黑曲霉生物酸析处理造纸黑液研究

论文摘要

造纸黑液是一种高碱性、高COD、高木质素含量的难降解废水,高木质素去除始终是黑液处理的瓶颈问题。本论文对生物酸析法即利用微生物在廉价碳源上产生有机酸来酸析黑液木质素进行了研究。本论文通过筛选获得能够利用秸杆纤维素和淀粉产酸的黑曲霉M1,并对该菌株M1降解廉价碳源的酶系及与产酸的关系进行了研究。菌株M1通过分泌纤维素酶和淀粉酶将秸杆纤维素和淀粉分解而为其利用产酸。在培养的第2天和第10天,菌株M1分泌的淀粉酶酶活和纤维素酶酶活达到最高,分别为0.36IU/ml和0.42IU/ml;黑液中的木质素有助于菌株M1分泌纤维素酶,而对淀粉酶的分泌有缓释和促进的作用。研究了pH值和温度对菌株M1纤维素酶和淀粉酶活力的影响,纤维素酶和淀粉酶的最适反应温度分别为40℃和60℃,最适pH分别为6和4。研究了黑曲霉M1在黑液环境下的产酸特性,结果表明:黑液的高碱性和高负荷对菌株M1生长和产酸有抑制作用;菌株耐受最高耐受pH为11,耐受COD最高为75000mg/l;氮源对菌株M1的生长有明显的促进作用,其中酒石酸铵对菌株M1产酸有一定的促进作用,KNO3对菌株M1产酸有抑制作用;在34℃培养温度下,菌株M1产酸能力最强。在温度为34℃、初始pH为9、初始负荷为1:25、添加1.5%（m/v）秸杆或者0.5%（m/v）淀粉的工艺条件下,对黑曲霉M1连续处理黑液进行了研究:经过4个批次的续批式连续处理,出水色度去除率均在90%以上,COD去除率在70%左右。整个课题研究表明,菌株M1产酸能力很强,将其应用于黑液治理具有可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 造纸黑液污染的现状研究进展
• 1.2 造纸黑液处理法方法研究进展
• 1.3 生物酸析法治理黑液
• 1.4 黑曲霉有机酸发酵研究进展
• 1.5 课题思路的提出与设计
• 2 产酸菌株的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 3 黑曲霉降解廉价碳源酶系及与产酸关系研究
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 4 黑曲霉M1 在黑液下产酸特性及工艺研究
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.3 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 6 论文创新点
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 论文所用主要药品与设备名录