CN105695443A - Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 - Google Patents
Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105695443A CN105695443A CN201610132948.1A CN201610132948A CN105695443A CN 105695443 A CN105695443 A CN 105695443A CN 201610132948 A CN201610132948 A CN 201610132948A CN 105695443 A CN105695443 A CN 105695443A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tritonx
- immobilized microorganism
- charcoal
- microorganism material
- under
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
Abstract
本发明公开了一种Trion X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用。利用Trion X-100强化生物炭对污染物及降解菌铜绿假单胞菌的共吸附,从而整体上提升生物炭固定化微生物材料对废水中有机污染物的去除效率。本发明制备得到的Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料对废水中的难降解有机物有很好的吸附去除效果,且相较于传统吸附法固定化微生物对有机物的去除效率有显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,特别涉及一种处理有机废水的固定化微生物材料的制备方法及应用。
背景技术
废水中持久性有机污染物的高效去除一直是环境科学和水处理工程研究的热点之一。微生物降解和吸附剂吸附是两种最常规的处理有机废水的途径,但单纯降解作用效率较低、单纯吸附法虽然效率高但处理不彻底。吸附剂固定化微生物的方法兼具了降解和吸附两种作用,既能快速降低废水中的有机物,同时为固定化的微生物提供高污染物浓度的微环境,利于其对污染物的高效降解。
固定化微生物技术是利用化学或物理的方法将游离的微生物固定到载体上,大大增加了微生物的数量,并保持其活性和稳定性。
生物炭(Biochar)是生物质(如植物秸秆和动物粪便等)在完全或部分缺氧的情况下经热解产生的高度芳构化的碳质材料。生物炭因富含碳素,具有发达的孔隙结构,比表面积大以及离子交换量高等优良的物理化学性质,被认为是一种高效的吸附剂。同时生物炭表面的微孔结构也为微生物栖息与繁殖提供了场所,使微生物免受不良环境条件的扰动。另一方面,生物炭含有大量碳、氮等营养元素,也为微生物提供了营养物质,对微生物的生长与繁殖起到一定的积极作用。因此,生物炭是一种理想的固定化载体。目前,生物炭固定化微生物已被用于污染水体及土壤的修复技术中。
常见的固定化方法包括吸附法、包埋法、交联法和共价结合法。其中,吸附法操作简单,成本低,对细胞活性影响小,是最常用的方法之一。但吸附法的缺点在于载体与微生物结合力较低,效果不稳定。
发明内容
本发明利用TrionX-100(聚乙二醇辛基苯基醚)对生物炭表面进行改性,强化生物炭对污染物及降解菌的共吸附,同时提高生物炭对污染物的吸附作用及降解菌的固定强度,从而达到整体上提升生物炭固定化微生物材料对废水中有机污染物的去除效率的目的。
为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案实现:
本发明提供一种TrionX-100强化生物炭固定化微生物材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤1)选取一种铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮。
本发明中的铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)于2015年12月28日保藏在中国典型培养物保藏中心,保藏号CCTCCNO:M2015786,保藏地址为中国武汉武汉大学。
步骤2)利用无机盐培养基调节菌悬液,令OD600在0.1~0.5范围内,加入TritonX-100,令TritonX-100浓度为10mg/L~30mg/L。
步骤3)将生物炭与含TritonX-100的铜绿假单胞菌悬液按质量比1:100混合,30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
作为优选,上述步骤3)中涉及的生物炭为水稻秸秆、竹粉、米糠中的一种或者多种在500℃缺氧条件下裂解制得的。
本发明还提供一种TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料,所述微生物材料通过以下制备方法制备得到:
步骤1)选取一种铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮;
步骤2)利用无机盐培养基调节菌悬液,令OD600在0.1~0.5范围内,加入TritonX-100,令TritonX-100浓度为10mg/L~30mg/L;
步骤3)将生物炭与含TritonX-100的铜绿假单胞菌悬液按质量比1:100混合,30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
本发明还提供一种上述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料在去除废水中苊的应用。
进一步,将TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料直接投入有机废水中,混合搅拌4h后,可去除废水中的苊。
本发明利用化学强化的方法增强生物炭固定化微生物的强度和效率,从而提高生物炭固定化微生物在废水处理及污染水体修复中应用的实用性。具体的,本发明创造性地利用非离子表面活性剂TrionX-100,增加生物炭与微生物间的结合性,同时促进生物炭吸附有机污染物,从而整体上起到提高生物炭固定化微生物材料对污染物去除效率的作用。
本发明固定化微生物材料的制备方法简单,耗能少,得到的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料相较于传统吸附法固定化微生物对废水中有机物的去除效率有显著提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述:
实施例1
将铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)在30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮。用无机盐培养基调节菌悬液,得到OD600为0.1的菌液100mL。在上述菌液中加入0.3mL的10g/LTritonX-100溶液(TritonX-100浓度为30mg/L)。将1g生物炭加入上述含TritonX-100的100mL菌液中(质量比1:100),30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
将制备得到的生物炭固定化微生物材料2.5g投入1L含苊3.5mg/L的有机废水中混合搅拌4h,对苊的去除率可达到87.4%。作为对照,不加TritonX-100强化条件下制备的生物炭固定化微生物材料,在同样条件下对苊的去除率为62.0%。可见,利用TritonX-100强化后,固定化微生物材料对苊的去除率提高了40.9%。
实施例2
将铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)在30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮。用无机盐培养基调节菌悬液,得到OD600为0.2的菌液100mL。在上述菌液中加入0.1mL的10g/LTritonX-100溶液(TritonX-100浓度为10mg/L)。将1g生物炭加入上述含TritonX-100的100mL菌液中(质量比1:100),30℃条件下搅拌12h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
将制备得到的生物炭固定化微生物材料2.5g投入1L含苊3.0mg/L的有机废水中混合搅拌4h,对苊的去除率可达到77.4%。作为对照,不加TritonX-100强化条件下制备的生物炭固定化微生物材料,在同样条件下对苊的去除率为70.6%。利用TritonX-100强化后,固定化微生物材料对苊的去除率提高了9.6%。
实施例3
将铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)在30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮。用无机盐培养基调节菌悬液,得到OD600为0.2的菌液100mL。在上述菌液中加入0.1mL的10g/LTritonX-100溶液(TritonX-100浓度为10mg/L)。将1g生物炭加入上述含TritonX-100的100mL菌液中(质量比1:100),30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
将制备得到的生物炭固定化微生物材料2.5g投入1L含苊3.5mg/L的有机废水中混合搅拌4h,对苊的去除率可达到87.7%。作为对照,不加TritonX-100强化条件下制备的生物炭固定化微生物材料,在同样条件下对苊的去除率为77.3%。可见,利用TritonX-100强化后,固定化微生物材料对苊的去除率提高了13.5%。
实施例4
将铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)在30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮。用无机盐培养基调节菌悬液,得到OD600为0.5的菌液100mL。在上述菌液中加入0.1mL的10g/LTritonX-100溶液(TritonX-100浓度为10mg/L)。将1g生物炭加入上述含TritonX-100的100mL菌液中(质量比1:100),30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
将制备得到的生物炭固定化微生物材料2.5g投入1L含苊3.5mg/L的有机废水中混合搅拌4h,对苊的去除率可达到83.9%。作为对照,不加TritonX-100强化条件下制备的生物炭固定化微生物材料,在同样条件下对苊的去除率为66.8%。可见,利用TritonX-100强化后,固定化微生物材料对苊的去除率提高了25.6%。
总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:
步骤1)选取一种铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮;
步骤2)利用无机盐培养基调节菌悬液,令OD600在0.1~0.5范围内,加入TritonX-100,令TritonX-100浓度为10mg/L~30mg/L;
步骤3)将生物炭与含TritonX-100的铜绿假单胞菌悬液按质量比1:100混合,30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
2.根据权利要求1所述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏号CCTCCNO:M2015786。
3.根据权利要求1所述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中生物炭为水稻秸秆、竹粉、米糠中的一种或多种在500℃缺氧条件下裂解制得的。
4.一种TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料,其特征在于,所述微生物材料通过以下制备方法制备得到:
步骤1)选取一种铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)30℃条件下培养于含3.5mg/L苊的无机盐培养基中,24小时后离心,重悬浮;
步骤2)利用无机盐培养基调节菌悬液,令OD600在0.1~0.5范围内,加入TritonX-100,令TritonX-100浓度为10mg/L~30mg/L;
步骤3)将生物炭与含TritonX-100的铜绿假单胞菌悬液按质量比1:100混合,30℃条件下搅拌24h,过滤得到生物炭固定化微生物材料。
5.根据权利要求4所述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料,其特征在于:所述步骤1)中铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaJXQ)保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏号CCTCCNO:M2015786。
6.根据权利要求4所述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料,其特征在于:所述步骤3)中生物炭为水稻秸秆、竹粉、米糠中的一种或多种在500℃缺氧条件下裂解制得的。
7.一种如权利要求4所述的TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料在去除废水中苊的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,将TritonX-100强化生物炭固定化微生物材料直接投入有机废水中,混合搅拌4h后,可去除废水中的苊。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610132948.1A CN105695443B (zh) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610132948.1A CN105695443B (zh) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105695443A true CN105695443A (zh) | 2016-06-22 |
CN105695443B CN105695443B (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=56220260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610132948.1A Active CN105695443B (zh) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105695443B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106754513A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 浙江工商大学 | Tx‑100改性海藻酸钠包埋假单胞菌颗粒的制备及应用 |
CN107893064A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-10 | 信阳师范学院 | 生物炭‑聚乙烯醇联合固定的微藻小球的制备方法及其应用 |
CN109365495A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 辽宁石油化工大学 | 生物炭负载表面活性剂耦合微生物植物修复石油污染土壤的方法 |
CN112246228A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-01-22 | 兰州资源环境职业技术学院 | 一种去除土壤中重金属污染的改性石墨烯材料制备方法 |
CN115156263A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-11 | 辽宁石油化工大学 | 利用氧化石墨烯强化铜绿假单胞菌修复污染土壤的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102296037A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-12-28 | 广东省生态环境与土壤研究所 | 一株铜绿假单胞菌及其分离方法和应用 |
CN104190356A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-12-10 | 浙江工商大学 | 一种表面活性剂-生物炭复合吸附剂的制备方法 |
CN104450669A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 南开大学 | 一种生物炭固定化微生物共代谢降解三氯乙烯的方法 |
-
2016
- 2016-03-09 CN CN201610132948.1A patent/CN105695443B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102296037A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-12-28 | 广东省生态环境与土壤研究所 | 一株铜绿假单胞菌及其分离方法和应用 |
CN104190356A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-12-10 | 浙江工商大学 | 一种表面活性剂-生物炭复合吸附剂的制备方法 |
CN104450669A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 南开大学 | 一种生物炭固定化微生物共代谢降解三氯乙烯的方法 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
BAOLIA NG CHEN ET AL.: "Enhanced bioremediation of PAH-contaminated soil", 《J SOILS SEDIMENTS》 * |
CHI K. AHN ET AL.: "Enhanced sorption of phenanthrene on activated carbon in surfactant solution", 《CARBON》 * |
ZHONGMING ZHENG ET AL.: "Effect of non-ionic surfactants on elimination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil-slurry by phanerochaete chrysosporium", 《J CHEM TECHNOL BIOTECHNOL》 * |
季雪琴 等: "秸秆生物炭对疏水有机污染物的吸附研究综述", 《浙江农业科学》 * |
林燕 等: "两种农业废弃物生物炭对苊的吸附性能研究", 《浙江省环境科学学会2014年学术年会论文集》 * |
许娇娇 等: "几种表面活性剂洗脱修复苊污染黑土研究", 《环境工程》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106754513A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 浙江工商大学 | Tx‑100改性海藻酸钠包埋假单胞菌颗粒的制备及应用 |
CN106754513B (zh) * | 2016-12-22 | 2020-08-14 | 浙江工商大学 | Tx-100改性海藻酸钠包埋假单胞菌颗粒的制备及应用 |
CN107893064A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-10 | 信阳师范学院 | 生物炭‑聚乙烯醇联合固定的微藻小球的制备方法及其应用 |
CN107893064B (zh) * | 2017-11-16 | 2021-07-16 | 信阳师范学院 | 生物炭-聚乙烯醇联合固定的微藻小球的制备方法及其应用 |
CN109365495A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 辽宁石油化工大学 | 生物炭负载表面活性剂耦合微生物植物修复石油污染土壤的方法 |
CN112246228A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-01-22 | 兰州资源环境职业技术学院 | 一种去除土壤中重金属污染的改性石墨烯材料制备方法 |
CN115156263A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-11 | 辽宁石油化工大学 | 利用氧化石墨烯强化铜绿假单胞菌修复污染土壤的方法 |
CN115156263B (zh) * | 2022-07-07 | 2023-10-27 | 辽宁石油化工大学 | 利用氧化石墨烯强化铜绿假单胞菌修复污染土壤的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105695443B (zh) | 2019-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105695443A (zh) | Triton X-100强化生物炭固定化微生物材料及其制备方法和应用 | |
CN104312938B (zh) | 恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用 | |
CN109536173B (zh) | 一种同时修复重金属和草甘膦的复合材料及其制备方法 | |
CN109468307A (zh) | 固定化微生物颗粒及其制备方法和用固定化微生物颗粒高效治理黑臭水体的方法 | |
CN104475444A (zh) | 生物炭固定化复合污染降解菌颗粒制备及用途、使用方法 | |
CN104261570B (zh) | 一种畜禽养殖厌氧污水净化剂 | |
CN104651342B (zh) | 一种耐盐耐冷氨氧化细菌固定化方法和应用 | |
CN101134955A (zh) | 一种用于有机污染物生物降解的固体复合微生物微球及其制备方法 | |
CN103484447B (zh) | 一种石油降解酶制剂的制备方法与应用 | |
CN109628353A (zh) | 一种生物炭基固定化微生物菌剂及其制备方法与应用 | |
CN103952393A (zh) | 用于微污染河流原位修复的微生物复合固定化颗粒的制备方法 | |
CN103773752A (zh) | 一种石油降解菌的固定化方法与应用 | |
CN107058281A (zh) | 一种用于降解污水cod的生物活性炭及其制备方法 | |
CN108911864A (zh) | 一种多环芳烃污染土壤修复材料及其制备方法 | |
CN111906141A (zh) | 一种基于生物炭固定降解菌的土壤修复方法 | |
CN107151663B (zh) | 一种利用海带渣制备的用于石油污染修复的固定化菌剂 | |
CN113943580A (zh) | 一种吸附和降解双功能土壤修复材料及其制备与应用 | |
CN109897794A (zh) | 一种混合废水培养的以蕨叶为碳源载体的生物活性炭 | |
CN103102015A (zh) | 一种利用固定化微生物治理有机磷农药废水的方法 | |
Zhang et al. | Application progress of microbial immobilization technology based on biomass materials | |
CN114540337A (zh) | 一种微生物固定化复合颗粒的制备方法及其应用 | |
CN106903151A (zh) | 利用秸秆实现堆肥化修复污染土壤的方法 | |
Liu et al. | Study on a novel immobilized microbe pellets constructed with Alcaligenes sp. R3 and its ability to remove tetracycline | |
CN116622694A (zh) | 一种悬浮型固定化藻菌共生颗粒及其制备方法和应用 | |
CN106754513B (zh) | Tx-100改性海藻酸钠包埋假单胞菌颗粒的制备及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |