公布日：2022.11.08
申請(qǐng)日：2021.05.08
分類號(hào)：C02F3/34(2006.01)I;C12N11/10(2006.01)I;C12N11/084(2020.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種利用固定化微生物小球降解餐廚廢水的處理工藝，包括油脂降解菌的篩選、降解菌的包埋法固定化以及固定化降解菌和膜分離結(jié)合處理餐廚廢水。該油脂降解菌為弗氏檸檬酸桿菌、醋酸鈣不動(dòng)桿菌和微噬酸寡養(yǎng)單胞菌，可以有效降低餐廚廢水中的油脂含量和COD值；固定化載體為海藻酸鈉和聚乙烯醇，作為油脂降解菌的載體，相對(duì)于游離態(tài)的微生物，固定化的微生物存留時(shí)間長、細(xì)胞流失少、反應(yīng)快并可以循環(huán)利用；將固定化降解菌微球直接投加到餐廚廢水中進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)合膜分離工藝，經(jīng)處理后體系中固定化降解菌微球分離簡(jiǎn)便快速。
權(quán)利要求書
1.一種利用固定化微生物小球降解餐廚廢水的處理工藝，其特征在于所用微生物為自主篩選分離得到的油脂降解菌；微生物固定化法處理餐廚廢水并利用膜進(jìn)行分離的廢水處理工藝，便于后續(xù)的分離處理與回收利用。從第一步工藝自主制備菌劑處理餐廚垃圾開始，處理后的餐廚廢水不需額外的處理，直接進(jìn)入固定化的微生物和膜分離結(jié)合工藝階段，反應(yīng)結(jié)束后的固定化微生物可以回收重復(fù)使用且不會(huì)堵塞生物膜，由此形成一個(gè)餐廚垃圾處理包括處理后產(chǎn)生的餐廚廢水的一體化處理工藝，包括以下步驟：（1）從餐廚廢水中篩選分離油脂降解菌，并進(jìn)行馴化培養(yǎng)；（2）采用具有較強(qiáng)吸附性、穩(wěn)定性、耐酸堿性、傳質(zhì)性的海藻酸鈉和聚乙烯醇進(jìn)行降解菌的固定化，制備凝膠微球；（3）固定化微生物與膜分離結(jié)合的方法對(duì)步驟（2）降解餐廚垃圾產(chǎn)生的餐廚廢水進(jìn)行工藝處理。微生物固定化法處理餐廚廢水并利用膜進(jìn)行分離的廢水處理工藝，便于后續(xù)的分離處理與回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于：所用菌株為自主篩選分離得到的油脂降解菌，經(jīng)16srDNA序列測(cè)序初步鑒定三種菌株分別弗氏檸檬酸桿菌、醋酸鈣不動(dòng)桿菌和微噬酸寡養(yǎng)單胞菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于：所篩選的菌株經(jīng)餐廚廢水馴化傳代培養(yǎng)之后應(yīng)用于餐廚廢水的降解，對(duì)餐廚廢水的油脂和COD的降解率在65%和70%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于：所用載體為海藻酸鈉和聚乙烯醇，二者按照一定比例混合，與權(quán)利要求1中自主篩選培養(yǎng)的降解菌株于37℃微加熱混勻后經(jīng)氯化鈣固化24h后使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于：所制備的固定化降解菌微球在重復(fù)使用3-4次之后，對(duì)油脂和COD的降解率保持在60%以上。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種利用固定化微生物小球降解餐廚廢水的處理工藝，克服廢水處理污染大、分離困難以及游離微生物極易堵塞膜孔的缺陷，提供一種簡(jiǎn)單有效的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下工藝流程來實(shí)現(xiàn)。
一種利用固定化微生物小球降解餐廚廢水的處理工藝，包括以下工藝，如附圖1所示：
（1）從餐廚廢棄物中篩選出功能降解菌，選取其中具有油脂降解功能的菌進(jìn)行馴化，詳細(xì)步驟如下：
通過脂肪篩選培養(yǎng)基（牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，氯化鈉5g/L，瓊脂15g/L，0.1%的溴甲酚紫指示劑10mL/L，每個(gè)平板2-3滴橄欖油）篩選出三種具有油脂降解功能的菌株，經(jīng)16srDNA序列測(cè)序初步鑒定三種菌株分別弗氏檸檬酸桿菌、醋酸鈣不動(dòng)桿菌和微噬酸寡養(yǎng)單胞菌，16srDNA序列結(jié)果如附錄所示。然后將菌種種子液投入稀釋了不同濃度的餐廚廢水中進(jìn)行傳代培養(yǎng)馴化。
（2）將馴化后的三種菌進(jìn)行固定化，采用海藻酸鈉（SA）和聚乙烯醇（PVA）進(jìn)行包埋，制備微球，詳細(xì)步驟如下：
將質(zhì)量為2.0g的SA和PVA以質(zhì)量比1-3:1溶于100mL去離子水中,微加熱溶解攪拌混合均勻，然后加入50mL菌液離心后的沉菌，混勻。在磁力攪拌下，將混合液滴入到100ml1.5%的CaCl2溶液中，密封置于陰涼處，固化24h。將上述小球過濾取出用純水沖洗干凈后冷藏保存，即得到實(shí)驗(yàn)所需的凝膠球吸附劑，粒徑在3-5mm之間，如附圖2所示。
（3）經(jīng)自主制備的菌劑處理后的餐廚垃圾產(chǎn)生的廢水用來做降解小試，出水不需要額外的處理，直接進(jìn)入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行降解反應(yīng)。
（4）反應(yīng)結(jié)束，將混合反應(yīng)物篩網(wǎng)過濾后固液分離，過濾出的微球用清水沖洗后可再次投入反應(yīng)器中循環(huán)使用3-4次。
本發(fā)明既可以利用生物法的優(yōu)勢(shì)處理餐廚廢水，又可以結(jié)合膜分離進(jìn)行后續(xù)的分離處理。另外，固定化之后的微生物對(duì)環(huán)境的脅迫抗性增強(qiáng)，具有細(xì)胞生長停滯時(shí)間短、存活率高、流失少、不會(huì)堵塞膜孔以及利于分離的優(yōu)點(diǎn)，且制備的微球可以循環(huán)利用3-4次。本處理工藝對(duì)廢水尤其對(duì)于餐廚廢水等有機(jī)高濃度廢水降解有顯著的效果。
（發(fā)明人：李衛(wèi)星;金夢(mèng)蒙;季紅軍）
