色溫度為30°C、脫色時間為210 min、脫色最佳pH值為5、轉(zhuǎn)速150 rpm,400μ mol/L的ABTS對苯胺藍(lán)脫色具有促進(jìn)作用、苯胺藍(lán)脫色最佳Mn2+濃度為3 mmol/L，反應(yīng)40 min，脫色率達(dá) 88.68%。
[0022]在最佳反應(yīng)條件下，杏鮑菇采收后栽培料降解苯胺藍(lán)，定期取樣，觀察脫色情況測其吸光度，計(jì)算脫色率，最佳反應(yīng)條件為:杏鮑菇采收后栽培料6 g，pH為5.0，染料濃度100 mg/L，反應(yīng)溫度 30°C，ABTS 400 μ mol/L，Mn2+3 mmol/L，轉(zhuǎn)速 150rpm。以染料濃度為100 mg/L，只添加6 g杏鮑菇采收后栽培料，pH自然，溫度為24°C，轉(zhuǎn)速為110 rpm的反應(yīng)體系作為對照。
[0023]在最佳反應(yīng)條件下，反應(yīng)體系40 min完成脫色過程，脫色率達(dá)88.68%，脫色完成時間相對于對照組提前了 140 min。
[0024]實(shí)施例3:杏鮑菇采收后栽培料處理印染廢水及毒理實(shí)驗(yàn)
染料降解前后紫外掃描圖譜顯示，苯胺藍(lán)585 nm處的特征吸收峰消失，表明杏鮑菇采收后栽培料能夠降解苯胺藍(lán)。在最佳脫色條件下，苯胺藍(lán)COD去除率為53.6%。杏鮑菇采收后栽培料對工業(yè)印染廢水降解結(jié)果顯示，栽培料添加量與印染廢水COD去除率呈正相關(guān)。在30。。，400 μ mol/L ABTS，5 mmol/L Mn2+，110 rpm條件下處理印染廢水，COD去除率達(dá)到86.1%。毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，750 mg/L苯胺藍(lán)降解前后溶液培養(yǎng)的水稻種子發(fā)芽率分別為56.7%,90.0%，結(jié)果表明，降解產(chǎn)物毒性降低甚至無毒。
【權(quán)利要求】
1.一種杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法，其特征在于:將杏鮑菇采收后栽培料用粉碎機(jī)粉碎后，投入含苯胺藍(lán)污染廢水中，恒溫?fù)u床中振蕩，100 mg/L含苯胺藍(lán)污染廢水脫色條件:溫度20-40°C，pH 3-5，分子介體為400 ymol/L ABTS, Mn2+濃度為1-3 mmol/L，轉(zhuǎn)速 50-150 rpm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杏鮑菇采收后栽培料處理含苯胺藍(lán)污染廢水的方法，其特征在于:100 mg/L含苯胺藍(lán)污染廢水脫色最佳條件:溫度30°C，pH 5，分子介體為400 umol/L ABTS? Mn2+濃度為 3 mmol/L，轉(zhuǎn)速 150 rpm。
【文檔編號】C02F1/28GK104495971SQ201410689742
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】孫淑靜, 陶玉維, 胡開輝 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)