公布日：2023.10.10
申请日：2023.05.31
分类号：C02F11/02(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，包括：白腐真菌培养：使用冻干菌粉在无菌环境下使用固体培养基活化，再使用液体培养基继代培养获得菌丝悬浮液；酶的分离纯化：将白腐真菌培养液离心或用其他物理方法，分离菌丝和孢子得到粗酶液，或进一步使用离子交换层析法分纯化木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)；酶的固定化：使用海藻酸钙包埋或相关载体固定化技术进行氧化酶的固定化；污泥预处理：污泥不进行灭菌处理，等量投加固定化后的酶于污泥中，随后投入反应器，将反应器置于28℃、150rpm条件的恒温摇床中培养4-5d。根据本发明，具备效益的方法，具有成本低、操作简便、不需要额外投入化学药品、减少对环境的危害等特点，对高效处理污泥具有很高的实用价值。
权利要求书
1.一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过冻干菌粉固体培养进行白腐真菌培养，进而获得菌丝悬浮液；S2、将白腐真菌培养液通过物理方法分离菌丝和孢子得到粗酶液，且使用离子交换层析法分纯化木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)；S3、通过海藻酸钙包埋或相关载体固定化技术进行氧化酶的固定化；S4、将固定化后的酶放入污泥中，随后投入反应器，将反应器置于28℃、150rpm条件的恒温摇床中培养4～5d。
2.如权利要求1所述的一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，步骤S1中白腐真菌需使用PDA固体培养基进行培养，继代培养两代以后使用接种环取适量菌种接种至液体培养基进行扩增，保证后续实验进行。
3.如权利要求2所述的一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，步骤S2中粗酶液制备包括以下步骤：S21、在白腐真菌液体培养六天后通过离心去除菌丝和孢子获得上清液；S22、在4℃的温度条件下保存24h后获得用于木质素过氧化物酶(LiP)和漆酶(Lac)纯化的粗酶液，使用玻璃棉过滤白腐真菌培养液获得粗滤液；S23、使用超过滤法浓缩过滤物，将浓度增加20倍后用去离子水1：1稀释后获得用于纯化锰过氧化物酶(MnP)的粗酶液。
4.如权利要求3所述的一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，制备粗酶液后进行酶的纯化，包括以下步骤：S24、通过二乙基氨基乙基-葡聚糖(DEAE)进行在温度为4℃的条件下进行离子交换层析；S25、木质素过氧化物酶(LiP)通过使用NaCl梯度溶液洗脱获得纯化制品，锰过氧化物酶(MnP)通过酒石酸钠洗脱蛋白质；S26、使用超过滤法进行浓缩，漆酶(Lac)通过使用醋酸-醋酸钠缓冲液进行梯度洗脱。
5.如权利要求3所述的一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，粗酶液制备完成后在4℃的条件下保存备用。
6.如权利要求4所述的一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，其特征在于，分离纯化后的酶需保存在-20℃的条件下，可维持一年的活性。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，更具备效益的方法，具有成本低、操作简便、不需要额外投入化学药品、减少对环境的危害等特点，对高效处理污泥具有很高的实用价值。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种利用白腐真菌处理剩余污泥的方法，包括：
S1、使用冻干菌粉在无菌环境下使用固体培养基活化，再使用液体培养基继代培养获得菌丝悬浮液；
S2、将白腐真菌培养液通过物理方法分离菌丝和孢子得到粗酶液，且使用离子交换层析法分纯化木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶；
S3、通过海藻酸钙包埋或相关载体固定化技术进行氧化酶的固定化；
S4、将固定化后的酶放入污泥中，随后投入反应器，将反应器置于28℃、150rpm条件的恒温摇床中培养4～5d。
优选的，步骤S1中白腐真菌需使用PDA固体培养基进行培养，继代培养两代以后使用接种环取适量菌种接种至液体培养基进行扩增，保证后续实验进行。
优选的，步骤S2中粗酶液制备包括以下步骤：
S21、在白腐真菌液体培养六天后通过离心去除菌丝和孢子获得上清液；
S22、在4℃的温度条件下保存24h后获得用于木质素过氧化物酶和漆酶(Lac)纯化的粗酶液，使用玻璃棉过滤白腐真菌培养液获得粗滤液；
S23、使用超过滤法浓缩过滤物，将浓度增加20倍后用去离子水1：1稀释后获得用于纯化锰过氧化物酶的粗酶液。
优选的，制备粗酶液后进行酶的纯化，包括以下步骤：
S24、通过二乙基氨基乙基-葡聚糖进行在温度为4℃的条件下进行离子交换层析；
S25、木质素过氧化物酶通过使用NaCl梯度溶液洗脱获得纯化制品，锰过氧化物酶通过酒石酸钠洗脱蛋白质；
S26、使用超过滤法进行浓缩，漆酶通过使用醋酸-醋酸钠缓冲液进行梯度洗脱。
优选的，粗酶液制备完成后在4℃的条件下保存备用。
优选的，分离纯化后的酶需保存在-20℃的条件下，可维持一年的活性。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明采用白腐真菌处理污泥，能够有效破坏污泥细胞壁，降解多数难降解有机物，释放内部水和吸附水，提高脱水效率。使用白腐真菌钝化污泥重金属，可减少后续污泥处理对环境的二次污染。使用海藻酸钙包埋固定白腐真菌，可以维持酶的催化活性，提高处理效率。
（发明人：朱学峰;徐玉亭;程世财;房泽贤;雷程;齐晶;刘洪波;刘佳栋）