餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于微生物降解技术领域，具体涉及一种餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂及其制备方法与应用。

技术背景

油脂废水主要源于餐厨行业，是生活污水的重要组分，因其产量大，易引起污水处理设施堵塞，逸散恶臭气味。目前，关于油脂废水的处理方法主要包括物理法、化学法和生物法。其中，物理、化学法涉及的工艺路径一般较为复杂，且往往易产生二次污染，投资成本相对较高。而生物法具有处理效果稳定达标、处理成本低、无二次污染等优势，应用前景广阔。

随着国内外对油脂废水处理研究的不断深入，微生物被发现具有降解油脂的能力。但既有研究还仅限于对单株菌种对油脂降解的尝试，如枯草芽孢杆菌、假单胞菌等在油脂降解中的应用，降解能力有限，难以满足产业化应用的要求。开发高效的生物菌剂以提高油脂降解效率，进而规模化应用，对油脂废水处理有重要的指导意义。

上述研究都使得利用微生物处理油脂废水成为一种经济有效的方式。但高效低耗的油脂生物处理工艺显得尤为迫切，而研发高效油脂降解菌剂并将其引入处理环境问题是解决这一难题的关键。所以研发高效油脂降解菌剂，提高油脂降解的处理效率，对油脂的无害化处理意义重大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为：针对油脂污染物对环境的污染严重的问题，提高油脂降解的处理效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂，组成包括：芽孢杆菌(bacillus)、枸橼酸杆菌(citrobacter)和假单胞菌(pseudomonas)。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述的芽孢杆菌、枸橼酸杆菌和假单胞菌的有效活菌数比为2～10﹕1～4﹕3～9。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述的芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)或解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)中的至少一种；所述枸橼酸杆菌(citrobacter)为柠檬酸杆菌(citrobacterwerkmanandgillen)；所述假单胞菌包括施氏假单胞菌(pseudomonasstutzeri)、荧光假单胞菌(pseudomonasfluorescens)、铜绿假单胞菌中的至少一种。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述芽孢杆菌中枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌的有效活菌数比为1～6﹕1～4；所述假单胞菌中施氏假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌的有效活菌数比为1～3﹕1～4﹕1～2。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，还包括青霉菌(penicillium)。

进一步地，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述芽孢杆菌、枸橼酸杆菌、假单胞菌、青霉菌的有效活菌数比为2～10﹕1～4﹕3～9﹕1～4。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述青霉菌为钋青霉菌(penicilliumpolonicum)。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述柠檬酸杆菌和钋青霉菌的有效活菌数比为1～4﹕1～4。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，还包括肠杆菌(enterobacter)、沙雷氏菌(serratia)和克雷伯氏菌(klebsiella)。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述芽孢杆菌、枸橼酸杆菌、假单胞菌、青霉菌、肠杆菌、沙雷氏菌与克雷伯氏菌的有效活菌数比为2～10﹕1～4﹕3～9

﹕1～4﹕1～4﹕1～4﹕3～10。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述肠杆菌为阴沟肠杆菌(enterobactercloacae)；所述沙雷氏菌为粘质沙雷氏菌(serratiamarcescens)；所述克雷伯氏菌为变栖克雷伯氏菌(klebsiellavariicola)或肺炎克雷伯氏菌(klebsiellapneumoniae)中的至少一种。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述柠檬酸杆菌、钋青霉菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷氏菌的有效活菌数比为1～4﹕1～4﹕1～4﹕1～4；所述变栖克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌的有效活菌数比为2～6﹕1～4。

其中，上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂中，所述菌剂中有效活菌总数大于2×10⁹cfu/ml。

本发明还提供了一种上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：

a、种子制备

将待用的菌种分别接种至牛肉膏蛋白胨培养基中进行种子制备，30～35℃摇床培养1～2d；

b、qmm培养基配制

培养基组成包括：糖蜜10g、葡萄糖2g、尿素2g、牛肉膏1g、蛋白胨2g、氯化钠5g，,用水补充至1l，调整ph为5.5～8.0；

c、选取步骤a培养得到的菌种，按比例接种于步骤b配制的培养基中进行培养，培养1～3d，待od600达到0.8±0.1时得到复合菌剂。

本发明还提供了一种上述餐厨油脂废水处理复合微生物菌剂的用途：用于餐厨废水中油脂的降解。

进一步的，所述用途中，使用方法为按1.0～15.0％的接种量进行接种。

本发明所述的复合菌剂可直接接种于餐厨油脂废水中，并适用于低浓度至高浓度油脂废水的处理，同时适用于好氧、兼氧和厌氧等多种污水处理技术。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)清洁高效，配方合理。本发明主要利用生物法，较物理和化学法相比物成本低、无二次污染等优势；

(2)多种菌群，性能稳定。本发明菌剂细菌与真菌复合构建而成，可以进一步强化降解油脂废水中的油脂和其中的非油脂类还原性有机物，能有效提高降解效率；

(3)油脂降解率高。本发明菌剂应用于餐厨油脂废水时，油脂降解率高，可在含油废水处理中广泛应用。

(4)总体而言，本发明能够在工业上进行规模化应用，具有投入小、效率高等优点。

附图说明

图1餐厨油脂降解菌剂对不同浓度油脂的去除率；

图2餐厨油脂废水的好氧生物处理油脂的去除效果；

图3餐厨油脂废水的好氧生物处理cod的去除效果；

图4油脂降解菌剂应用于油脂废水的厌氧生物处理。

具体实施方式

本发明利用微生物学技术，采用模拟实验的方法，从环境中优选亲近环境型的不同科、属的功能微生物，获得油脂降解菌剂。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。

实施例中所述枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心cgmcc，编号为cgmccno.112939；解淀粉芽孢杆菌购自cgmcc，编号为cgmccno.110901；

柠檬酸杆菌购自cgmcc，编号为cgmccno112847；所述施氏假单胞菌购自cgmcc，编号为cgmccno1.15316；所述荧光假单胞菌购自cgmcc，编号为cgmccno.17375；所述铜绿假单胞菌购自cgmcc，编号为cgmccno.110712；所述钋青霉购自cgmcc，编号为cgmccno.11527；所述肠杆菌包括阴沟肠杆菌购自cgmcc，编号为cgmccno.18726；所述沙雷氏菌包括粘质沙雷氏菌)购自cgmcc，编号为cgmccno.12794；所述克雷伯氏菌包括变栖克雷伯氏菌购自cgmcc，编号为cgmccno.1859；所述肺炎克雷伯氏菌购自cgmcc，编号为cgmccno.1839；其余产品为普通市售产品。

实施例1采用本发明的复合菌剂降解不同浓度的油脂废水

具体操作步骤如下：

1.油脂降解复合菌剂的制备：

将枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、柠檬酸杆菌、施氏假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌分别添加至牛肉膏蛋白胨培养基，青霉菌接种于马铃薯培养基中，对上述微生物进行的扩大培养，待各菌种生长情况稳定后，按照枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、柠檬酸杆菌、施氏假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌、钋青霉菌的体积比为3﹕2﹕2﹕1﹕2﹕2﹕3接种于qmm培养基进行种子扩大培养，待菌种生长稳定后，调节菌悬液的od600为0.8±0.1，获得油脂降解复合菌剂。

2.不同油浓度的模拟废水实验：以大豆油为主要原料，油脂降解复合菌剂1按照1％的体积数比(v/v)接种至含2g/l、6g/l、10g/l、14g/l、18g/l、22g/l油脂废水中，震荡培养7天。实验结束后，对油脂去除率进行了检测，结果见附图1。结果表明，6个实验组油脂去除率分别为91.5％、89.7％、87.6％、85.4％、84.7％、81.1％，表明油脂降解菌剂能有效降解油脂。

实施例2油脂降解菌剂应用于餐厨油脂废水的好氧生物处理

具体操作步骤如下：

1.将枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、柠檬酸杆菌、施氏假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌、钋青霉菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷氏菌、变栖克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌分别接种至相应的培养基中培养2～4d，对微生物进行的扩大培养，待各菌种生长情况稳定后，按照上述种子液体积比为2﹕4﹕1﹕2﹕1﹕2﹕3﹕2﹕1﹕2﹕3接种于qmm培养基进行种子扩大培养，待菌种生长稳定后，调节菌剂的od600为0.8±0.1，即获得油脂降解复合菌剂，备用。

2.试验用餐厨油脂废水取自西南交通大学食堂和附近的餐厨企业，通过过滤残渣得到油脂废水，在污水处理系统的好氧生化池采集活性污泥，将活性污泥采用间歇曝气2d，按照油脂降解菌剂15％的接种量接种至活性污泥中(对照组不接种油脂降解菌剂)，采用不断增加油脂废水浓度的方式对含油脂降解菌污泥进行驯化，至出水cod稳定后驯化结束。在油脂废液处理装置中，采用好氧处理的方式处理上述油脂废水，反应器运行30天，对油脂和cod进行监测，结果参见附图2、附图3，油脂废水进水含油量为1.3g/l～7.5g/l，实验组的油脂去除率达到85.6％～92.3％，cod去除率达到87.6％～94.3％，而对照组油脂去除率为52.0％～60.8％，cod去除率为58.6～63.1％，表明油脂降解菌剂能进一步强化降解油脂废水中的油脂，去除污水中还原性有机物。

实施例3油脂降解菌剂应用于餐厨垃圾油脂废水的厌氧生物处理

具体操作步骤如下：

1.油脂降解菌剂的制备

将枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、柠檬酸杆菌、施氏假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌、钋青霉菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷氏菌、变栖克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌分别接种至相应的培养基中培养2～4d，对微生物进行的扩大培养，待各菌种生长情况稳定后，按照体积比为6﹕4﹕3﹕1﹕1﹕2﹕4﹕2﹕4﹕5﹕3接种于qmm培养基进行种子扩大培养，待菌种生长稳定后，调节菌剂的od600为0.8±0.1，即获得油脂降解复合菌剂，备用。

2.餐厨垃圾油脂废水的处理

试验用餐厨油脂废水取自西南交通大学食堂和附近的餐厨企业，通过沥干挤压过滤后得到餐厨垃圾油脂废水，油脂降解菌剂按照15％(v/v)的比例添加至油脂废水(原废水油脂含量50g/l，属于高浓度油脂废水)，以不添加菌剂的油脂废水为对照，厌氧处理10天，油脂和cod去除率见附图4。结果表明，第10d时实验组废水中油脂含量为17.6g/l，油脂去除率达64.8％，对照组油脂去除率仅仅为11.34％；实验组cod去除率为70.76％，对照组cod去除率仅仅为10.49％；实验组氨气和硫化氢较对照组分别减排33.2％和35.1％。说明油脂降解复合菌剂应用于高浓度油脂废水的厌氧处理，能有效降解油脂，去除废水cod，并减少臭气的排放。