餐厨废水处理脂肪酶产生菌的鉴定及油脂降解特性研究

对一株产脂肪酶优良菌株SX1-5进行了16SrDNA分子鉴定,初步研究了该菌脂肪酶对不同油脂的降解特性。结果表明:通过16SrDNA测序并构建系统发育树,菌株SX1-5与铜绿假单胞菌序列相似性均达99.9%(1438/1439);脂肪酶对甘油三酯及不饱和脂肪酸酯的水解活性较高;玉米油、橄榄油和大豆油处理24h降解率分别达92.3%、90.6%和90.5%,餐厨废水降解试验中,30℃处理96h,油脂降解率达到65.6%,CODcr去除率达70.2%。     

底物浓度对餐厨垃圾厌氧消化的影响

在中温(37℃)及固定接种比[菌泥∶餐厨=2∶1(挥发性固体质量比,VS)]条件下,考察了底物浓度(6%、9%、12%)对餐厨垃圾厌氧消化的影响。结果表明,底物浓度对累积甲烷产量、底物甲烷得率和容积产气率影响不同。随着底物浓度增加,累积甲烷产量逐渐增加,甲烷得率逐渐降低,容积产气率先增大后减小,相应的最大值及底物浓度分别为3 062 m L(总固体12%)、479 m L CH4/g挥发性固体(总固体6%)和730 m L CH4/(L·d)(总固体9%)。厌氧消化结束后,体系固形物去除率为19.24%~20.20%,挥发性固形物去除率为31.08%~32.63%。发酵结束后,消化液化学需氧量(COD)、碱度和氨氮浓度均随着底物浓度增加而增加,最大值分别为2 344 mg/L、7 232 mg Ca CO3/L和1 340 mg/L。采用Modified Gompertz模型对餐厨垃圾厌氧消化过程进行拟合,结果表明,总固体为6%时Mmax和Rmax最高,分别为486 m L/g和60.58 m L/(g·d)。     

市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化实验研究

本实验在中温条件下研究了不同餐厨垃圾与市政污泥配比对厌氧消化系统产气效率及VSS降解率的影响。结果表明：与市政污泥单独厌氧消化相比,协同厌氧消化可有效提高反应器的运行稳定性,其中市政污泥与餐厨垃圾配合比为0.5:1、HRT为20 d时,VSS降解效率达到71.25%,相对市政污泥单独厌氧消化提高了98.25%;当配合比为0.5:1、HRT为15 d时,产气量达到396 mL/g·VSS,相对提升了120%。说明协同厌氧消化可以显著提高厌氧消化的效率。     

餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响

研究了不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响,探求市政污泥厌氧消化的最佳工艺。在固含量为18％,接种量为20％的条件下,比较6种不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化过程pH值、固含量（Ts）、挥发性有机物含量（VS）、日产气量、累积产气量的影响。结果表明,市政污泥与餐厨垃圾混合比例为40：60时,产气效果最佳,整个过程累积产气量为13289ml,物料固含量去除率为32．89％,挥发性有机物降解率为58．05％;市政污泥与餐厨垃圾混合消化比市政污泥单独消化相比。产气量和降解率都提高了,并且具有更好的系统稳定性。     

利用餐厨垃圾和废水生产油脂研究

以餐厨垃圾和废水为原料,利用油脂酵母和藻类联合培养生产油脂,结果表明油脂酵母Y1油脂产量可达16.9 g/L,餐厨垃圾和废水混合液中的COD、N和P分别为1500、37.8和3.2mg/L,此联合培养技术可用于生产油脂并去除餐厨垃圾和废水中的N、P和COD。     

不同来源脂肪酶催化餐厨废油水解实验研究

研究不同来源的脂肪酶催化餐厨废油水解反应制备脂肪酸,通过单因素实验考察了酶用量对酶解率的影响,在此基础上采用正交实验对水解工艺参数酶用量、水解温度、油水比和水解时间进行优化。结果表明:猪胰脂肪酶L3621和假丝酵母脂肪酶LS20在适宜条件下均可实现餐厨废油的高效酶催化水解;L3621最佳水解条件为酶用量700 U/g、水解温度45℃、油水比1∶1.2、水解时间36 h,在此条件下酶解率达94.30%;LS20最佳水解条件为酶用量600 U/g、水解温度40℃、油水比1∶1、水解时间36 h,在此条件下酶解率达96.84%。     

氨氮质量浓度对餐厨垃圾厌氧消化产沼气的影响

实验研究不同氨氮质量浓度对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响。实验结果表明:氨氮质量浓度对餐厨垃圾消化过程中出现的两个产气高峰均有显著影响,最高氨氮质量浓度组最大产气速率分别是对照组的44.8%和45%,产气高峰出现时间比对照组分别延迟6 h和42 h。氨氮质量浓度上升导致反应体系中总有机碳去除率降低,由此计算出氨氮抑制餐厨垃圾厌氧消化过程的半抑制浓度为7 860 mg/L。氨氮质量浓度的升高导致挥发性脂肪酸过量积累,其利用速率也相应减缓。     

造纸生化污泥和餐厨垃圾混合厌氧消化实验

采用中温单相间歇式厌氧消化工艺,对造纸生化污泥和餐厨垃圾进行混合厌氧消化制取甲烷,通过设计两种物料的不同配比(以挥发性固体VS计),研究了不同配比混合物料的产甲烷性能。实验结果表明,在中温(37±2)℃条件下,各发酵瓶(3个发酵瓶编号A1、A2和A3,分别为造纸生化污泥:餐厨垃圾=1:3,2:2和3:1)的甲烷累积产量和甲烷日产量均为A2>A1>A3,其中甲烷累积产量最高值为9743 mL,甲烷日产量最高值为650 mL;各发酵瓶VS的去除率也遵循A2>A1>A3,其中最高去除率达41%;各发酵瓶中挥发性脂肪酸(VFA)浓度和碱度大小顺序符合A1>A2>A3,其中A1出现了碱度和VFA浓度过高的现象,而A2和A3的碱度和VFA浓度均处于较适范畴。可见造纸生化污泥和餐厨垃圾混合消化产甲烷是可行的,两种物料的较佳配比是1:1。     

微量金属对餐厨垃圾厌氧消化过程中氨氮含量的影响

以餐厨垃圾为研究对象,采用中温(35℃)厌氧消化,研究不同微量金属Fe、Co投加量条件下对餐厨垃圾厌氧消化过程中氨氮含量的影响。研究表明,投加微量金属元素在厌氧消化12d内会抑制氨氮的积累,而投加金属元素的量低于0.0025mgoL-1·d-1时,消化反应在12d后氨氮的积累量会提高,氨氮的积累速率最高分别为17.72mgoL-1·d-1、18.27mgoL-1·d-1。     

餐厨垃圾处理中油脂和水分的去除

本文探讨了餐厨垃圾处理过程中,蒸煮、酶解、挤压对油脂和水分的去除作用,最优条件为：蒸煮过程温度160％,时间30mm;酶解过程选用纤维素酶,加酶量5％（酶与原料的总质量比）,20min;挤压过程选用30MPa。结果表明,最终固相中油脂含量为8．7％,脱水率达到74．3％．适合餐厨垃圾处理企业的连续化生产。     

油脂降解及其对餐厨废水厌氧发酵性能影响

采用批次试验研究餐厨油脂厌氧发酵性能及其对餐厨废水发酵产气的影响。结果表明:在高温条件下,餐厨油脂的产气过程与Modified Gompertz方程拟合较好,其产气潜力在894 mL/g左右。油脂降解初期出现产气延滞,且浓度越高延滞期越长。油脂质量浓度为10.0 g/L时,油脂降解产气效果最佳。通过单位油脂的产气量确定油脂的半抑制浓度为11.6 g/L。餐厨油脂与餐厨废水混合发酵时,不仅使产气量增加了131%,甲烷平均体积分数从58.93%增加到64.06%,提高了8.7%。     

厌氧折流板反应器中消化过程模型的研究

本文对厌氧折流板反应器(ABR)中内部处理过程、相分离特性以及流体流动模型进行了较为详细的研究,对反应器处理酒糟废水的效能也进行了初步探讨。研究结果表明,ABR具有很高的去除水中SS的能力,其内部存在相分离现象,流体流动模型对单个液相间隔区为单级全混流,整个反应器为串联多釜。ABR对水质的改善表明,它将是第二代厌氧反应器用于处理高SS含量废水的一种有效预处理装置。     

蚕丝固定化脂肪酶催化猪油水解

研究了蚕丝固定化脂肪酶催化猪油水解的性能。结果表明：在温度为５５℃、ｐ Ｈ 为 ８２ 的条件下,固定化脂肪酶活性最高。底物浓度高达５５％ （ Ｗ ／ Ｖ）时,仍无底物抑制。适宜的搅拌速度是４５０ ｒ／ｍ ｉｎ～５００ ｒ／ｍ ｉｎ。在上述条件下,固定化脂肪酶间歇水解猪油时的操作半衰期约为 ２６０ ｈ。     

超声波-游离亚硝酸联合预处理污泥强化厌氧消化的机制解析

本研究对超声波（US）预处理、游离亚硝酸（FNA）预处理及超声波-游离亚硝酸（US-FNA）联合预处理对于污泥有机质溶出、絮体分散、细胞内容物释放及产甲烷性能的作用进行评估。结果表明,US预处理的主要作用是使絮体分散与胞外聚合物溶出,FNA预处理则是使细胞内容物释放。US-FNA联合预处理后,污泥甲烷产率较未预处理增加了37.1%,分别达到US预处理的1.07倍和FNA预处理的1.08倍,但US与FNA在联合预处理中所发挥作用各自独立,并未发现明显的协同增效作用。引入FNA会降低污泥厌氧消化初期产气速率,未对累积产气量造成显著影响。根据发酵后污泥微生物菌群的解析,发现FNA是影响污泥微生物多样性的主导因素。     

酶法水解奶油制备奶味香精的研究

选取了脂肪酶对不同类型的奶油、奶酪和牛奶等进行酶解。在非水介质下水解，得到了奶香浓郁，赋香效果明显的奶味香精。水解时以乙醇或丙酮为溶剂，在pH7．0、50℃下解4h，酶用量为1％～1．5％时得到的奶味香精香气最浓郁。经过感官评定认为此产品香气自然、柔和，可作为调配奶味香精的香基。     

脂肪酶水解乳脂制备天然奶味香基的研究

选取了5种微生物来源的脂肪酶对乳脂进行酶解。结合香气评定,筛选出了对乳脂中短链脂肪酸特异性最强、水解物香气评分最高的lipase MER为实验用酶。研究了lipase MER水解乳脂的工艺条件,得出其水解乳脂适宜温度为40℃、pH值为6.5,底物浓度为50%。经焙烤评定lipase MER水解乳脂制得的水解物奶香柔和、自然。可作为调配天然奶味香精的香基。     

纳米零价铁强化糖蜜乙醇废水厌氧处理效果

研究了外源添加纳米零价铁(NZVI)对糖蜜乙醇废水厌氧处理的作用以及NZVI对厌氧微生物活性和厌氧消化效果的影响。向厌氧消化体系中分别添加0、0.025、0.05、0.10、0.25、0.50、2.50 g NZVI进行批次实验。结果表明,随着NZVI添加量的增加,糖蜜乙醇废水的厌氧处理效率先升高后降低。添加0.50 g NZVI实验组的COD降解率、产气率和气体中甲烷含量最高,分别为71.1%、310.9 mL/g COD和58%,比空白组提高14.7%、35.6 mL/g COD和18.8%;反应结束时该组COD和硫化物质量浓度最低,分别为2 400 mg/L和33.3 mg/L。NZVI添加量为2.5 g实验组SO42-去除效率和污泥胞外聚合物(EPS)含量最高,硫酸根最终质量浓度为288.2 mg/L,去除率为72.8%,是空白组的1.93倍;EPS中蛋白质和多糖质量分数分别为46.00 mg/gVSS和5.05 mg/gVSS,分别是空白实验组的4.43和1.66倍。脱氢酶活性在添加0.50 g NZVI的实验组中最高,为340.3 TFμg/(mL·h),比空白组提高192.5 TFμg/(mL·h)。     

解脂假丝酵母脂肪酶水解乳脂肪的研究

以反应温度、反应时间、酶的用量、底物浓度、pH值等为主要因素研究解脂假丝酵母脂肪酶水解乳脂肪的工艺条件,并利用响应面分析法(RSA)对水解条件进行了优化。得出最佳水解条件为底物浓度50.7%,pH7.5,加酶量317.3U/g,温度40℃。     

超滤-厌氧生物法处理磺化化机浆废水的可行性研究

采用截留相对分子质量为６０００～３００００的４种超滤膜进行了蓝桉磺化化机浆废水的超滤－厌氧处理研究。结果表明：超滤浓缩液达到了碱回收工段对固形物含量和燃烧热的要求;滤过液的生物可处理性明显提高;经过ＰＥＳ６０和ＳＰＫ１００两种膜处理后的滤过液厌氧发酵后,出水水质达到ＧＢ３５４４—９２二级排放标准。     

氯化钠对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气影响

通过在餐厨垃圾发酵过程中添加不同质量浓度的氯化钠,分析厌氧消化过程中产气量、中间代谢产物、酶活等指标,考察氯化钠对厌氧消化产沼气的影响。结果表明,添加低质量浓度氯化钠对产沼气量影响不大,而添加高质量浓度氯化钠则对产气有较大的抑制作用,添加2 g/L氯化钠对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气没有影响,添加5 g/L氯化钠产气量比对照提高7.5%,添加10、20、30 g/L产气量分别比对照减少17%、24%、51%。对不同氯化钠质量浓度下产气的情况进行了动力学拟合,结果表明:添加5 g/L氯化钠时,产甲烷过程与Cheynoweth方程的相关系数R2为0.991,甲烷产量B0为399 mL/g,反应速率常数k为0.114 d-1。高浓度氯化钠影响厌氧代谢过程使得丙酸和总有机酸累积。添加20、30 g/L氯化钠下脱氢酶活性受到严重抑制,添加氯化钠浓度10、20、30 g/L氢酶失活15%、55%、60%。