申请日2009.03.19
公开(公告)日2009.08.19
IPC分类号C12N9/08; C12R1/645; C02F3/00; C12M1/00; C12N9/02
摘要
本发明公开了一种有机废水处理的生物质载体持久产酶方法及其装置，其方法是以废弃甘蔗渣作为白腐真菌产酶的生物质载体和产酶主要基质，将有机废水进入产酶罐后再进入废水处理罐，通过对产酶罐进行温度及限氮培养基的调控，实现产酶和废水处理的耦合：其装置包括温控室、加热装置、产酶罐及有机废水处理罐，温控室为密闭空间，加热装置、产酶罐及有机废水处理罐设于其内，产酶罐及有机废水处理罐为顶部敞开的罐体，产酶罐与有机废水处理罐通过管道连通。本发明产酶和废水处理同步，使产酶和废水处理费用显著降低。
权利要求书
1、一种有机废水处理的生物质载体持久产酶方法，其特征在于该方法以 废弃甘蔗渣作为白腐真菌产酶的生物质载体和产酶主要基质，将有机废水进 入产酶罐后再进入废水处理罐，通过对产酶罐进行温度和溶解氧及限氮培养 基的调控，实现产酶和废水处理的耦合，具体包括以下步骤：
(1)、甘蔗渣和产酶装置罐的前处理：对甘蔗渣进行48小时晾晒，并通过 粉碎机进行粉碎后在121℃，101.3kpa下灭菌20分钟，投加至已消毒的产酶 罐中，产酶罐消毒方法为“新洁尔灭”浸泡24小时;
(2)、产酶参数的控制：温度30℃、溶解氧含量为5.0mg/L、15～30天补 充0.5～1升的限氮培养基;
(3)、产酶和废水处理的耦合：有机废水进入产酶罐后与产酶罐中的活性 新鲜酶液一并自流进入废水处理罐中，酶蛋白自固定于废水处理罐中的弹性 填料表面，保证足够的酶量和高的酶活性，降解废水中的污染物。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述限氮培养基成分为(L-1)： 葡萄糖10g，酒石酸铵0.2g，苯甲醇0.54g，KH2PO4 2.56g，MgSO4·7H2O 0.71 g，维生素B1 0.001g，微量元素液70mL，10mmol/L醋酸缓冲液调节pH至 4.5;其中微量元素液的成分为(L-1)：氨基乙酸0.6g，MnSO4·H2O 0.5g， NaCl 1g，FeSO4·7H2O 0.1g，CoCl2·H2O 0.19g，CaCl2·2H2O 1.56g， ZnSO4·7H2O 0.1g，CuSO4·5H2O 0.1g，KAl(SO4)2·12H2O 0.01g，HBO3 0.01 g，Na2MoO4·2H2O 0.01g。
3、一种实施权利要求1所述方法的装置，其特征在于它包括温控室(1)、 加热装置(2)、产酶罐(3)及有机废水处理罐(4)，温控室(1)为密闭空 间，加热装置(2)、产酶罐(3)及有机废水处理罐(4)设于其内，产酶罐 (3)及有机废水处理罐(4)为顶部敞开的罐体，产酶罐(3)与有机废水处 理罐(4)通过管道连通。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述产酶罐(3)罐体底部 设有有机废水入口(6)及限氮培养基入口(7)，罐体内底部设有曝气(8)， 罐体内设有甘蔗渣(10)，甘蔗渣(10)上部设有钢丝网(11)，钢丝网(11) 上部罐体上设有出水口。
5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述有机废水处理罐(4) 罐体内底部设有曝气(13)，罐体内设有弹性填料(9)，罐体上部设有出水口 (12)。
说明书
一种有机废水处理的生物质载体持久产酶方法及其装置
技术领域
本发明属于环境生物技术领域，具体地说是一种用于难降解有机废水处 理的生物质载体持久产酶方法及其装置，该方法实现了利用废弃生物质材料 持久产酶的目标，可应用在难降解有机废水处理工程的技术革新和系统升级 改造当中。
背景技术
包括染料化工废水在内的难降解有机工业废水具有色度高、盐度高、毒 性强、污染物含量高且成分复杂、难以降解等特点，是工业废水污染治理的 重点和难点，而传统物化及常规生物的废水处理技术因物耗、能耗高及效率 低等问题难以在工程中持续应用。
白腐真菌在木质素降解酶催化作用下通过自由基链式反应对染料废水中 各种有机污染物等具有广谱、高效的降解功能。白腐真菌分泌的木质素降解 酶主要有木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)， 它们是难降解有机工业废水快速、高效处理的功能核心。目前，产酶效率低、 持续时间短、费用高以及酶液容易失活等是该行业领域研究及生产应用中的 瓶颈问题。如何利用废弃的生物质材料达到白腐真菌木质素降解酶的高效持 久产出，并实现新鲜酶液的高效应用，是白腐真菌生物技术在难降解有机工 业废水处理的工程化应用中亟待解决的问题，对工业废水处理的节能、减排 具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机废水处理的生物质载体持久产酶方法及其 装置，该方法在高效处理难降解有机废水的同时显著降低废水处理运行费用。
本发明的目的是这样实现的：
一种有机废水处理的生物质载体持久产酶方法，该方法以废弃甘蔗渣作 为白腐真菌产酶的生物质载体和产酶主要基质，将有机废水进入产酶罐后再 进入废水处理罐，通过对产酶罐进行温度和溶解氧及限氮培养基的调控，实 现产酶和废水处理的耦合，具体包括以下步骤：
(1)、甘蔗渣和产酶罐的前处理：对甘蔗渣进行48小时晾晒，并通过粉碎 机进行粉碎后在121℃，101.3kpa下灭菌20分钟，投加至已消毒的产酶罐中， 产酶罐消毒方法为“新洁尔灭”浸泡24小时;
(2)、产酶参数的控制：温度30℃、溶解氧含量为5mg/L、15～30天补 充0.5～1升的限氮培养基;
(3)、产酶和废水处理的耦合：有机废水进入产酶罐后与产酶罐中的活性 新鲜酶液一并自流进入废水处理罐中，酶蛋白自固定于废水处理罐中的弹性 填料表面，保证足够的酶量和很高的酶活性，降解废水中的污染物。
所述限氮培养基成分为(L-1)：葡萄糖10g，酒石酸铵0.2g，苯甲醇0.54 g，KH2PO4 2.56g，MgSO4·7H2O 0.71g，维生素B1 0.001g，微量元素液70mL， 10mmol/L醋酸缓冲液调节pH至4.5;其中微量元素液的成分为(L-1)：氨 基乙酸0.6g，MnSO4·H2O 0.5g，NaCl 1g，FeSO4·7H2O 0.1g，CoCl2·H2O 0.19 g，CaCl2·2H2O 1.56g，ZnSO4·7H2O 0.1g，CuSO4·5H2O 0.1g，KAl(SO4)2·12H2O 0.01g，HBO3 0.01g，Na2MoO4·2H2O 0.01g。
实施上述方法的装置包括温控室、加热装置、产酶罐及有机废水处理罐， 温控室为密闭空间，加热装置、产酶罐及有机废水处理罐设于其内，产酶罐 及有机废水处理罐为顶部敞开的罐体，产酶罐与有机废水处理罐通过管道连 通。
所述产酶罐罐体底部设有有机废水入口及限氮培养基入口，罐体内底部 设有曝气，罐体内设有甘蔗渣，甘蔗渣上部设有钢丝网，钢丝网上部罐体上 设有出水口。
所述有机废水处理罐罐体内底部设有曝气，罐体内设有弹性填料，罐体 上部设有出水口。
本发明的有益效果为：(1)木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的持久产 出;(2)产酶罐的快速启动和稳定运行;(3)高活性的木质素过氧化物酶和 锰过氧化物酶对难降解有机废水的高效处理;(4)产酶和废水处理同步;(5) 产酶和废水处理费用显著降低。