大豆油廢水處理并資源化利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于微生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 大豆油廢水含有高濃度的油脂和有機物，如不經(jīng)過處理直接排放，會引起水環(huán)境 污染。國內(nèi)大豆油廢水處理方法一般采取隔油一混凝氣浮一好氧生物處理，處理后的油脂 無害化處理后填埋，C0D可以達到排放標準。但僅以去除廢水中的油脂和降低廢水C0D為目 標對大?油廢水進彳丁處理，就浪費了廢水中大量的油脂和可利用的有機物。
[0003] 微生物油脂又稱為單細胞油脂，是由酵母、細菌和霉菌等微生物利用碳水化合物 和油脂為碳氮源在微生物細胞內(nèi)產(chǎn)生的油脂。微生物油脂不僅可以制備功能性油脂，在一 定程度上緩解植物油脂緊張的局面，而用其制備的生物柴油，還能緩解全球能源危機。某些 產(chǎn)油微生物可以同時利用大豆油廢水中的油脂和有機物，制備微生物油脂，這樣在降低廢 水油脂含量和C0D的同時，產(chǎn)生具有經(jīng)濟價值的副產(chǎn)物，實現(xiàn)大豆油廢水的資源化利用。
[0004] 微生物油脂在產(chǎn)油微生物細胞內(nèi)積累，而產(chǎn)油微生物細胞一般小于Ιμπι，這使得已 經(jīng)積累油脂的菌體細胞在水中往往處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，因此產(chǎn)油微生物細胞的分離、采 收都一直是一個技術(shù)難題。目前有過一些技術(shù)是通過微生物技術(shù)進行廢水油脂中的油脂含 量或/和C0D的去除，但其主要是單純的去除一種物質(zhì)，即使采用其技術(shù)也均無法達到油脂 含量和C0D高去除率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是利用紅冬孢酵母同時利用大豆油廢水中的油脂和有機物，產(chǎn)生微 生物油脂，即能夠大幅度提尚大?油廢水中油脂含量的去除率同時能夠大幅度提尚大?油 廢水中C0D去除率的大豆油廢水處理并資源化利用的方法。
[0006] 本發(fā)明的步驟是： (1) 紅冬孢酵母菌懸液的制備： 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC N0: 2.2424的紅冬孢酵母的一株單菌落接入到 100 mL無菌的種子培養(yǎng)基中，在30°C搖床上以180 rpm培養(yǎng)1天，得到培養(yǎng)好的紅冬孢酵母 菌懸液，將得到的菌懸液存放在4 °C冰箱中保存?zhèn)溆?其中紅冬孢酵母種子培養(yǎng)基中各組分 用量分別為：葡萄糖70 g/L;酵母浸出粉2 g/L;MgS04 ·7Η20 1.2 g/L;KH2P0 4 0.8 g/L; (NH4)2S〇4 2.5 g/L；pH=7.0； (2) 巨大芽孢桿菌制備微生物絮凝劑： 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC NO: 1.2927的巨大芽孢桿菌的一株單菌落接入到 100 mL無菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在32°C搖床上以120 rpm培養(yǎng)1天，得到培養(yǎng)好的巨大芽孢桿 菌微生物絮凝劑;冷卻至室溫后，將微生物絮凝劑存放在4 °C冰箱中保存?zhèn)溆?；其中巨大?孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分用量分別為：蔗糖20 g/L;酵母膏1 g/L;K2HP04 0.3 g/L; KH2PO4 0.1 g/L;尿素 0.3 g/L; MgS〇4 ·7Η2〇 0.15 g/L;NaCl 0.1 g/L;pH=7.0; (3)紅冬孢酵母菌懸液對大豆油廢水進行處理并資源化利用： 取30~60 mL步驟（1)得到的紅冬孢酵母菌懸液投入到300 mL大豆油廢水，用濃度為 0.01 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)大豆油廢水的pH=7.0,在溫度為30°C搖床上以120 rpm處理3天，得 到處理并資源化利用;測定計算微生物油脂的得率和大豆油廢水油脂與COD的去除率； (4)微生物絮凝劑進行絮凝： 取30~60 mL步驟(2)得到的微生物絮凝劑，投入到300 mL步驟(3)得到的大豆油廢水 中，用濃度為0.01 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH=7.0,用混凝攪拌器以100 rpm慢速攪拌12h， 然后靜置12h，測定產(chǎn)油微生物的絮凝率和大豆油廢水油脂與COD的去除率，即實現(xiàn)產(chǎn)油微 生物的采集回收和大豆油廢水的處理。
[0007] 本發(fā)明的積極的效果： 1、 紅冬孢酵母可以同時利用大豆油廢水中的油脂和有機物，制備微生物油脂，降低廢 水C0D和油脂含量的同時，得到具有經(jīng)濟價值的副產(chǎn)物； 2、 利用巨大芽孢桿菌產(chǎn)生的微生物絮凝劑對紅冬孢酵母進行絮凝分離，對微生物油脂 的后續(xù)利用不產(chǎn)生影響；絮凝分離紅冬孢酵母的同時，進一步降低大豆油廢水的油脂和 C0D，且處理過程對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染； 3、 利用紅冬孢酵母對大豆油廢水進行處理并資源化利用，微生物油脂產(chǎn)量保持在3.12 ~3.52 g/L;再利用巨大芽孢桿菌產(chǎn)生的微生物絮凝劑對紅冬孢酵母進行絮凝，紅冬孢酵 母的絮凝率保持在95.51%~96.37%，廢水油脂和⑶D去除率分別保持在92.09%~94.02%和 80.72%~84.89%。
【具體實施方式】
[0008] 本發(fā)明的步驟是： (1) 紅冬孢酵母菌懸液的制備： 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC觀：2.2424的紅冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株單菌落接入到100 mL無菌的種子培養(yǎng)基中，在30°C搖床上以180 rpm培 養(yǎng)1天，得到培養(yǎng)好的紅冬孢酵母菌懸液，將得到的菌懸液存放在4°C冰箱中保存?zhèn)溆?其中 紅冬孢酵母種子培養(yǎng)基中各組分用量分別為：葡萄糖70 g/L;酵母浸出粉2 g/L;MgS04 · 7H20 1.2 g/L;KH2P〇4 0.8 g/L;(NH4)2S〇4 2.5 g/L;pH=7.0; (2) 巨大芽孢桿菌制備微生物絮凝劑： 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC NO: 1 .2927的巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium)的一株單菌落接入到100 mL無菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在32°C搖床上以120 rpm培 養(yǎng)1天，得到培養(yǎng)好的巨大芽孢桿菌微生物絮凝劑;冷卻至室溫后，將微生物絮凝劑存放在4 °C冰箱中保存?zhèn)溆?其中巨大芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分用量分別為:蔗糖20 g/L;酵母 膏 1 g/L;K2HP〇4〇·3 g/L;KH2P〇4 0.1 g/L;尿素 0·3 g/L; MgS〇4 ·7Η20 0.15 g/L;NaCl 0.1 g/L；pH=7.0； (3) 紅冬孢酵母菌懸液對大豆油廢水進行處理并資源化利用：（菌株編號為CGMCC NO: 2.2424的紅冬孢酵母對大豆油廢水進行處理并資源化利用） 取30~60 mL步驟（1)得到的紅冬孢酵母菌懸液投入到300 mL大豆油廢水，用濃度為 0.01 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)大豆油廢水的pH=7.0,在溫度為30°C搖床上以120 rpm處理3天，得 到處理并資源化利用，但仍含有一定量殘余油脂及COD的大豆油廢水;測定計算微生物油脂 的得率和大豆油廢水油脂與COD的去除率； (4)微生物絮凝劑進行絮凝:（菌株編號為CGMCC NO: 1.2927的巨大芽孢桿菌微生物 絮凝對編號為CGMCC NO: 2.2424的紅冬孢酵母進行絮凝） 取30~60 mL步驟(2)得到的微生物絮凝劑，投入到300 mL步驟(3)得到的大豆油廢水 中，用濃度為0.01 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH=7.0,用混凝攪拌器以100 rpm慢速攪拌12h， 然后靜置12h，測定產(chǎn)油微生物的絮凝率和大豆油廢水油脂與COD的去除率，即實現(xiàn)產(chǎn)油微 生物的采集回收和大豆油廢水的處理。
[0009] 下面對本發(fā)明做進一步詳細敘述和證明： 微生物絮凝劑是一類由微生物在生長過程中產(chǎn)生的，可以使水體中菌體細胞及膠體粒 子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。與無機的鋁系和鐵系絮凝劑相比，微生物絮凝劑是一 種高效安全的絮凝劑，對微生物油脂的后續(xù)利用不產(chǎn)生影響。更重要的是，產(chǎn)絮凝劑的微生 物在大豆油廢水中生長良好，在絮凝分離產(chǎn)油微生物的同時，可以進一步降低廢水的油脂 和C0D含量。
[0010] 本發(fā)明利用紅冬孢酵母同時利用大豆油廢水中的油脂和有機物，產(chǎn)生微生物油 月旨，實現(xiàn)大豆油廢水的資源化利用和處理;然后利用巨大芽孢桿菌產(chǎn)生的微生物絮凝劑，對 紅冬孢酵母進行絮凝分離，回收已積累油脂的紅冬孢酵母的同時，進一步降低大豆油廢水 的油脂和C0D含量。
[0011] 實施例1(單純采用紅冬孢酵母進行廢水處理） (1) 紅冬孢酵母菌懸液的制備 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC觀：2.2424的紅冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株單菌落接入到100 mL無菌的種子培養(yǎng)基中，所述的紅冬孢酵母種子培 養(yǎng)基中各組分用量分別為：葡萄糖70 g/L;酵母浸出粉2 g/L;MgS〇4 ·7Η20 1.2 g/L; ΚΗ2Ρ0 4 0.8 g/L;(NH4)2S〇4 2.5 g/L;pH=7.0;在30°C搖床上以 180 rpm培養(yǎng) 1 天，得到培養(yǎng) 好的紅冬孢酵母菌懸液，將得到的菌懸液存放在4 °C冰箱中保存?zhèn)溆茫?(2) 菌株編號為CGMCC N0:2.2424的紅冬孢酵母對大豆油廢水進行處理并資源化利用 取50 mL步驟（1)得到的紅冬孢酵母菌懸液投入到300 mL大豆油廢水，用濃度為0.01 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)大豆油廢水的pH=7.0，在溫度為30°C搖床上以120 rpm處理3天，得到處理 并資源化利用的大豆油廢水;測定計算微生物油脂的得率和大豆油廢水油脂與C0D的去除 率。
[0012] 從表1可以看到，經(jīng)過紅冬孢酵母處理，大豆油廢水得到了資源化利用，獲得到了 微生物油脂，但資源化利用后的大豆油廢水中油脂含量仍然較高，需要進一步進行處理。
[0013] 表1 50 mL紅冬孢酵母菌懸液對300 mL大豆油廢水的資源化利用效果
實施例2:(采用本發(fā)明紅冬孢酵母菌和巨大芽孢桿菌進行廢水處理） (1) 紅冬孢酵母菌懸液的制備 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC觀：2.2424的紅冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株單菌落接入到100 mL無菌的種子培養(yǎng)基中，所述的紅冬孢酵母種子培 養(yǎng)基中各組分用量分別為：葡萄糖70 g/L;酵母浸出粉2 g/L;MgS〇4 ·7Η20 1.2 g/L; ΚΗ2Ρ0 4 0.8 g/L;(NH4)2S〇4 2.5 g/L;pH=7.0;在30°C搖床上以 180 rpm培養(yǎng) 1 天，得到培養(yǎng) 好的紅冬孢酵母菌懸液，將得到的菌懸液存放在4 °C冰箱中保存?zhèn)溆茫?(2) 巨大芽孢桿菌制備微生物絮凝劑 將保存在斜面上的菌株編號為CGMCC NO: 1