本發(fā)明涉及一種利用黃藍狀真菌菌絲體改善污泥脫水性能的方法，屬于城市污泥處理處置技術領域。

背景技術：

近些年來，隨著污水處理廠的剩余污泥產(chǎn)量逐年升高，污泥的處理處置問題日益引起廣泛關注。污水處理廠剩余污泥中存在大量的病原體、重金屬、有機物等有害物質(zhì)，若直接排放，會對環(huán)境造成嚴重的影響。通常情況下，污水處理廠剩余污泥的含水率較高(95％-98％)，并不利于直接進行后續(xù)處理處置(例如堆肥、焚燒、填埋、土地利用等方式)，需要先經(jīng)過脫水以提高污泥濃度并減少污泥的體積和重量。然而，剩余污泥絮體通常含有較高濃度的有機物(10000-20000mg/l)，其中具有高親水性特點的污泥胞外聚合物(eps)約占50-90％，因而污泥的脫水性能比較差。為改善污泥的脫水性能，需要在脫水環(huán)節(jié)之前對污泥進行有效的調(diào)理。目前，污水處理廠主要通過添加大量的化學絮凝劑來對污泥進行調(diào)理，常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺(pam)、氯化鐵、聚合硫酸鋁、聚合三氯化鋁等。這些化學絮凝劑不但價格昂貴，而且通常具有毒性和腐蝕性，易對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。相比之下，生物強化法采用來自污泥本身的微生物對污泥進行調(diào)理以提高污泥的脫水性能，不會產(chǎn)生二次污染，對環(huán)境友好，具有較大的研究和應用價值。此外，生物強化法還可以實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化：降解污泥中有機物、浸出重金屬、抑制病原體、減少臭味等。

已報道的生物強化法相關研究表明：在一定條件下，某些絲狀真菌，例如青霉菌和毛霉菌，是有效的污泥調(diào)理微生物，將這些絲狀真菌在污泥中進行培養(yǎng)，可以降解污泥中的部分eps，從而改善污泥的脫水性能。但是，這些研究發(fā)現(xiàn)的具有改善污泥脫水性能的絲狀真菌種類很有限，并且主要側(cè)重于混合絲狀真菌菌群。此外，這些絲狀真菌通常是以孢子的形式在污泥中進行培養(yǎng)和處理。然而，孢子在污泥中生長比較困難，通常需要對污泥進行滅菌處理或者往污泥中添加額外營養(yǎng)物質(zhì)，不能成為理想的工業(yè)應用的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種采用生物強化技術調(diào)理污泥以改善污泥脫水性能的方法，所述方法是將黃藍狀真菌的菌絲體按體積比10～50％的比例投加到待脫水的污泥中，混合均勻。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述黃藍狀菌已于2017年3月28日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.13768，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述菌絲體是將所述黃藍狀菌的孢子懸浮液接種至馬鈴薯-葡萄糖(pdb)培養(yǎng)液中，在25～35℃、ph5.6～7.8、100～180rpm條件下培養(yǎng)4～10d制備獲得。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述孢子懸浮液濃度為1.0×10⁶～5.0×10⁸個/ml。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述待脫水污泥的總固體含量(ts)為2～10％。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述待脫水污泥包括濃縮池污泥、厭氧發(fā)酵污泥、高溫熱處理污泥等。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種黃藍狀菌(talaromycesflavus)，已于2017年3月28日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.13768，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種所述黃藍狀菌菌絲體的制備方法，所述方法是將所述黃藍狀菌的孢子懸浮液接種至pdb培養(yǎng)基中，在25-35℃、ph5.6-7.8、100-180rpm條件下培養(yǎng)4-10d制備獲得；所述孢子懸浮液濃度為1.0×10⁶～5.0×10⁸個/ml。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述孢子懸浮液是按如下方法制備獲得：將黃藍狀菌接種至馬鈴薯-葡糖糖-瓊脂(pda)培養(yǎng)基，于25-35℃培養(yǎng)3～4天。

本發(fā)明還提供所述黃藍狀菌在環(huán)境領域中的應用。

有益效果：

1、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一種可以有效調(diào)理污泥脫水性能的純種絲狀真菌talaromycesflavus，易于培養(yǎng)，便于推廣應用；

2、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術采用孢子形式進行污泥調(diào)理的技術偏見，采用菌絲體直接接種的接種方式，只需要將菌絲體投加到污泥中混勻即可改善脫水效果，無需將真菌在污泥中進行培養(yǎng)，操作方便，節(jié)省時間；

3、本發(fā)明可以有效改善污泥的脫水性能，相比于未經(jīng)調(diào)理的污泥，污泥的脫水性能可以提高30-70％；相比于真菌孢子接種方式，污泥的脫水性能可以改善20-30％；

4、talaromycesflavus菌絲體可以廣泛應用于濃縮池污泥、厭氧發(fā)酵污泥等各種脫水性能較差的污泥，無需在添加前對污泥進行滅菌處理或者添加額外營養(yǎng)物質(zhì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于改善污泥脫水性能的流程圖；

圖2是實施例1中菌絲體投加到ts＝3.7％的厭氧發(fā)酵污泥后污泥毛細吸水時間(cst)和污泥比阻(srf)的變化；

圖3是實施例2中菌絲體投加到ts＝2.9％的濃縮池污泥后污泥cst和srf的變化；

圖4是投加菌絲體與投加孢子到ts＝6.5％濃縮池污泥后對污泥脫水性能的影響比較，其中，孢子處理1：孢子加入污泥后立即混勻；孢子處理2：孢子加入污泥后在污泥中培養(yǎng)6天；

圖5是已報道的幾種非黃藍狀真菌菌絲體接種到ts＝2％的化學處理污泥并進行培養(yǎng)后污泥cst的變化。

生物材料保藏

一種黃藍狀菌(talaromycesflavus)，已于2017年3月28日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.13768，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號。

具體實施方式

下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。

馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養(yǎng)基(potatodextroseagar，pda)的配制方法：將200g馬鈴薯去皮，切成小塊，放入1200-1500ml的去離子水中煮沸，20min后用4層紗布過濾，獲得的濾液中加入20g葡萄糖和15-20g瓊脂粉，待其充分溶化后將液體定容至1000ml，隨后趁熱分裝到三角瓶中蓋塞，在121℃滅菌鍋中滅菌20min。取出放至室溫，并在無菌環(huán)境中制作平板培養(yǎng)基和斜面培養(yǎng)基。

馬鈴薯-葡萄糖培養(yǎng)液(potatodextrosebroth，pdb)的配制方法：制備方法與pda相同，但不加瓊脂，滅菌后置于滅菌的三角瓶中蓋塞保存。

污泥比阻的測定：采用標準布氏漏斗抽濾法測定(測定方法公開于2012年的論文conditioningofsewagesludgebyfenton’sreagentcombinedwithskeletonbuilders中，作者為：liuh,yangj,shiy)。

毛細吸水時間的測定：采用304m型cst測定儀，按照標準方法測定：用10ml針筒準確吸取7ml樣品注入測樣筒，筒底污泥與濾紙接觸，當水分擴散至內(nèi)圓時，儀器開始計時，水分繼續(xù)往外擴散1cm至第二個圓停止計時，記錄儀器中的讀數(shù)，即為cst，單位s。

具體實施方式中的黃藍狀菌(talaromycesflavus)由自行采集獲得，其18srrna序列如seqidno.1所示。

實施例1

(1)將黃藍狀菌talaromycesflavuscgmccno.13768在pda培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)3-4天，菌落布滿斜面培養(yǎng)基后，用無菌蒸餾水沖洗培養(yǎng)基，并用無菌蒸餾水將沖洗液稀釋，制成濃度為2.0×10⁶個/ml的孢子懸浮液。

(2)接種1ml步驟(1)制備的孢子懸浮液到100mlpdb液體培養(yǎng)基中，在250ml的三角瓶中培養(yǎng)8天，培養(yǎng)條件為：ph5.8，溫度35℃，轉(zhuǎn)速170rpm。孢子在培養(yǎng)液中形成穩(wěn)定的菌絲體后，接種50％(v/v)的菌絲體到ts為3.7％的厭氧發(fā)酵污泥中進行調(diào)理，混合均勻后，污泥的毛細吸水時間和污泥比阻相比于不添加菌絲體的對照組有明顯的下降(圖2)，分別下降了65.85％和43.98％。

實施例2

孢子懸浮液的制備方法同實施例1，將1ml黃藍狀菌talaromycesflavuscgmccno.13768孢子懸浮液接種到100mlpdb溶液中，在250ml的三角瓶中培養(yǎng)4天，培養(yǎng)條件為：ph6.3，溫度30℃，轉(zhuǎn)速120rpm。形成穩(wěn)定的菌絲體后，接種10％(v/v)的菌絲體到ts為2.9％的濃縮池污泥(來自無錫新城污水處理廠)中進行調(diào)理，混合均勻后，污泥的毛細吸水時間和污泥比阻相比于不添加菌絲體的對照組有明顯的下降(圖3)，分別下降了30.6％和16.5％。

實施例3

孢子懸浮液的制備方法同實施例1，將1ml黃藍狀菌talaromycesflavuscgmccno.13768孢子懸液接種到100mlpdb溶液中，在250ml的三角瓶中培養(yǎng)6天，培養(yǎng)條件為；ph6.9，溫度25℃，轉(zhuǎn)速150rpm。形成穩(wěn)定的菌絲體后，接種30％(v/v)的菌絲體到ts為6.5％的污泥混合液(90ml污泥+10mlpdb培養(yǎng)液)中進行調(diào)理，混合均勻后，污泥的毛細吸水時間相比于不添加菌絲體的對照組有明顯的下降，污泥脫水性能提高33.54％。

對照例1

按實施例1相同的方式制備孢子懸浮液，然后將黃藍狀菌talaromycesflavuscgmccno.13768孢子懸浮液直接接種至同實施例3的污泥混合液中進行調(diào)理。調(diào)理方式有兩種(圖4)，分別是，孢子處理組1：將30％(v/v)的孢子懸浮液直接接種至100ml污泥混合液中，混合均勻后，污泥的cst值幾乎沒有發(fā)生變化，脫水性能沒有得到改善；孢子處理組2：將30％(v/v)的孢子懸浮液直接接種至100ml污泥混合液中后，在25℃、ph6.9以及150rpm轉(zhuǎn)速條件下培養(yǎng)6天后，污泥脫水性能提高13.29％。

對照例2

絲狀真菌penicilliumsp.、talaromyceshelicus以及purpureocilliumlilacinum的孢子懸液(濃度介于3.4×10⁴到1.2×10⁵個/ml)接種至無菌的pdb營養(yǎng)液中，在28℃、120rpm轉(zhuǎn)速下培養(yǎng)5-7天形成菌絲體。將菌絲體接種至ts＝2％的化學處理污泥后，污泥的脫水性能無法得到立即改善。在此基礎上將污泥在180rpm搖床上30℃下培養(yǎng)4-7天后，污泥cst從初始的83.15s分別變?yōu)?2.6s、76.5s和95.3s(如圖5)，脫水性能分別只提高了12.6％和7.99％，甚至出現(xiàn)惡化，和本發(fā)明相比脫水效果均不太理想。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所界定的為準。

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