人造板高效甲醛降解菌的分离筛选及应用

作者：雷得定1，张志国1，刘 波1，杨兴昊2，朱南峰3

单位：1. 永港伟方（北京）科技股份有限公司；2. 湖南伟方环保技术股份有限公司；3. 南京林业大学材料科学与工程学院。

出处：《中国人造板》2018年第9期

摘要：从人造板企业甲醛储罐附近的原位土壤中，分离驯化得到2株可高效降解甲醛的菌种；研究了菌种的合适培养条件及其对甲醛的生物降解特性，并进一步探讨其对热压废气洗涤废水的处理效果。经分子生物学鉴定和系统发育树分析，初步鉴定菌株A 为芽孢杆菌，菌株B为假单胞菌；菌株A和菌株B可在中温、中性和适中的含盐量条件下发挥高效降解甲醛的作用，并对2 000 mg/L 的甲醛有一定的耐受能力，可用于人造板热压洗涤废水的预处理，能有效降低废水的毒性。

近年来，我国人造板行业蓬勃发展，但是人造板生产加工过程中排放的挥发性有机物（Volatile organic compounds, VOCs）、废水等污染物治理，是我国人造板生产企业必须面对和重视的重要问题。原环境保护部发布的《环境保护综合目录》（2017版）明确提出，只有符合GB/T 11718—2009《中密度纤维板》的中密度纤维板产品，符合GB 18580—2001《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》中甲醛释放量E1标准及HJ 571—2010《环境标志产品技术要求 人造板及其制品》的刨花板和胶合板产品，符合T/CNFPIA1001—2016《人造板甲醛释放限量》团体标准的纤维板、刨花板和胶合板，才可不再列入“高污染、高环境风险”产品名录。污染治理已成为企业的现实需要和生存根本。

目前，纤维板生产主要采用干法生产工艺，在纤维干燥工序和热压工序排放大量的废气，其中含有一定量的甲醛，危害人体健康和大气环境，行业内通常采用洗涤的方法将废气中的甲醛转移到水中，然后对废水进行处理。纤维干燥和热压含污废水具有高COD、高甲醛浓度、可生化性差等特点，是一类比较难处理的废水。含甲醛废水的治理方法主要有物理法、化学法和微生物法。微生物法以环境中的微生物为材料，成本低，效果好，而且无二次污染，成为甲醛治理的重要方法之一。针对甲醛的微生物降解，国外做了较多的研究，国内近年来的研究也开始逐渐增多，虽然甲醛对微生物具有较强的毒性，但是从众多的研究中可以看出利用微生物处理甲醛废水是可行的。考虑到实际工业化应用的要求，寻找能高效降解高浓度甲醛的菌株乃是微生物法处理甲醛废水研发的一个目标。

笔者通过甲醛降解菌的鉴定、生长性能，以及温度、pH值、盐分、甲醛浓度对菌株甲醛降解效果的影响，菌株对试验废水的处理效果等方面的研究，得出以下结论：

菌株A（图1a）的菌落呈白色斑点状，边缘粗糙，不透明；

菌株B（图1b）生长迅速，菌落呈米黄色，表面光滑湿润，不透明。

1、以甲醛为唯一碳源，从甲醛储罐周围的土壤中筛选出两株高效降甲醛菌，初步鉴定菌株A、菌株B分别属于芽孢杆菌和假单孢菌属。

2、菌株A和菌株B的最适生长条件为30～35 ℃，pH 为6.0～8.0。菌株A和菌株B均可在适中的含盐量条件下生长，当含盐量超过8%时，细菌的生长受到明显抑制，含盐量超过10%时，细菌基本不生长。

3、对菌株A和菌株B的甲醛降解特性研究发现，当甲醛浓度在1 000 mg/L以下时，菌株A和菌株B的48 h降解甲醛的效果较好；当甲醛浓度达到1 500 mg/L时，菌株A 和菌株B的48 h甲醛降解率在50%以下；当甲醛浓度达到2 000 mg/L时，菌株A和菌株B的48 h甲醛降解效果较差。

4、对热压洗涤废水的试验结果初步表明，高效耐甲醛菌可用于热压洗涤废水的预处理，降低废水的毒性， 经过生化预处理后可排到现有废水处理系统中，和现有废水一起处理。但试验中发现菌株的沉降性能不佳，难以形成菌胶团，实际工程应用中可以考虑结合MBR工艺增加生化池中菌体的浓度。