黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水机理初探

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糖蜜酒精废水(MSW)含有大量深棕色的不易被传统处理方法降解的有机组分。由于组分复杂、不稳定,对此类废水的生物降解过程了解不够深入。本文以自行筛选获得的一株黄曲霉A5p1研究其对糖蜜酒精废水的脱色机理,试图为实际废水的生物处理提供一定的理论基础。首先研究了最优条件下黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水的过程,测定了黄曲霉A5p1的吸附作用、木质素过氧化物酶的活力、产H202活力及脱色前后废水组分变化。结果表明:废水脱色率及菌体干重均在第4天达到最高值,分别为60%和8.672mg-mL-1,废水pH不断上升,还原糖浓度逐渐下降;漆酶(Lac)的最大值是15U·L-1,锰过氧化物酶(MnP)的最大比酶活是1.6U·L-1,不依赖锰过氧化物酶(MiP)的最大比酶活为7U·L-1;产H202活力与脱色率一致,在第4天达到最大值;紫外可见光谱和凝胶色谱结果表明黄曲霉A5p1脱除此废水色素除有少量的吸附作用,主要为生物降解过程。考察不同碳源对黄曲霉A5p1脱色进程的影响。发现外加蔗糖时的废水脱色率最高,菌体生长最好;黄曲霉A5p1对葡萄糖的利用最快,对蔗糖的利用效果最好,对乳糖的利用不充分。不同碳源对产H202活力有显著影响。凝胶色谱和紫外可见扫描曲线表明外加不同的碳源可能会改变黄曲霉A5p1的脱色途径。最后考察黄曲霉A5p1脱色类黑精模拟废水过程。在不加碳源的类黑精模拟废水中菌株生长缓慢,外加蔗糖时模拟废水脱色率最高可达到33%,菌体干重最高达到1.1872mg·mL-1。与糖蜜酒精废水相比,类黑精模拟废水产H2O2活力较低,认为可能是糖蜜酒精废水中一些组分对产H2O2活力有诱导作用。无外加碳源时黄曲霉A5p1对类黑精模拟废水的脱色效果很差,外加蔗糖后脱色率可提高2.4倍。凝胶过滤色谱和紫外可见扫描表明,黄曲霉A5p1对类黑精模拟废水的脱色为生物降解过程。
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