CN103373765A

CN103373765A - 一种餐饮业排污管道中油脂的微生物降解处理方法

Info

Publication number: CN103373765A
Application number: CN 201210107988
Authority: CN
Inventors: 叶姜瑜; 黄凌; 张永莲; 谭旋; 刘磊; 吕冰
Original assignee: CHONGQING HONGBO ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd; Chongqing University
Current assignee: CHONGQING HONGBO ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd; Chongqing University
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2013-10-30

Abstract

本发明的目的是提供一种餐饮行业排污管道中油脂的微生物降解处理方法。通过实验选择，提供一种包括假单胞菌属、燕麦食酸菌、粪产碱杆菌和芽孢杆菌属的复合菌液。对上述复合菌液进行驯化培养、三级扩大培养以获得适用于工业生产的高效复合菌剂。在处理含油脂的餐饮业管道排污废水时，本发明所提供的菌剂生物活性强、存活时间长、抗进水水质的冲击负荷能力高、处理彻底。

Description

一种餐饮业排污管道中油脂的微生物降解处理方法

技术领域

本发明属于污染物生物处理技术领域，具体涉及一种利用微生物降解餐饮行业排污管道中油脂的处理方法。

背景技术

伴随着我国经济的高速腾飞，油脂加工企业及餐饮业的数量和规模都急剧增加，随着排出的含油脂废水量也日益增多。而这些直接排放出的含油脂废水不仅会因为凝固而造成管道堵塞，而影响市政污水的正常排放，还会漂浮在自然水体表面，进而影响到水体的复氧作用及其自然净化过程，甚至危害到水生生态系统，并对周围环境造成严重的影响。

目前，常用的油脂废水处理方法主要有物理法、化学法以及生物法。由于物理法和化学处理都要求投资较大、占地较广且工艺流程复杂，并容易造成二次污染，因而实际应用较少。而国内外对含油脂废水的研究热点主要集中在生物法处理。其主要是利用对含油脂废水中的油脂有一定降解能力的微生物，将油脂作为碳源和能源，并通过其自身的生长过程中产生的脂肪酸等降解酶系的共同作用，将废水中的油脂水解为甘油、脂肪酸，并最终分解氧化为水和二氧化碳等代销产物而处理。此种处理过程投资较小、成本较低而效率高且无二次污染，已经得到了许多研究者的认同。

我国国内目前实际应用于油脂废水的生物处理方法主要是采用活性污泥法，其主要是通过活性污泥中自身存在的具有降油脂能力的微生物生命活动来处理废水中的油脂。这样势必会导致此方法对含油废水的直接处理能力较低、处理效果不明显，并且难以承受浓度较高的含油废水的冲击。而餐饮行业排污

管道由于管径都较小，且接污量较大，废水中的油脂含量也较高，十分容易造成堵塞。因此，需要从自然环境中筛选出具有高效油脂降解效果的微生物，并通过对其进行大量的富集与培养来对传统的活性污泥法加以改善，从而来提高餐饮行业排污管道中的油脂处理的效果与性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对餐饮业排污管道中油脂的微生物降解处理方法。通过实验选择，提供一种高效的复合菌剂。处理油脂废水时，该菌剂生物活性强、存活时间长、抗进水水质的冲击负荷能力高、处理彻底。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种餐饮行业排污管道中油脂废水的微生物降解处理方法，其特征在于：

1)菌剂制备：取假单胞菌属(编号：23620，Pseudomonas sp.)、燕麦食酸菌(编号：14041，Acidovorax avenae)、粪产碱杆菌(编号：20142，Alcaligenes faecalis)和芽孢杆菌属(编号：23578，Bacillus sp.)菌液，在培养基中培养以形成微生物聚合体；

2)驯化培养：用含20g/L动植物油脂的培养基对步骤1)所述的微生物聚合体进行驯化；

3)扩大培养：对经过步骤2)驯化的微生物聚合体进行扩大培养；

4)投加：将步骤3)扩大培养所得的菌液加投到模拟餐饮业排污管道废水中。

由于多菌群复合体对油脂类污染物的降解主要通过其自身微生物对废水中的物质的分解代谢来实现，而其分解代谢途径主要包括油脂分解代谢和氧化代谢。

其中的油脂分解代谢主要是指如油脂等大分子物质在微生物的脂肪酶等作用下进行解链而成为小分子有机物质。氧化代谢是指解链出的小分子物质在微生物自身好氧代谢过程中进一部被微生物作为营养物质而降解为CO₂和水，并为微生物提供生命活动的能源与物质基础。

因此，在经过以上两次代谢过程中，废水中的油脂类物质先被多菌株复合体中的假单胞菌分解成烃类、烯酸、醇类等中间产物。再在芽孢杆菌及多菌株复合体中其他菌株的好氧代谢又可以进一步在好氧条件下降解这些中间产物，从而最终使油脂类污染物得以高效降解。而多菌株复合体中的燕麦食酸杆菌主要是处理餐饮业废水中的所含酸性污染物质(如醋等食物中常用添加剂)，粪产碱杆菌主要是处理餐饮业废水中会大量含有的表面活性剂物质(主要来源于洗洁精等洗涤剂)，二者共同保持废水中的酸碱平衡，并且将废水中对其他菌株有危害的物质进行去除，提供假单胞菌处理油脂的能力与效率。当然，以上几种菌株都有好氧代谢能力，但是芽孢杆菌的好氧代谢效率及其适应性较强，将其加入至多菌体复合体，主要是为了在好氧代谢过程中提供高效率的保证，使得油脂处理能更为彻底。

进一步地，为提高生产效率，本发明公开了培养菌剂所用到的培养基。步骤1)所用到的培养基为蛋白胨、牛肉膏和NaCl，按重量比2∶1∶1组成；步骤2)和步骤3)所用到的培养基为玉米粉、葡萄糖、豆饼粉、鱼粉、CaCO₃、(NH₄)₂SO₄、K₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O和MnSO₄·H₂O，按重量比10∶5∶15∶5∶5∶1∶0.3∶0.2∶0.2组成。

更好的是，为了获得足够量的菌剂，步骤3)中，所述扩大培养包括三级扩大培养：

一级斜面培养：把经过驯化的微生物聚合体接种到斜面上，28℃培养至长满斜面；

二级振荡培养：将长满菌的斜面接种到培养基中，25℃，振荡培养24～48h；

三级曝气培养：将经过二级振荡培养的菌液接种到5L的培养箱中，温度为20～25℃，溶液pH中性，曝气培养40h获得5L菌液，再将培养好的所述5L菌液接种到20L左右的培养箱中。

本发明在菌剂培养完成后，采用以下方式对餐饮业排污管道中的油脂进行处理：每日于餐饮企业打佯时，其厨房清洗工作结束后，往其厨房排污管道口处投加100ml的液体菌剂，连续投加30天，观察结果。

本发明的优点在于：

(1)无毒无害，不会对餐厅环境造成影响；

(2)操作简单，便于餐厅从业人员使用；

(3)处理效率高，并不会对排污管道造成损害。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的实验室技术评估路线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。

实施例1：

本实施例处理西南地区某餐饮业排污管道中油脂。其初始状态为：排污管道口径为200mm的PVPP管，其中的油脂积累厚道约为50mm，其废水进水油脂含量平均为20g/L。其处理方式为：每天往厨房排污管道内投加100ml的菌剂，连续投加30天观察效果。

采用假单胞菌属、燕麦食酸菌、粪产碱杆菌和芽孢杆菌属的复合菌液，进行驯化培养、三级扩大培养。投加30天后，其管道中积累的油脂厚度为8mm，管道接污能力大大提高，管道出水油脂含量降低至0.35g/L。处理效果较好。

实施例2：

对实施例1所使用的复合菌剂，在某高校微生物实验室进行小试评估，其主要评估路线参见附图1。

实验室模拟含油废水为油脂含量为20g/L，CODcr为5000mg/L左右的餐饮业厨房废水水样，采用的生物处理反应器为间歇式SBR反应器，日处理水量为40L，停留时间为4h(1h兼氧混匀，1h连续曝气，1h静置沉淀，1h出水)，处理后出水CODcr＜60mg/L，油脂浓度＜0.5g/L。

通过分子生物学对反应器中的混合液进行生物因子分析，可发现，混合液中的主要优势菌群为：假单胞菌属、燕麦食酸菌、类产碱杆菌、芽孢杆菌。且生物相活跃，证明本发明所公开的方法中，采用复合菌剂对废水中油脂处理效果好。

实施例3：

本实施例中，1)～4)验证复合菌剂缺单一菌株的模拟废水处理效果。5)～8)验证单一菌株的模拟废水处理效果。

实验室模拟废水为油脂含量为20g/L，CODcr为5000mg/L左右的餐饮业厨

房废水水样，采用的生物处理反应器为间歇式SBR反应器，日处理水量为40L，停留时间为4h(1h兼氧混匀，1h连续曝气，1h静置沉淀，1h出水)

1)复合菌剂缺假单胞菌

处理后出水CODcr＝2865.36mg/L，油脂浓度＝18.52g/L。

2)复合菌剂缺燕麦食酸菌

处理后出水CODcr＝1768.00mg/L，油脂浓度＝14.74g/L。

3)复合菌剂缺粪产碱杆菌

处理后出水CODcr＝1538.50mg/L，油脂浓度＝13.55g/L。

4)复合菌剂缺芽孢杆菌

处理后出水CODcr＝2587.78mg/L，油脂浓度＝3.37g/L。

5)假单胞菌

处理后出水CODcr＝3430.00mg/L，油脂浓度＝8.56g/L。

6)燕麦食酸菌

处理后出水CODcr＝4053.22mg/L，油脂浓度＝17.73g/L。

7)粪产碱杆菌

处理后出水CODcr＝3586.84mg/L，油脂浓度＝14.46g/L。

8)芽孢杆菌属

处理后出水CODcr＝1084.43mg/L，油脂浓度＝18.83g/L。

Claims

1.一种针对餐饮企业排污管道中油脂的微生物降解处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)菌剂制备：取假单胞菌属、燕麦食酸菌、粪产碱杆菌和芽孢杆菌属菌液，在细菌生长培养基中培养以形成微生物聚合体；

2)驯化培养：用含20g/L动植物油脂组成的细菌生长培养基对步骤1)所述的微生物聚合体进行驯化；

4)投加：将步骤3)扩大培养所得的菌液按与处理水质量比为0.1％的量投加到模拟餐饮业排污管道废水中。

2.根据权利要求1所述的一种餐饮业排污管道的微生物降解处理方法，其特征在于：步骤1)所用到的细菌生长培养基为蛋白胨、牛肉膏和NaCl，按重量比2∶1∶1组成；步骤2)和步骤3)所用到的培养基为玉米粉、葡萄糖、豆饼粉、鱼粉、CaCO₃、(NH₄)₂SO₄、K₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O和MnSO₄·H₂O，按重量比10∶5∶15∶5∶5∶1∶0.3∶0.2∶0.2组成。

3.根据权利要求1所述的一种餐饮业排污管道的微生物降解处理方法，其特征在于：步骤3)中，所述扩大培养包括三级扩大培养：

三级曝气培养：将经过二级振荡培养的菌液接种到5L的培养箱中，温度为20～25℃，溶液pH中性，曝气培养40h获得5L菌液，再将所述5L菌液接种到20L的培养箱中。