高效油脂降解菌株的筛选及在含油废水处理中的应用

【摘要】：含油废水是一种高浓度的有机废水，近年来，越来越多的含油废水未经处理就排出，严重影响人们的生活水源，污染环境，甚至，从含油废水中经粗提炼形成的地沟油流入餐厅，危害人类的身体健康。一般处理方法有物理、化学和生物方法。物理和化学方法是最常用的方法，但这两种方法可以产生二次污染，并且不能彻底的去除废水中的油脂。生物法能有效并且安全的去除油脂，最终产物是CO2和H2O等代谢产物，对环境没有再次污染的危害，因此所受到很多人的关注。 本研究以兰州交大食堂下水道口采集的含油废水和土壤为研究材料，通过富集、驯化和油脂降解率验证的实验方法筛选菌株，优化环境中对菌株的影响因素，运用正交试验方法确定了最佳复配比例，最后对筛选得到的菌株进行固定化包埋，结果表明： (1)初筛选得到9株能有效地的降解油脂的菌株，然后通过紫外分光光度计法最终确定了5株对油脂有较高降解能力的菌株，分别命名为Y-1、Y-5、C-1、C-3和C-4。根据细胞分类学、形态学和各项生理生化指标测定以及分子生物学鉴定，结果表明： Y-1和Y-4属于假丝酵母属（Candida.berkhout），C-1、C-3和C-4均属于芽孢杆菌属（Bacillus）。 (2)在以大豆色拉油为唯一碳源的情况下，测定了环境因素(温度、最初pH值、初始大豆油浓度、盐浓度)对菌株生长的影响，结果显示：当温度为35℃，接种量5%，菌株Y-1、C-1和C-3最佳初始pH为6.5；Y-5和C-4最佳初始pH值为7；培养基中盐浓度为1.2%，初始大豆油浓度为2g/L时，培养48h各菌株对油脂的降解率均达到最大值，分别为:Y-1（83.3%）、Y-5（79.8%）、C-1（86.6%）、C-3（82.3%）、C-4（80.1%）。 (3)通过对筛选出的五株菌进行组合，运用正交实验方法确定了最佳的复合比例，确定最佳的菌种比例配值比是Y-1:Y-5:C-1:C-3:C-4=3:3:5:2:4；运用正交实验方法，确定了菌株的最佳降解条件，在最佳降解条件下，复合菌株对油脂的降解率高达96.3%。 (4)对筛选出的5株菌株进行了微胶囊包埋，运用正交试验确定了菌株包埋的最佳工艺如下：①Y-1的最佳工艺为：包埋量为6%，PVA浓度为4%、交联时间为24h、微小球直径为3.0mm；②菌株Y-5的最佳工艺为：包埋量为2%，PVA浓度为5%、交联时间为16h、微小球直径为3mm；③菌株C-1的最佳工艺分别为：包埋量为6%，PVA浓度为5%、交联时间为8h、微小球直径为3mm；④菌株C-3的最佳工艺为：包埋量为6%，PVA浓度为6%、交联时间为16h、微小球直径为2.5mm；⑤菌株C-4的最佳包埋工艺为：包埋量为4%，PVA浓度为4%、交联时间为16h、微小球直径为3.5mm。