CN101892272A

CN101892272A - 一种生物法从餐饮废弃物中提取制备工业油脂的方法

Info

Publication number: CN101892272A
Application number: CN 201010208076
Authority: CN
Inventors: 乔长晟; 陈笑; 蒋磊; 李栋
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2010-11-24

Abstract

本发明涉及一种生物法从餐饮废弃物中提取制备工业油脂的方法。本发明提供了一种利用混合微生物菌株和复合酶制剂处理餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)获得工业油脂的方法。该方法以现代生物技术为依托，有效处理了餐饮废弃物污染。在微生物和复合酶制剂的作用下，餐饮废弃物中的油脂被高效提取出来作为化工生产用油脂。与传统处理方法相比较，该方法实现了废弃物的无害化、资源化，同时显著提高了油脂质量和提取收率。

Description

一种生物法从餐饮废弃物中提取制备工业油脂的方法

技术领域：

本发明属于酶工程和发酵工程技术领域，具体涉及一种将酶制剂和多种微生物混合发酵技术应用在从餐饮废弃物提取制备工业油脂的工艺方法。

技术背景

随着第三产业的迅速发展，我国的餐饮业规模日益扩大，餐饮废弃物的排放日益增多，不仅堵塞管网、严重污染城市环境，甚至孽生出了废油脂的非法回收提炼，以及有毒地沟油回流市场用于食品加工等现象，严重危害消费者的人身健康。还有一些泔水被直接用于养猪业，导致了泔水猪问题，易引起间接的人畜感染。

传统的餐饮废弃物的处理方法有物理方法和化学方法。物理方法是将收集到的餐饮废弃物利用油水密度差实现油水的分离。对于上浮油、分散油、含油固体等油类采用传统的上浮法和水力旋流法处理即可，但是对于乳化状食用油脂废水则不适用于该法。另外，超速离心法虽然能有效地分离乳化食用油脂废水中的油和水，但缺点是处理量十分有限，而且费用较高，生产成本较大，难以实现产业化。化学方法通常使用强酸法，即将收集到的餐饮废弃物加入一定比例的浓硫酸(pH 2～3)后进行热处理，80℃左右处理5小时，此时餐饮废弃物中的固体残渣被碳化分解，释放出油脂。取上层液体加入一定体积的锯沫，充分混匀，用板框压滤机进行压榨，得到的液态物质则是油水混合液，经过一段时间的静置，去除下层的水，便可回收废油。化学方法在油脂的处理上应用比较广泛，但用强酸处理后制得的油脂酸价高，成色不佳，同时使用强酸引起了二次污染。

本发明采用生物法处理餐饮废弃物(油腻漂浮物、泔水)。下水道中油腻漂浮物、泔水中含有大量微生物生长所需的营养元素，是廉价而丰富的培养基。添加适宜的微生物使其在下水道中油腻漂浮物、泔水中迅速成长，抑制了其他有害菌的生长的同时分解利用了废弃物中的各类有机物，使得包裹在固体有机物上的油脂得以释放出来，提高了油脂质量和提取率，解决了城市污染。大量有益微生物的繁殖也为制备液面肥奠定了基础。复合酶制剂具有高效性、专一性、反应条件温和等特点，既克服了物理方法中处理量有限的缺点，也解决了化学方法当中反应时间长、温度高、对反应设备有特殊要求的问题，同时加大了油脂的提取率。

因此应用生物法处理餐饮废弃物是一种行之有效，较理想的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用混合微生物和复合酶制剂处理下水道中油腻漂浮物、泔水的生物方法。采用生物方法处理餐饮可操作性强，提取率高，避免二次城市污染，同时对设备和厂房等固定资产投入低。

本发明技术方案：除去餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)中的塑料，石块等不能被降解的物质，将混合菌液和复合酶制剂按一定比例加入其中，混合均匀。置于温度为15℃-60℃下培养，同时进行缓慢的搅拌，培养4h-12h结束发酵。静置放置至溶液分层。下层为处理后得到的废水、固体残渣。上层为处理后得到的油脂，即工业油脂粗品。由上层进一步处理制得工业油脂。下层经过加热处理制得液面肥。由于混合微生物和复合酶制剂分解利用了固体残渣，使得油脂释放，显著提高了油脂提取收率与质量。

上述的混合菌种为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，地衣芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)，纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。各种菌单独培养至对数后期，分别按一定比例(0.5-2.0∶0.8-2.2∶0.6-2.1∶0.8-2.2∶0.5-2.0∶0.8-2.2∶0.6-2.1，v/v)加入，混合菌液的总添加量为1％-5％，v/v。

上述的复合酶制剂包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、植酸酶。各种酶之间的比例为0.8-2.0∶0.2-2.5∶0.5-1.0∶0.2-1.0∶0.2-1.0∶0.5-1.0∶0.5-1.5，v/v，混合酶制剂添加量为0.2％-5％(v/v)。

上述的适宜的培养温度和培养周期：添加有混合菌种和复合酶制剂的餐饮废弃物的培养温度为15℃-60℃。培养周期为4h-12h。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限制性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

除去餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)中的塑料，石块等不能被分解的物质，添加分别培养到对数后期的混菌，混菌比例：植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，地衣芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)，纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)比例为0.5∶0.8∶0.6∶0.8∶0.5∶0.8∶0.6，v/v)，混合菌液的添加量为1％，v/v。添加复合酶制剂比例：蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、植酸酶。各种酶之间的比例为2.0∶2.5∶1.0∶1.0∶1.0∶1.0∶1.5，v/v，混合酶制剂添加量为5％(v/v)。混合体系总体积300mL。将其置于60℃恒温下，进行缓慢搅拌，培养4h。静置放置至溶液分层。下层为处理后得到的废水、固体残渣，下层体积为180mL。上层为油脂，色泽澄清，上层体积为246mL。出油率(上层体积/处理前总体积)约为82％。

实施例2

除去餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)中的塑料，石块等不能被分解的物质，添加分别培养到对数后期的混菌，混菌比例：植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，地衣芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)，纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)比例为(2.0∶2.2∶2.1∶2.2∶2.0∶2.2∶2.1：v/v)加入，混合菌液的总添加量为5％，v/v。添加复合酶制剂比例：蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、植酸酶。各种酶之间的比例为0.8∶0.2∶0.5∶0.2∶0.2∶0.5∶0.5，v/v，混合酶制剂添加量为0.2％(v/v)。混合体系总体积300mL。将其置于40℃恒温下，进行缓慢搅拌，培养8h。结束发酵，静置放置至溶液分层。下层为处理后的大部分废水，小部分固体残渣以及极小部分包裹着固体废渣的残余油脂，下层体积大约为189mL。上层为大部分油脂及少部分水，色泽澄清，上层体积大约为265mL。出油率(上层体积/处理前总体积)大约为88％。

实施例3

除去餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)中的塑料，石块等不能被分解的物质，添加分别培养到对数后期的混菌，混菌比例：植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，地衣芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)，纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)比例为(1∶1.2∶0.8∶1∶0.8∶1∶1：v/v)加入，混合菌液的总添加量为2％，v/v。添加复合酶制剂比例：蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、植酸酶。各种酶之间的比例为1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，v/v，混合酶制剂添加量为1％(v/v)。混合体系总体积300mL。将其置于15℃恒温下，进行缓慢搅拌，培养12h。结束发酵，静置放置至溶液分层。下层为处理后的得到的废水、固体残渣，下层体积为195mL；上层为油脂，色泽澄清，上层体积为271mL。出油率(上层体积/处理前总体积)为90％。

Claims

1.一种用混合微生物菌株和复合酶制剂处理餐饮废弃物(下水道中油腻漂浮物、泔水)获得工业油脂的方法。

2.权利要求书中1所述的混合微生物，其特征在于：混合菌种为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，地衣芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)，纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，各种菌单独培养至对数后期，分别按一定比例(0.5-2.0∶0.8-2.2∶0.6-2.1∶0.8-2.2∶0.5-2.0∶0.8-2.2∶0.6-2.1，v/v)，混合菌液的添加量为0.5％-5％。

3.权利要求书中1所述的复合酶制剂，其特征在于：复合酶制剂包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、植酸酶。各种酶之间的比例为0.8-2.0∶0.2-2.5∶0.5-1.0∶0.2-1.0∶0.2-1.0∶0.5-1.0∶0.5-1.5，v/v，混合酶制剂添加量为0.2‰-5‰(v/v)。

4.权利要求书中1所述的适宜的培养温度，其特征在于添加有混合菌种和复合酶制剂的餐厨废水的培养温度为15℃-60℃。

5.权利要求书中1所述的培养周期，其特征在于添加有混合菌种和复合酶制剂的餐厨废水的培养周期为4h-12h。