CN114317286A - 一株烟管菌f21及其在餐厨垃圾废水处理中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株烟管菌F21及其在餐厨垃圾废水处理中的应用，属于微生物技术领域。该菌株为烟管菌属真菌菌株，该烟管菌属真菌菌株为Bjerkandera adusta F21，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC No：M20211433，保藏日期为2021年11月17日。本发明还公开了上述烟管菌F21在餐厨垃圾废水处理中的应用。本发明从云南省普洱市的蝗虫肠道中分离筛选出一株烟管菌F21，经试验发现，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果，提高了生物处理餐厨垃圾废水的可操作性，为生物处理餐厨垃圾废水提供了新的途径。
Description
技术领域
本发明涉及一株烟管菌F21及其在餐厨垃圾废水处理中的应用，属于微生物技术领域。
背景技术
餐厨垃圾废水是餐厨垃圾收集、运输、堆放和处理过程中，由于挤压和雨水的冲刷而产生的废水，具有有机物含量高、COD浓度高、微量元素丰富的特点。如果不及时处理，将对人体造成极大危害和环境的严重污染。由于其含水率和有机物含量较高，极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等，极大地污染了周围环境。此外，餐厨垃圾废水有时会伴随雨水流到城市管网或江河湖泊中，不仅影响水质，还严重威胁着人类的身体健康。
目前，城市垃圾的处置方法有焚烧法和填埋法，各有弊端。焚烧法，如果将城市生活垃圾和其它垃圾一起进行焚烧，由于餐厨垃圾的水分含量常常高达90％左右，发热量低，不但不能满足垃圾发电的发热量要求，反而会致使焚烧炉燃烧不充分而产生二噁英。填埋法，如果将餐厨垃圾与生活垃圾一同填埋，由于餐厨垃圾油分及含水率极高，填埋作业中高油脂会堵塞碎石导流层，引发内部的渗滤液导排不畅，且增加填埋堆体的水分含量，有可能发生地下水体污染等严重事件；同时餐厨垃圾中的大量油脂和填埋场产生的沼气混合后，在气温高时极易燃烧和爆炸，存在严重的安全隐患。在餐厨垃圾废水的处理方法中，将餐厨垃圾废水与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇，因此餐厨垃圾与城市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不单独处理。总之，餐厨垃圾危害巨大，近几年人们对它的再认识已进入了一个新阶段，对餐厨垃圾的无害化处置已迫在眉睫，势在必然。
目前，国内餐厨垃圾大规模处理的工程实例较少，处理餐厨垃圾的主要有粉碎直排、填埋处理、饲料法、传统堆肥处理、焚烧处理、生物处理方法等处理方法。生物处理法是利用各种微生物的新陈代谢活动有效降解废水中的有机物，对餐厨垃圾进行资源化处理，其中包括堆肥技术、湿式厌氧生物处理工艺等，这种方法最大化可以实现垃圾的利用率，很大程度上适用于有机物含量较高的餐厨垃圾。餐厨垃圾废水的生物降解性好，生物处理法因兼具经济性和实用性被认为是目前最理想的处理方法。但目前，能降解餐厨垃圾废水的菌株并不多见。如果筛选出能够降解餐厨垃圾废水的菌株，将为生物处理带来极大的便利。目前为止，并没有烟管菌用于餐厨垃圾废水处理的相关报道。
发明内容
本发明的目的之一，是提供一株烟管菌F21。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一株烟管菌F21，该菌株为烟管菌属真菌菌株，该烟管菌属真菌菌株为Bjerkandera adusta F21，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，地址为中国、武汉、武汉大学，保藏编号为CCTCC No：M20211433，保藏日期为2021年11月17日。
本发明从云南省普洱市江城哈尼族彝族自治县漫滩村农田的蝗虫肠道中筛选出能处理餐厨垃圾废水的菌株，暂时命名为菌株F21，具有以下形态特征：
(1)个体形态：有菌丝，有孢子，孢子短棒形。
(2)在固体培养基平板上的菌落性状：培养第4d菌落菌丝扩展快，第 5d菌株就铺满培养皿。菌落特征为圆形，菌落边缘轮纹状，中央为乳白色的棉絮状，菌丝发达，呈放射状生长。
(3)在液体发酵培养基中发酵液澄清，摇床培养过程中，菌丝抱团形成菌丝球。
(4)生长适温25-28℃，pH值为6.0-7.0，好氧。
菌株F21的鉴定：
为了进一步确定菌株F21的种属,刮取新活化菌株F21的菌丝，至EP管用于酚氯仿法提取基因组DNA，提取菌株F21的基因组DNA作为模板，采用真菌通用引物进行PCR扩增。将扩增PCR扩增物送武汉天一华煜基因科技术有限公司测序，同时将该序列与BlastN比对结果中来源不同的Bjerkandera adusta序列以及同属不同种的ITS序列进行多序列比对分析，利用MEGA7.0 软件中的ClustalW进行多序列比对，再采用MEGA7.0中邻接法(Neighborjoining，NJ)构建系统发育树。将菌株F21总DNA经过ITS1和ITS4引物扩增后，PCR产物送至武汉天一华煜基因科技术有限公司测序得到长631bp 的序列，如SEQ ID NO.3所示。同时，利用NCBI中Blast对序列进行相似性比对，利用MEGA7.0软件制作与相近种菌株构建系统发育树，如图4所示。结果表明，菌株F21与烟管菌Bjerkandera adusta相似性最高，亲缘关系最近。因此，菌株F21在分子系统发育分类学上属于烟管菌。该结果与生理生化鉴定结果相符，因此综合菌落形态、菌体形态特征观察、分子生物学测序结果，最终确定菌株F21为烟管菌，命名为Bjerkandera adusta F21。经试验发现，分解纤维素的能力强，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果，提高了生物处理餐厨垃圾废水的可操作性，为生物处理餐厨垃圾废水提供了新的途径。
本发明的烟管菌F21的有益效果是：
本发明的烟管菌F21，分解纤维素的能力强，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果，提高了生物处理餐厨垃圾废水的可操作性，为生物处理餐厨垃圾废水提供了新的途径。
本发明的目的之二，是提供上述烟管菌F21在餐厨垃圾废水处理中的应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：上述烟管菌F21在餐厨垃圾废水处理中的应用。
本发明的应用的有益效果是：
1、采用本发明的烟管菌F21生化处理餐厨垃圾废水，具有耐受负荷高、成本低、处理效果好、出水水质稳定和运行管理简便的优点。
2、采用本发明的烟管菌F21生化处理餐厨垃圾废水，避免了化学法处理引起二次污染，且废水难以达标排放的情况。
3、采用本发明的烟管菌F21生化处理餐厨垃圾废水，操作简单、耗时短，成本低廉，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述餐厨垃圾废水处理的具体方法是：将上述烟管菌F21经过复壮、驯化与富集后，按照25g/L的投加量投加到预处理后的餐厨垃圾废水中，进行生化反应。
采用上述进一步的有益效果是：上述烟管菌F21具有降解纤维素的功能，可降解餐厨垃圾废水中的有机质，并通过菌株驯化，提高烟管菌F21对餐厨垃圾废水的耐受性及降解能力。采用上述方法，可以实现餐厨垃圾废水的有效处理。具体而言，烟管菌F21处理餐厨垃圾废水48h后，COD降解率平均达到38.72％；烟管菌F21处理餐厨垃圾废水48h后，COD降解率平均达到 49.04％；烟管菌F21处理餐厨垃圾废水96h后，COD降解率平均达到51.73％，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果。
更进一步，所述复壮的具体方法是：用灭菌后的接种环挑取一环斜面保存的烟管菌F21，接种到改良马丁液体培养基中，在25℃、摇床转速 140r/min-160r/min条件下培养120h，其中，所述改良马丁液体培养基由如下原料制成：5g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖、2g/L酵母浸粉、1g/L K2HPO4和 0.5g/L MgSO4，pH值为6.6-7.0。
采用上述更进一步的有益效果是：采用上述方法，可以对斜面保存的烟管菌F21进行复壮。
更进一步，所述富集驯化的具体方法是：将复壮的烟管菌F21的菌液按 4％体积比接种量，接入一级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到一级驯化烟管菌F21；将一级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入二级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到二级驯化烟管菌F21；将二级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入三级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到三级驯化烟管菌F21。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述方法，可以对复壮后的烟管菌 F21进行富集驯化。驯化培养基每提升一级，废水含量提升25％，到达三级驯化时，三级驯化培养基的废水含量到达75％，停止驯化，之后可直接接种到废水中。
更进一步，所述一级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水25mL、富集培养基75mL和复壮的烟管菌F21的菌液；所述二级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水50mL、富集培养基50mL和 4mL一级驯化烟管菌F21的菌液；所述三级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水75mL、富集培养基25mL和4mL二级驯化烟管菌F21 的菌液；所述富集培养基由如下原料组成：20g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖和 10g/L酵母膏。
采用上述更进一步的有益效果是：采用浓度梯度驯化法，即逐渐增加待处理的餐厨垃圾废水的浓度，使烟管菌F21对餐厨垃圾废水逐渐适应，从而增加其降解能力。本发明经过试验后发现，采用上述三级驯化培养基，可以实现复壮的菌株F21的有效富集驯化。
更进一步，所述投加的具体方法是：将富集驯化后的烟管菌F21按投加量为25g/L，投加到预处理后的餐厨垃圾废水中。
采用上述更进一步的有益效果是：本发明经过研究发现，采用上述投加量，可以实现餐厨垃圾废水的有效处理。
更进一步，所述生化反应的条件是：25℃，摇床转速140r/min-160r/min。
采用上述更进一步的有益效果是：采用上述参数，可以有效进行生化反应。
进一步，在所述生化反应后，还包括投加絮凝剂进行絮凝反应的步骤。
采用上述更进一步的有益效果是：本发明经过研究发现，在烟管菌F21 生化处理餐厨垃圾废水后，再投加絮凝剂进行絮凝反应，会进一步提高处理效果。
更进一步，所述投加絮凝剂进行絮凝反应的具体方法是：在生化反应后的餐厨垃圾废水中，先投加聚合氯化铝，进行第一次絮凝反应，保留上清液，再在上清液中投加聚丙烯酰胺，进行第二次絮凝反应，过滤，取滤液，即为最终处理后的餐厨垃圾废水。
采用上述更进一步的有益效果是：本发明经过研究发现，先投加聚合氯化铝，再投加聚丙烯酰胺，可以提高餐厨垃圾废水的处理效果。
附图说明
图1为本发明的实施例2中，烟管菌F21的菌落图。
图2为本发明的实施例2中，烟管菌F21的芽孢图(40×显微镜视野)。
图3为本发明的实施例2中，烟管菌F21的琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物图。
图4为本发明的实施例2中，烟管菌F21的系统发育图。
图5为本发明的实施例7中，不同投加量的三级驯化烟管菌F21处理餐厨垃圾废水96h后，对COD降解率的影响。
图6为本发明的实施例8中，不同pH值对絮凝后COD降解率的影响。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：菌株的分离、纯化
活体蝗虫取自云南省普洱市江城哈尼族彝族自治县漫滩村农田。在无菌超净工作台中，用灭菌的接种针挑取活体蝗虫肠道，加入到含有玻璃珠和无菌生理盐水的锥形瓶中，振荡混合均匀。取上述菌液按10倍梯度进行稀释。每个梯度各取100μL菌液加入到PDA平板培养基中，用涂抹玻璃棒将其涂布均匀，待平板上长出大小合适的菌落时，将各个不同菌落进行分离。将不同菌落按10倍梯度进行稀释，每个梯度各取100μL菌液加分别加入到酪蛋白平板培养基、油脂平板培养基及纤维素刚果红平板培养基中，用涂抹玻璃棒将其涂布均匀，待平板上长出大小合适的菌落时，观察透明圈的大小，分别测量透明圈直径大小和菌落直径大小，计算出每个菌株的透明圈直径与菌落直径的比值H(后称“菌径比”)，详见表1。
其中，PDA平板培养基由200g/L马铃薯、20g/L葡萄糖和15g/L琼脂粉组成；酪蛋白平板培养基由5g/L酪蛋白、1g/L葡萄糖、1g/L酵母粉、1g/L K2HPO4、0.5g/L K2HPO4、0.1g/LMgSO4、0.1g/L溴酚蓝和15g/L琼脂粉组成， pH值为7.0-7.4；油脂平板培养基由10g/L蛋白胨、5g/L牛肉膏、5g/L NaCl、 10mL/L食用油、10g/L吐温80、0.1g/L中性红和15g/L琼脂粉组成，pH值为7.0-7.4；纤维素刚果红平板培养基由1.88g/L的CMC-Na、2.5g/L的 Na2HPO4·12H2O、0.5g/L的KH2PO4、0.3g/L的MgSO4、2.5g/L蛋白胨、1g/L 刚果红溶液、0.5g/L酵母浸粉和20g/L琼脂组成，pH值为7.0-7.2。
挑取比值较大的菌落连续在固体培养基上进行平板划线，直至得到纯种单菌落。筛选出上述平板都出现透明圈且H值平均值最大的菌株进行保存，暂时命名为菌株F21。
表1蝗虫肠道内分离出的不同菌株在不同营养平板上的菌径比
| 菌株 | 酪蛋白平板培养基 | 油脂平板培养基 | 纤维素刚果红平板培养基 |
| F19 | 2.2 | - | 1.2 |
| F21 | 1.7 | 1.1 | 3.1 |
| F24 | 1.2 | 1.4 | 1.0 |
| F25 | 1.9 | - | 1.0 |
实施例2：菌株F21的鉴定
菌株形态学鉴定：在净工作台中，用直径6.0mm的无菌打孔器截取新鲜的菌株F21菌块，放于PDA培养基中心处，在28℃恒温下培养。及时观察菌落生长状况、形态、颜色等，并记录菌落的横纵直径。培养第4d时，挑取菌落边缘的菌丝，置于载玻片上，利用光学显微镜观察菌丝的形态特征，进行形态学鉴定。形态学鉴定参照《真菌鉴定手册》。
菌株F21的形态特征：
(1)个体形态：有菌丝，有孢子，孢子短棒形。
(2)在固体培养基平板上的菌落性状：培养第4d菌落菌丝扩展快，第5d菌株就铺满培养皿。菌落特征为圆形，菌落边缘轮纹状，中央为乳白色的棉絮状，菌丝发达，呈放射状生长，如图1所示。
(3)在液体发酵培养基中发酵液澄清，摇床培养过程中，菌丝抱团形成菌丝球。用无菌水洗脱孢子后在40×显微镜下观察，如图2所示。
(4)生长适温25-28℃，pH值为6.0-7.0，好氧。
上述固体培养基由葡萄糖20g、马铃薯浸粉5g、琼脂20g和水1L组成，自然pH值。上述固体培养基在使用前，先于0.1MPa下115℃灭菌30min。
上述液体发酵培养基由葡萄糖10g、酵母浸粉2g、蛋白胨5g、K2HPO4 1g、 MgSO4·7H2O 0.5g和水1L组成，pH值为6.2-6.8。上述原料混合均匀后即得液体发酵培养基。上述液体发酵培养基在使用前，先于0.1MPa下115℃灭菌 30min。
菌株F21的鉴定：为了进一步确定菌株F21的种属,刮取新活化菌株F21 的菌丝，利用酚氯仿法提取菌株F21的基因组DNA作为模板，采用真菌通用引物进行PCR扩增。上游引物ITS1如SEQ ID NO.1所示， 5'-tccgtaggtgaacctgcgg-3'，下游引物ITS4如SEQ ID NO.2所示， 5'-tcctccgcttattgatatgc-3'。PCR反应体系(25μL)：2×Es Taq Master Mix(北京天根生物技术有限公司)12.5μL、DNA模板1μL、上游引物ITS1 和下游引物ITS4各1μL、dd H2O9.5μL，对照加入ddH2O代替DNA模板。 PCR扩增条件：94℃预变性5min；94℃变性30s，56℃退火30s，72℃延伸 1min，35个循环；72℃延伸10min，8℃无穷。扩增产物用质量百分数为1.2％的琼脂糖凝胶电泳检测，PCR产物图如图3所示，其中，Marker DL15000购自Takara公司。将PCR扩增物送武汉天一华煜基因科技术有限公司测序，得到长631bpbp的序列，如SEQID NO.3所示。
ttcttccggcttatgatatggttaagttcagcgggtagtcctacctgatttgaggtcagag ttcagaaatttgtccgaagacggttagaagcgcgaacactagaataccctccacagcaacgcaga taattatcacgctgaagcggctggtaacgttcgcactaatgcatttcagaggagccgactacgag agccggcacgacctccaagtccaagccttcgtcaatgaagccgaaggttgagaattccatgagac tcaaacaggcatgctcctcggaataccaaggagcgcaaggtgcgttcaaagattcgatgattcac tgaattctgcaattcacattacttatcgcatttcgctgcgttcttcatcgatgcgagagccaaga gatccgttgctgaaagttgtatataaattgcgttatagcaaagtatgacattctaaaactgaatc gtttgtaataaagcataagcccgacacctacaagtgcgcgaacgcacccacaagccggcctatgaaaagtgcacagaagttgagagtggatgagacaggcgtgcacatgcccttgcgagccagcagacaa cccgttcaaaactcgataaggatccttccgcaggccccccttacgggaag(SEQ ID NO.3)。
同时将该序列与BlastN比对结果中来源不同的Bjerkanderaadusta序列以及同属不同种的ITS序列进行多序列比对分析，利用MEGA7.0软件中的 ClustalW进行多序列比对，再采用MEGA7.0中邻接法(Neighbor joining， NJ)构建系统发育树，如图4所示。结果表明，菌株F21与烟管菌Bjerkandera adusta相似性最高，亲缘关系最近。因此，菌株F21在分子系统发育分类学上属于烟管菌。该结果与生理生化鉴定结果相符，因此综合菌落形态、菌体形态特征观察和分子生物学测序结果，最终确定菌株F21为烟管菌属真菌菌株，命名为Bjerkandera adusta F21。
实施例3：菌株的保藏
将实施例2的烟管菌属真菌菌株Bjerkandera adusta F21进行保藏，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC No：M20211433，保藏日期为2021年11月17日。
实施例4：对餐厨垃圾废水进行预处理
餐厨垃圾废水收集自武汉工程大学某学生食堂，由于早中晚三餐产生的餐厨垃圾的数量和质量都不一样，因此，对早中晚时间段收集的餐厨垃圾按照体积比1:1:1混合，以保证研究结果的相对一致。
静置2h后使餐厨垃圾与餐厨垃圾废水分离。不建议使用细筛网对餐厨垃圾进行物液分离，因为餐厨垃圾油脂含量高，易堵塞筛孔。将分离出的液体与上层油脂分离，可以将上层附油缓缓倒出，也可以将分离出的液体放入 4℃环境控温，等待上层油脂凝为整体后直接分离。调节餐厨垃圾废水pH值为6.6-7.0，备用。
实施例5：菌株的复壮
选用改良马丁液体培养基对斜面保存的烟管菌F21进行复壮。用灭菌后的接种环挑取一环斜面保存的烟管菌F21，接种到改良马丁液体培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min条件下培养120h，其中，所述改良马丁液体培养基由如下原料制成：5g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖、2g/L酵母浸粉、1g/L K2HPO4和0.5g/L MgSO4，pH值为6.6-7.0。
实施例6：菌株的驯化与富集
采用浓度梯度驯化法，即逐渐增加待处理的餐厨垃圾废水的浓度，使烟管菌F21对餐厨垃圾废水逐渐适应，从而增加其降解能力。
将实施例5复壮的烟管菌F21按4％体积比接种量，接入一级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到一级驯化烟管菌F21；将一级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入二级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到二级驯化烟管菌F21；将二级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入三级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到三级驯化烟管菌F21。
其中，所述一级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水25mL、富集培养基75mL和复壮的烟管菌F21的菌液；所述二级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水50mL、富集培养基50mL和4mL 一级驯化烟管菌F21的菌液；所述三级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水75mL、富集培养基25mL和4mL二级驯化烟管菌F21的菌液；所述富集培养基由如下原料组成：20g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖和10g/L 酵母膏。
实施例7：菌株处理餐厨垃圾废水
不同投加量的三级驯化烟管菌F21处理餐厨垃圾废水96h后，对COD降解率的影响，如图5所示。由此可知，当采用25g/L的投加量，可以实现餐厨垃圾废水的有效处理。
将实施例6的三级驯化烟管菌F21以25g/L的投加量投加到实施例4预处理后的餐厨垃圾废水中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min进行生化培养。
实施例8：菌株降解餐厨垃圾废水COD的测定
对实施例7中处理后的餐厨垃圾废水的COD进行测定，对比处理0h、48h、 72h和96h的处理结果。餐厨垃圾废水的COD采用中华人民共和国国家环境保护标准(HJ 828-2017)的《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》进行测定。
分别将0h、48h、72h和96h的处理后液体利用高速离心机在8000r/min 的条件下离心15min，取上层清液进行COD测定。每个实验进行三组平行, 分别编号A组、B组和C组，防止偶然性误差。烟管菌F21处理餐厨垃圾废水后COD的测定结果，如表2所示；烟管菌F21处理餐厨垃圾废水后COD的降解比率，如表3所示。
表2烟管菌F21处理餐厨垃圾废水后COD的测定结果
| 编号 | 0h的COD | 48h后的COD | 72h后的COD | 96h后的COD |
| A组 | 1740.90mg/L | 1058.43mg/L | 897.46mg/L | 851.29mg/L |
| B组 | 1719.33mg/L | 1054.56mg/L | 853.15mg/L | 805.60mg/L |
| C组 | 1733.42mg/L | 1069.21mg/L | 896.51mg/L | 850.06mg/L |
表3烟管菌F21处理餐厨垃圾废水后COD的降解比率
| 编号 | 48h | 72h | 96h |
| A组 | 39.17％ | 48.45％ | 51.10％ |
| B组 | 38.66％ | 50.38％ | 53.14％ |
| C组 | 38.32％ | 48.28％ | 50.96％ |
| 平均值 | 38.72％ | 49.04％ | 51.73％ |
由表1和表2可知，烟管菌F21处理餐厨垃圾废水48h后，COD降解率平均达到38.72％；烟管菌F21处理餐厨垃圾废水48h后，COD降解率平均达到49.04％；烟管菌F21处理餐厨垃圾废水96h后，COD降解率平均达到 51.73％，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果。
实施例8：絮凝剂处理餐厨垃圾废水
絮凝剂处理废水主要是使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。
絮凝剂是目前污水治理中应用广泛的一种药剂，絮凝过程是污水处理工艺中不可缺少的关键环节。按其化学成分可分为：无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。使用者可以依据废水性质不同进行合理选择。本发明使用的絮凝剂包括：无机聚合物絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)。
(1)聚合氯化铝的投加及处理
对实施例7烟管菌F21处理96h后的废水水样进行离心，除去下层菌体，留上层上清液水样，作为添加絮凝剂前的待测废水样。调节絮凝剂前的待测废水样的pH值，不同pH值对絮凝后COD降解率的影响，如图6所示。由此可知，当废水的pH值为8时效果最佳。
黄色的颗粒状聚合氯化铝不能直接投加到废水中，必须溶解才能使用，溶解设备和加药设施应采用耐腐蚀材料。配制3％聚合氯化铝溶液：称聚合氯化铝固体3g，盛入洗净的烧杯中，加清水约50mL，待溶解后再加水稀释至 100mL刻度，摇匀即可。
将配置到的聚合氯化铝溶液按照200mg/L的量加入到上述第一待处理废水中，加入后立即搅拌2min，之后静置15min。弃去下层余浊，留上层上清液，作为第二待处理废水。
(2)聚丙烯酰胺的投加及处理
粉末状聚丙烯酰胺不能直接投加到废水中，先配置成溶液后方便加入，聚丙烯酰胺溶液需现配现用。配制0.2％聚丙烯酰胺溶液：称聚丙烯酰胺粉末 0.2g，盛入洗净的烧杯中，加清水约20mL，待溶解后再加水稀释至100mL 刻度，摇匀即可。
将配置到的聚丙烯酰胺溶液按照15mg/L的量加入到上述第二待处理废水中，转移到摇床中25℃、140r/min-160r/min条件下8h后取出过滤。
(3)投加絮凝剂后废水的COD
添加絮凝剂后餐厨垃圾废水的COD按照国标法进行测定，每个实验进行三组平行,分别编号A组、B组和C组，防止偶然性误差。与实施例4预处理后的餐厨垃圾废水对比结果如下：
表3絮凝剂处理后COD的测定结果及降解比率
| 编号 | 0hCOD | 絮凝后COD值 | 絮凝后COD降解比率 |
| A组 | 1740.90mg/L | 697.57mg/L | 59.93％ |
| B组 | 1719.33mg/L | 678.01mg/L | 60.57％ |
| C组 | 1733.42mg/L | 722.85mg/L | 58.30％ |
| 平均值 | 1731.22mg/L | 699.47mg/L | 59.6％ |
由此可见，烟管菌F21处理96h后COD的降解率可达51％以上，再经两种絮凝剂联合处理96h后，COD的降解率可接近60％。
以上实验结果表明，本发明的烟管菌F21，分解纤维素的能力强，对餐厨垃圾废水具有良好的处理效果，提高了生物处理餐厨垃圾废水的可操作性，为生物处理餐厨垃圾废水提供了新的途径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 武汉工程大学
武汉安钠曼环境科技有限公司
<120> 一株烟管菌F21及其在餐厨垃圾废水处理中的应用
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
tccgtaggtg aacctgcgg 19
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
tcctccgctt attgatatgc 20
<210> 3
<211> 631
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ttcttccggc ttatgatatg gttaagttca gcgggtagtc ctacctgatt tgaggtcaga 60
gttcagaaat ttgtccgaag acggttagaa gcgcgaacac tagaataccc tccacagcaa 120
cgcagataat tatcacgctg aagcggctgg taacgttcgc actaatgcat ttcagaggag 180
ccgactacga gagccggcac gacctccaag tccaagcctt cgtcaatgaa gccgaaggtt 240
gagaattcca tgagactcaa acaggcatgc tcctcggaat accaaggagc gcaaggtgcg 300
ttcaaagatt cgatgattca ctgaattctg caattcacat tacttatcgc atttcgctgc 360
gttcttcatc gatgcgagag ccaagagatc cgttgctgaa agttgtatat aaattgcgtt 420
atagcaaagt atgacattct aaaactgaat cgtttgtaat aaagcataag cccgacacct 480
acaagtgcgc gaacgcaccc acaagccggc ctatgaaaag tgcacagaag ttgagagtgg 540
atgagacagg cgtgcacatg cccttgcgag ccagcagaca acccgttcaa aactcgataa 600
ggatccttcc gcaggccccc cttacgggaa g 631
Claims (10)
1.一株烟管菌F21，其特征在于，该菌株为烟管菌属真菌菌株，该烟管菌属真菌菌株为BjerkanderaadustaF21，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC No：M20211433，保藏日期为2021年11月17日。
2.权利要求1所述的烟管菌F21在餐厨垃圾废水处理中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述餐厨垃圾废水处理的具体方法是：将权利要求1所述的烟管菌F21经过复壮、富集驯化后，投加到预处理后的餐厨垃圾废水中，进行生化反应。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述复壮的具体方法是：用灭菌后的接种环挑取一环斜面保存的烟管菌F21，接种到改良马丁液体培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min条件下培养120h，得到复壮的烟管菌F21的菌液；其中，所述改良马丁液体培养基由如下原料制成：5g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖、2g/L酵母浸粉、1g/L K2HPO4和0.5g/LMgSO4，pH值为6.6-7.0。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述富集驯化的具体方法是：将复壮的烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入一级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到一级驯化烟管菌F21；将一级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入二级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到二级驯化烟管菌F21；将二级驯化烟管菌F21的菌液按4％体积比接种量，接入三级驯化培养基中，在25℃、摇床转速140r/min-160r/min培养72h后，得到三级驯化烟管菌F21。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述一级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水25mL、富集培养基75mL和复壮的烟管菌F21的菌液；所述二级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水50mL、富集培养基50mL和4mL一级驯化烟管菌F21的菌液；所述三级驯化培养基由如下原料组成：预处理后的餐厨垃圾废水75mL、富集培养基25mL和4mL二级驯化烟管菌F21的菌液；所述富集培养基由如下原料组成：20g/L蛋白胨、20g/L葡萄糖和10g/L酵母膏。
7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述投加的具体方法是：将富集驯化后的烟管菌F21按投加量为25g/L，投加到预处理后的餐厨垃圾废水中。
8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述生化反应的条件是：25℃，摇床转速140r/min-160r/min。
9.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，在所述生化反应后，还包括投加絮凝剂进行絮凝反应的步骤。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述投加絮凝剂进行絮凝反应的具体方法是：在生化反应后的餐厨垃圾废水中，先投加聚合氯化铝，进行第一次絮凝反应，保留上清液，再在上清液中投加聚丙烯酰胺，进行第二次絮凝反应，过滤，取滤液，即为最终处理后的餐厨垃圾废水。
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