CN111440786A - 一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 - Google Patents
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111440786A CN111440786A CN202010245366.0A CN202010245366A CN111440786A CN 111440786 A CN111440786 A CN 111440786A CN 202010245366 A CN202010245366 A CN 202010245366A CN 111440786 A CN111440786 A CN 111440786A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biomass charcoal
- trichlorophenol
- strain
- soil
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- LINPIYWFGCPVIE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trichlorophenol Chemical compound OC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1Cl LINPIYWFGCPVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 15
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 241001134775 Lysinibacillus fusiformis Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 39
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 15
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 abstract description 6
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 abstract description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 4
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000005820 Prochloraz Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000214 effect on organisms Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- ACGUYXCXAPNIKK-UHFFFAOYSA-N hexachlorophene Chemical compound OC1=C(Cl)C=C(Cl)C(Cl)=C1CC1=C(O)C(Cl)=CC(Cl)=C1Cl ACGUYXCXAPNIKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- TVLSRXXIMLFWEO-UHFFFAOYSA-N prochloraz Chemical compound C1=CN=CN1C(=O)N(CCC)CCOC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1Cl TVLSRXXIMLFWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
- C09K17/42—Inorganic compounds mixed with organic active ingredients, e.g. accelerators
-
- 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
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Virology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6‑三氯苯酚的方法，包括以下步骤：1）将树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温，通入水蒸气，升温至600‑700℃，保温3‑5h，然后停止加热，继续通入水蒸气，直至温度低于100℃；将所得的活化碳烘干，然后研磨过筛；2）将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的聚乙烯醇和海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加饱和硼酸的CaCl2水溶解交联30‑40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联，最后用生理盐水洗涤即可。本发明采用吸附‑包埋‑交联的复合式固定化方法对纺锤形赖氨酸芽孢杆菌进行固定化，提高菌株降解土壤中2,4,6‑三氯苯酚的效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机污染物的处理技术领域,更具体的说是涉及一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法。
背景技术
2,4,6-TCP(2,4,6三氯苯酚)是杀菌剂咪鲜胺和除草剂枯醚的代谢产物,属于氯酚类化学物质,对生物体具有很强的毒性和生物蓄积作用。由于氯酚的广泛使用,在土壤、水体等各种环境介质中均有检出,潜在的环境风险较大。
目前对2,4,6-三氯苯酚的处理方法主要有物理吸附法、光催化氧化法、微生物降解法等。物理吸附法是利用吸附剂的吸附作用将化合物从土壤土体中转移到吸附剂上。该方法能有效地去除土壤中2,4,6-三氯苯酚,并且还可以将吸附到的化合物回收利用,具有一定的经济合理性,但是吸附法并没有将2,4,6-三氯苯酚转化为无毒无害的产物,对吸附后的废渣还需进行处理,容易产生二次污染,且处理成本较高,例如专利201410574966.6公开了一种2,4,6-三氯苯酚吸附剂及其应用。光催化氧化法是采用光催化剂来加快化合物的光解作用,从而达到快速去除污染物目的。光催化氧化法具有时间短、处理量大的优势,但反应所需能耗很大,成本较高。相比之下,微生物降解法具有高效率、低成本、无二次污染等特点。
因此，本发明采用包埋固定方法,制备高效降解菌的生物炭-海藻酸钠固定化体,更有利于微生物对污染物的去除,提高了2,4,6-三氯苯酚降解效率,对固定化体进行驯化恢复实现了多次重复利用,为以后的实际应用打下了较好的基础。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，本发明采用吸附-包埋-交联的复合式固定化方法对纺锤形赖氨酸芽孢杆菌进行固定化，提高菌株降解土壤中2,4,6-三氯苯酚的效率。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案：
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将20-25g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至100-110℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至600-700℃，保温3-5h，然后停止加热，继续通入水蒸气，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在110-120℃下烘干8-10h，然后研磨过筛，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的聚乙烯醇和海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联30-40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
优选的，所述步骤2)中小球转移至1M的无水硫酸钠溶液中继续交联4-5h。
优选的，所述步骤2)中的混合溶液将等体积的聚乙烯醇和海藻酸钠混合成。
优选的，所述步骤2)中的聚乙烯醇的质量浓度为8-10％，所述海藻酸钠的质量浓度为2-3％。
优选的，所述步骤1)中的水蒸气流量保持3-3.5kg/h。
优选的，所述步骤1)中的过筛目数为50-60目。
优选的，所述步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌。
优选的，所述步骤2)中采用的菌悬液中菌液的浓度为100-200mg/L。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明有益效果如下：
1、与游离态的微生物降解土壤中2,4,6-三氯苯酚的效率相比，本发明固定化菌株后效率提高了33％。
2、本发明制备的生物质炭固定化菌株小球的使用周期长，可以使用8-10个周期，每个周期使用5d。
3、在含2,4,6-三氯苯酚的土壤中，本发明制备的生物质炭固定化菌株小球在2d内对初始浓度为200mg/kg的土壤中2,4,6-三氯苯酚的去除率达到65-68％，在4d时去除效率达到最高，高达78-80％；重复使用10个周期后去除率仅下降2-3％。
4、本发明选择聚乙烯醇和海藻酸钠为包埋载体，二者的比例对于小球的性能有较大影响，本发明通过大量实验确定合适的比例，该载体机械强度高，稳定性强，传质性能好。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌来源于上海博湖生物科技有限公司。
实施例1
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将20g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至100℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至600℃，保温5h，然后停止加热，继续通入水蒸气，水蒸气流量保持3.5kg/h，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在110℃下烘干10h，然后研磨过筛，过筛目数为50目，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的(质量浓度为8％)聚乙烯醇和(质量浓度为2％)海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联30min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联4h，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
其中，步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌；采用的菌悬液中菌液的浓度为100mg/L。
实施例2
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将25g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至110℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至700℃，保温3h，然后停止加热，继续通入水蒸气，水蒸气流量保持3kg/h，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在120℃下烘干10h，然后研磨过筛，过筛目数为60目，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的(质量浓度为10％)聚乙烯醇和(质量浓度为3％)海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联5h，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
其中，步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌；采用的菌悬液中菌液的浓度为200mg/L。
实施例3
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将22g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至100℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至650℃，保温4h，然后停止加热，继续通入水蒸气，水蒸气流量保持3kg/h，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在120℃下烘干9h，然后研磨过筛，过筛目数为55目，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的(质量浓度为9％)聚乙烯醇和(质量浓度为2％)海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联5h，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
其中，步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌；采用的菌悬液中菌液的浓度为150mg/L。
实施例4
一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将23g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至100℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至600℃，保温4h，然后停止加热，继续通入水蒸气，水蒸气流量保持3kg/h，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在120℃下烘干10h，然后研磨过筛，过筛目数为60目，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的(质量浓度为8％)聚乙烯醇和(质量浓度为3％)海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联30min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联4h，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
其中，步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌；采用的菌悬液中菌液的浓度为200mg/L。
对比例1
1)生物质炭的制备：将25g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至110℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至700℃，保温3h，然后停止加热，继续通入水蒸气，水蒸气流量保持3kg/h，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在120℃下烘干10h，然后研磨过筛，过筛目数为60目，即得生物质炭；
2)生物质炭小球的制备：将生物质炭与溶解好的(质量浓度为10％)聚乙烯醇和(质量浓度为3％)海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联5h，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭小球。
对比例1制备生物质炭小球不含菌株，其余步骤与实施例1相同。
一、生物质炭固定化菌株小球对2,4,6-三氯苯酚的去除试验
将实施例1-4和对比例制备好的生物质炭小球加入初始浓度为200mg/kg的含2,4,6-三氯苯酚的无机盐培养基，30℃，100r/min恒温振荡器上培养4d，4d后实验数据如下。
1、如表1所示，生物质炭小球的性能
直径的测定：用游标卡尺测量不同条件下制备的固定化小球的直径，每组小球测30颗，求平均值。
机械强度的测定：将固定化小球浸泡在无机盐培养基中，放于恒温振荡器上振荡，4d后观察小球的破碎程度。
膨胀系数：测定固定化小球在无机盐培养基中振荡4d后小球的直径，测得的平均直径与原小球直径之比即为膨胀系数。
传质性能的测定：配制2％的亚甲基蓝乙醇溶液(亚甲基蓝溶液需现配现用)，滴入配好的亚甲基蓝乙醇溶液30滴于500ml蒸馏水中，混合均匀后用于小球传质性能的测定。取此溶液分别加入固定化小球50颗放于恒温振荡器上振荡，24h后在波长665nm下，分别测定放小球的亚甲基蓝溶液的吸光度和原亚甲基蓝溶液的吸光度，比较测得的吸光度值大小，通过吸光度值的变化间接反映固定化小球传质性能的好坏。
表1
通过表1可以得出，本发明制备的生物质炭小球在净化2,4,6-三氯苯酚的试验中，机械性能稳定。
2、2,4,6-三氯苯酚去除效果，见表2：
表2：不同时间段的生物质炭小球对2,4,6-三氯苯酚的降解效率
从表2中可以得出，因对比例1没有含有菌株，其对于2,4,6-三氯苯酚去除方式主要为吸附，使用2-4d时，去除效果明显低于实施例1-4的产品，循环使用后，去除效果大幅下降，不适于实际应用。而本发明实施例1-4制备的含菌株的生物质炭小球，在2-4d对于2,4,6-三氯苯酚的降解效果表现良好，循环使用5-10个周期后，效果略有下降，但是并不影响对于2,4,6-三氯苯酚的降解。
综上，本发明采用吸附-包埋-交联的复合式固定化方法对纺锤形赖氨酸芽孢杆菌进行固定化，改变了传统的物理吸附法、光催化氧化法、游离微生物降解法，不仅大大提高了降解效率，同时制备的生物质炭小球使用周期长，性能稳定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)生物质炭的制备：将20-25g树枝洗净烘干，然后置于回转式电炉中，加热升温至100-110℃以后通入水蒸气，然后以每分钟升温10℃条件下升温至600-700℃，保温3-5h，然后停止加热，继续通入水蒸气，直至温度低于100℃；待温度降至常温，将所得的活化碳在110-120℃下烘干8-10h，然后研磨过筛，即得生物质炭；
2)生物质炭固定化菌株小球的制备：将生物质炭加入菌悬液中混合均匀，并与溶解好的聚乙烯醇和海藻酸钠的混合溶液进行混合，室温下静置，然后滴加4％饱和硼酸的CaCl2水溶解交联30-40min，然后将形成的小球转移至1M的无水硫酸钠溶液继续交联，最后用生理盐水洗涤，即得生物质炭固定化菌株小球。
2.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中小球转移至1M的无水硫酸钠溶液中继续交联4-5h。
3.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中的混合溶液将等体积的聚乙烯醇和海藻酸钠混合成。
4.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中的聚乙烯醇的质量浓度为8-10％，所述海藻酸钠的质量浓度为2-3％。
5.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤1)中的水蒸气流量保持3-3.5kg/h。
6.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤1)中的过筛目数为50-60目。
7.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中采用的菌种为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌。
8.根据权利要求1所述的一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中采用的菌悬液中菌液的浓度为100-200mg/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010245366.0A CN111440786A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010245366.0A CN111440786A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111440786A true CN111440786A (zh) | 2020-07-24 |
Family
ID=71650866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010245366.0A Pending CN111440786A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111440786A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111909925A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 青岛农业大学 | 一种多孔生物质炭固定化降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 |
| CN113214840A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 淮阴师范学院 | 一种生物降解碳颗粒的制备方法和应用 |
| CN115069214A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-20 | 桂林理工大学 | 一种生物炭基砷去除功能材料的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990010079A1 (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Alko Ltd. | Process and means for the microbiological remediation of polluted soil and microorganisms for use in said process |
| WO2001032566A1 (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-10 | Razavi Shirazi Fatemeh | Biological permeable barrier to treat contaminated groundwater using immobilized cells |
| CN106119151A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-11-16 | 盐城工学院 | 用于降解2，4，6‑三氯苯酚的菌株及其筛选分离方法 |
| CN106520752A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-03-22 | 中北大学 | 生物炭固定化微生物的制备方法 |
-
2020
- 2020-03-31 CN CN202010245366.0A patent/CN111440786A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990010079A1 (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Alko Ltd. | Process and means for the microbiological remediation of polluted soil and microorganisms for use in said process |
| WO2001032566A1 (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-10 | Razavi Shirazi Fatemeh | Biological permeable barrier to treat contaminated groundwater using immobilized cells |
| CN106119151A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-11-16 | 盐城工学院 | 用于降解2，4，6‑三氯苯酚的菌株及其筛选分离方法 |
| CN106520752A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-03-22 | 中北大学 | 生物炭固定化微生物的制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 张耀: "生物质炭对 2,4,6-三氯苯酚污染土壤的修复效应及其机理探究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 * |
| 毛小云: "《废弃物农用功能化理论与技术》", 31 July 2017, 华南理工大学出版社 * |
| 汪银梅等: "固定化2,4,6-三氯酚降解菌修复土壤污染效果及影响因子实验研究", 《河南城建学院学报》 * |
| 陈元彩等: "固定化好氧菌和厌氧颗粒污泥在不同供氧条件下降解氯酚的研究", 《环境科学学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111909925A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 青岛农业大学 | 一种多孔生物质炭固定化降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 |
| CN113214840A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 淮阴师范学院 | 一种生物降解碳颗粒的制备方法和应用 |
| CN115069214A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-20 | 桂林理工大学 | 一种生物炭基砷去除功能材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111440786A (zh) | 一种生物质炭固定化高效降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 | |
| CN110918061B (zh) | 一种生物质废弃物活性炭及其制备方法和在处理废水中硝基苯酚类化合物的应用 | |
| CN109534513B (zh) | 生物炭强化的菌藻固定化制剂原位净化水产养殖废水方法 | |
| CN111892175B (zh) | 一种多孔炭强化微生物挂膜载体材料的制备方法及应用 | |
| US11642649B2 (en) | Method for preparing biochar from phosphoric acid-modified Enteromorpha prolifera, and use of biochar in removal of cadmium | |
| CN112121766B (zh) | 一种苎麻纤维基生物炭及其制备方法和应用 | |
| CN108546669B (zh) | 耐盐耐冷氨氧化细菌的生产方法及应用 | |
| CN111909925A (zh) | 一种多孔生物质炭固定化降解菌株去除土壤2,4,6-三氯苯酚的方法 | |
| CN103304040B (zh) | 一种利用碳纤维毡固定化铜绿假单胞菌处理含氮废水的方法 | |
| CN105695443B (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 | |
| CN110699347B (zh) | 一种固定化菌剂及其制备方法和应用 | |
| 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 | |
| CN111111739A (zh) | 氮掺杂生物炭材料的制备及提高暗发酵产氢性能的方法 | |
| CN103693758B (zh) | 一种处理亚甲基蓝染料废水的方法 | |
| CN110540187A (zh) | 一种粘土/碳气凝胶材料的制备方法 | |
| CN111115849A (zh) | 一种微生物污水净化处理剂的制备方法 | |
| CN112391375B (zh) | 快速去除水体中硝酸盐的生物炭固定化反硝化菌的制备方法及应用 | |
| CN105523641A (zh) | 微生物亲和性水处理轻质载体的制备方法 | |
| CN113198432B (zh) | 一种生物质活性炭的制备方法 | |
| CN109231463A (zh) | 一种复合硅藻土污水处理剂的制备及应用 | |
| CN113231025B (zh) | 一种花生壳基生物炭及其制备方法和应用 | |
| CN115160631A (zh) | 一种改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体及其制备方法 | |
| CN107512780B (zh) | 一种去除养殖污水中高浓度氨氮的菌碳净水剂及其制备方法 | |
| CN114653369A (zh) | 生物炭基氧化还原介体及其制备方法和应用 | |
| CN111718065A (zh) | 一种用于水族箱水处理的细菌屋专用材料制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200724 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |