餐厨垃圾制备生物蛋白饲料的研究

以餐厨垃圾作为原料,利用混合菌种对其进行固态发酵,转化为菌体蛋白饲料,从而为餐厨垃圾资源化提供一条有益的途径。本试验以发酵时间、发酵温度、基质初始含水率、添加菌种量进行4因素3水平正交试验,最佳工艺条件为发酵时间2 d,发酵温度30℃,基质初始含水率70%,添加菌种量0.031 25%。按最佳条件发酵餐厨垃圾,最终所得产物粗蛋白质质量分数为28.74%,蛋白质含量已达到蛋白饲料标准的要求。     

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。     

响应面法优化固态发酵餐厨垃圾与醋糟生产蛋白饲料

以餐厨垃圾和醋糟为原料,利用平菇、酿酒酵母、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌进行固态发酵生产蛋白饲料.采用Design-Expert软件设计了Plackett-Burman筛选试验,从6个因素中筛选出3个显著因素分别为接种量、原料比和尿素添加量,再通过爬坡试验和响应面Box-Behnken设计对所选显著因素进行优化,得到最适确定最佳工艺条件为餐厨垃圾和醋糟添加质量比为67：33,接种量为10.46％,尿素添加量为2.9％,发酵产物真蛋白含量为24.04％.     

发酵法降解油茶粕中茶皂素工艺条件优化

以油茶粕为原料,以茶皂素含量为指标,利用黑曲霉固态发酵降解茶皂素。通过单因素实验确定初始含水量70%,发酵时间84h,添加0.01mol/LHCl溶液4mL,发酵温度33℃,接种量10~7个单孢子/mL,在此条件下茶皂素含量由20.38%降低为3.06%。通过响应面实验对初始含水量、发酵温度、pH、发酵时间4个因素进行优化,其最佳工艺条件为发酵温度34.5℃,初始含水量70%,发酵时间84h,pH4.35,其它条件不变,茶皂素含量为2.04%,降解率达到89.99%。     

餐厨垃圾中油脂高效降解菌酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)的分离及其应用

含油率高是影响餐厨垃圾处理和利用的难题之一。研究对不同来源样品进行富集驯化、油脂降解平板筛选,获得1株油脂高效降解菌JY34,经16S rDNA鉴定为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)。探索了该菌在不同温度、酸碱度、接种量以及含油量条件下的油脂降解率,并评估其脂肪酶活力大小和在餐厨垃圾含油废水中实际油脂降解率,结果表明JY34在30℃、pH 7.0、接种量2%、含油量1%条件下发酵3 d后,大豆油降解率高达98.78%。JY34发酵2 d后的粗酶液在30～50℃下的脂肪酶活力随反应温度的升高不断增加,50℃时达159.5 U/L。将JY34接入餐厨垃圾含油废水中,发酵3、6 d后的油脂降解率分别达到47.49%和72.92%,是对照组的4.1倍和1.63倍。综上,菌株JY34具有良好的中温适应性以及油脂降解能力,具有广阔的应用前景。     

餐厨垃圾水解液培养酿酒酵母发酵产油脂的影响因素

为提高餐厨垃圾水解液发酵产油脂量,探究其发酵生产特征和影响因素,以Saccharomyces cerevisiae As2.516为供试菌株,以初始餐厨垃圾水解液加入量90%(V/V)、搅拌速率180 r/min、通气量2.5 L/min、发酵周期10 d为基础发酵条件进行1 L发酵罐发酵。实验结果表明发酵过程受初始p H值、温度、接种生物量、还原糖含量及无机盐、金属离子浓度影响。其中最适宜初始培养条件为:p H值6、温度30℃、接种量10%,该条件下生物量、油脂产量及产物转化率最大。以实验最适宜培养条件为基础发酵条件时,S.cerevisiae发酵第7d油脂产量最高,为4.26 g/L,生物量12.95 g/L,油脂产率32.9%。经气相色谱分析发酵所得脂肪酸主要由C16及C18脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸占72.09%。餐厨垃圾水解液中无机盐离子含量丰富,外加钾、镁、锰等金属离子抑制菌体生长并影响油脂合成,除微量Cu SO4·5H2O(1×10-4 g/L)外,无需添加其它无机盐。S.cerevisiae利用餐厨垃圾水解底物具有谱宽和抗逆性。     

米曲霉固态发酵餐厨垃圾生产淀粉酶

[目的]以餐厨垃圾为原料,用米曲霉固态发酵生产淀粉酶。[方法]通过单因素试验分别考察了米曲霉接种量、培养基含水量及培养时间三个因素对产酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计优化了产酶工艺参数。用Design Expert软件对试验结果拟合回归模型,方差分析显示模型极显著(p0.0001)且可以对产酶进行分析和预测。[结果]最终确定产酶最优工艺参数为:米曲霉接种量15.4%(v/m),培养基水分含量27.3%(v/m),培养时间70.8 h。在此工艺下生产淀粉酶,酶活力可达438.4 U,接近模型最大预测值。[结论]餐厨垃圾经米曲霉固态发酵可生产出高活力的淀粉酶。     

耐高温餐厨垃圾分解细菌的筛选、鉴定及应用

将餐厨垃圾中的微生物采用营养琼脂培养基(LA)在温度55℃,相对湿度50%RH的条件下培养,根据菌落形态进行筛选分离。经过筛选得到细菌20株,测定其对淀粉、蛋白质、油脂和纤维素的分解效果,并根据分解效果选出最优菌株X13。对其进行形态学、生理生化以及分子生物学的鉴定并测定生长曲线,最终判定菌株X13为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。再使用X13菌株制成菌制剂处理餐厨垃圾,在小型餐厨垃圾处理器中运行48h后,测定餐厨垃圾降解率达到72.82%。X13菌株制成的菌制剂能够有效提高餐厨垃圾的降解效率,缩短处理时间,所以该地衣芽孢杆菌可以用于餐厨垃圾处理工业。     

高效降解高盐高油餐厨垃圾微生物的筛选与应用

好氧处理法是一种有效的餐厨垃圾处理方法。借助摇瓶恒温振荡培养模拟生化处理的降解过程，从实验室所保存的高产酶菌株库中，筛选出在20 h可高效降解餐厨垃圾90%以上固型物的6株菌(BLE、BI1、BI2、LZM-B、B10-5和WL-BA-1),其中BLE和BI2两菌株可在20 h高效降解>90%的含有5.0%盐和6.0%油的餐厨垃圾；再者，经稳定性试验验证，菌株BLE和BI2连续12批次仍可对餐厨垃圾稳定降解，二者降解率均高于90%。经过分子生物学鉴定，确定BLE与BI2菌株均为Bacillus amyloliquefaciens。最后，对BLE和BI2菌株不同时间产生的水解酶进行分析，发现2株菌在发酵24 h内产酶均达到峰值，这是它们快速高效降解餐厨垃圾的重要原因。该研究可为餐厨垃圾快速减量化提供技术支持。     

餐厨垃圾生物降解过程的试验研究

本文对米饭、熟肉以及餐厨垃圾的好氧和厌氧降解过程进行了试验研究。通过检测得到了米饭中的淀粉,熟肉中的蛋白质、脂肪,餐厨垃圾中的淀粉、蛋白质及脂肪的含量与降解时间的关系曲线,餐厨垃圾的pH值与降解时间的关系曲线,并对实测和观察的结果进行了分析和讨论。     

新型餐厨垃圾处理设备的研究

在分析总结国内生活垃圾特性及处理方法的基础上,基于机械设计自动化原理和微生物发酵原理研发一台新型餐厨垃圾处理设备,设备采用搅拌、固液分离、发酵等工艺;以单片机作为核心控制单元,控制系统包括重力控制、温湿度控制和定时控制;通过样机测试,显示温度控制系统可准确控制滚筒内的温度在设定范围;新型餐厨垃圾处理设备在搭配合理的菌种情况下,温度在50℃~60℃时,设备降解效果最佳。通过菌种降解处理后,餐厨垃圾最终变为水、二氧化碳和有机物,减少餐厨垃圾对控制环境污染,对工业降解垃圾具有实际的参考价值。     

餐厨垃圾厌氧干发酵制氢及其强化研究

餐厨垃圾的产生量越来越大,对其进行处理非常重要。该文研究了不同含固率条件下餐厨垃圾厌氧干发酵制氢的情况,研究表明干发酵的最佳含固率为22%;餐厨垃圾中碳水化合物优先被降解,各组的降解率为51.17%～69.24%,其中含固率22%组碳水化合物降解率最高;当含固率>27%时,反应体系对蛋白质和溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand, SCOD)的降解能力下降,出现溶解性蛋白质和SCOD累积现象;各组的挥发性脂肪酸主要成分为乙酸和丁酸,为丁酸型发酵;向反应体系内添加活性炭能够提高干发酵产氢率,其中活性炭添加量为0.20%(质量分数)时产氢量最高,达到26.94 mL/g总固体(total solids, TS)。     

餐厨垃圾蛋白的微波提取工艺研究

通过试验采用微波提取餐厨垃圾中的蛋白质,探讨微波提取餐厨垃圾蛋白最佳工艺,得到微波提取餐厨垃圾中蛋白质的温度为40 ℃,提取时间为80 min,微波功率为250 mW,提取pH值为5。     

渥堆发酵牛蒡茶工艺条件的研究

对发酵牛蒡茶渥堆发酵工艺条件进行探究,以可溶性糖和总黄酮为特色指标,研究发酵量、水分含量、温度、时间、接种量对发酵工艺的影响,通过单因素和正交优化试验确定了最优发酵工艺。结果表明:最佳发酵条件为发酵量为1 000 g,含水量为40%,温度60℃,接种量3.5%,渥堆发酵时间21 d,正交试验中4个因素对综合评分的影响依次为含水量温度接种量时间。     

餐厨垃圾中乳酸菌的筛选及其发酵条件的优化

从餐厨垃圾中分离出3种菌,通过形态观察、生理生化鉴定和乳酸定性试验筛选出一株具有溶钙圈的乳酸菌,命名为R,分离纯化并保存。根据发酵液吸光度的测定值绘出该乳酸菌的生长曲线,选择对数期的菌用于餐厨垃圾的乳酸发酵。采用单因素和正交试验对发酵条件进行优化。最后确定最佳发酵条件为:固液比1/9、接种量10%、pH值6.0、温度43℃和发酵时间60h。最终得出加入R1乳酸菌比不加R1乳酸菌的空白对照的乳酸浓度高15.5%。     

降黄曲霉毒素B1 菌株发酵条件的研究

对黄曲霉毒素B1(AFB1)降解菌株NMO-3 进行发酵培养基和培养条件优化,以期提高AFB1 降解率。方法：研究不同碳源、氮源、金属离子对AFB1 降解率的影响,最后选出最佳碳源、氮源和金属离子,通过正交回归试验,最后得出三者配方比。培养条件研究主要包括：初始pH 值、接种量、温度、种龄和降解时间等因素。结果：最终确定优化发酵培养基配方：果糖1.0%、胰蛋白胨1.0%、MgCl2 0.05mmol/L、其他发酵条件：起始pH 值为7.5、装液量25ml/300ml、接种量5%(V/V)、种子液培养时间为12h、控制降解温度为35℃、摇床转速140r/min、降解时间为72h。结论：经培养基成分和发酵参数的优化,AFB1 的降解率达到94.29%。     

餐厨垃圾油制备油脂类固体燃料块的技术研究

利用餐厨垃圾油为原料,采用硬脂酸与固体石蜡组成的混合固定剂,通过催化酯化法,将餐厨垃圾油制备成燃烧性能良好的油脂类固体燃料块。通过条件优化,最终获得燃料块的最佳制备条件为:混合固定剂、餐厨垃圾油、与乙醇的最佳反应比为0.16∶1∶5;催化剂NaOH的最佳加入量为7.5 g,反应温度45℃,反应时间50 min。在最优条件下,利用食堂的餐厨垃圾油成功制备出性能良好的固体燃料块,产量最高可达103.6 g,燃烧残留率为6.5%,平均燃烧时间为94.0 s/g,均优于市场上常见的酒精块。     

餐厨垃圾发酵产乳酸菌种的筛选、鉴定及应用

从餐厨垃圾有机肥样品中筛选能够发酵餐厨垃圾产乳酸的菌株。经过平板分离纯化、形态观察及生理生化鉴定，获得了6株形态各异的单菌株。通过比较各菌株对温度、盐度和酸碱度的耐受性，最终确定M4、M5和M6为潜力菌株。经过分子生物学鉴定，确定菌株M4、M5和M6分别为乳酸片球菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌。将这3株菌株等比例制成复合菌剂作为菌种与枯草芽孢杆菌混合接种用于餐厨垃圾乳酸发酵实验，发现该复合菌剂能明显提高乳酸产量(约63.6%),且缩短发酵时间(约1/3)。该复合菌剂可用于餐厨垃圾处理工业，具有良好的应用前景和经济价值。     

餐厨废油脂一步合成钙皂

开发了一种利用餐厨废油脂和氧化钙,在双氧水的催化作用下直接合成金属钙皂的环境友好方法。采用单因素试验优化了皂化温度、皂化时间、物料比、油水比和催化剂用量。结果表明,在最佳工艺条件下,即皂化温度90～95℃、皂化时间4. 0～6. 0 h、催化剂(H_2O_2)用量10 m L(50 g餐厨废油脂)、物料比(餐厨废油脂与氧化钙质量比) 50∶7、油水比(质量比) 1∶4. 5时,皂化率达到95%以上。产品为干燥粒状固体,钙含量为7. 31%,游离酸含量为0. 12%,熔点为131～138℃。     

降胆固醇活性发酵乳杆菌F1 发酵酸乳制备条件的研究

以发酵乳杆菌F1 发酵制备酸乳,以接种量、发酵时间和发酵温度为考察因素,结合以感官评分为指标的响应面分析方法,确定发酵乳杆菌F1 发酵酸乳的最佳发酵条件为：接种量4%、发酵时间8h、发酵温度39℃。利用该条件发酵的酸乳,其胆固醇降解率达到49.16%,比优化前胆固醇的降解率提高了8.79%。