大豆油废水处理并资源化利用的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于微生物技术和环境工程技术领域。
【背景技术】
[0002] 大豆油废水含有高浓度的油脂和有机物，如不经过处理直接排放，会引起水环境 污染。国内大豆油废水处理方法一般采取隔油一混凝气浮一好氧生物处理，处理后的油脂 无害化处理后填埋，C0D可以达到排放标准。但仅以去除废水中的油脂和降低废水C0D为目 标对大?油废水进彳丁处理，就浪费了废水中大量的油脂和可利用的有机物。
[0003] 微生物油脂又称为单细胞油脂，是由酵母、细菌和霉菌等微生物利用碳水化合物 和油脂为碳氮源在微生物细胞内产生的油脂。微生物油脂不仅可以制备功能性油脂，在一 定程度上缓解植物油脂紧张的局面，而用其制备的生物柴油，还能缓解全球能源危机。某些 产油微生物可以同时利用大豆油废水中的油脂和有机物，制备微生物油脂，这样在降低废 水油脂含量和C0D的同时，产生具有经济价值的副产物，实现大豆油废水的资源化利用。
[0004] 微生物油脂在产油微生物细胞内积累，而产油微生物细胞一般小于Ιμπι，这使得已 经积累油脂的菌体细胞在水中往往处于稳定的悬浮状态，因此产油微生物细胞的分离、采 收都一直是一个技术难题。目前有过一些技术是通过微生物技术进行废水油脂中的油脂含 量或/和C0D的去除，但其主要是单纯的去除一种物质，即使采用其技术也均无法达到油脂 含量和C0D高去除率。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是利用红冬孢酵母同时利用大豆油废水中的油脂和有机物，产生微 生物油脂，即能够大幅度提尚大?油废水中油脂含量的去除率同时能够大幅度提尚大?油 废水中C0D去除率的大豆油废水处理并资源化利用的方法。
[0006] 本发明的步骤是： (1) 红冬孢酵母菌悬液的制备： 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC N0: 2.2424的红冬孢酵母的一株单菌落接入到 100 mL无菌的种子培养基中，在30°C摇床上以180 rpm培养1天，得到培养好的红冬孢酵母 菌悬液，将得到的菌悬液存放在4 °C冰箱中保存备用;其中红冬孢酵母种子培养基中各组分 用量分别为：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) 巨大芽孢杆菌制备微生物絮凝剂： 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC NO: 1.2927的巨大芽孢杆菌的一株单菌落接入到 100 mL无菌的发酵培养基中，在32°C摇床上以120 rpm培养1天，得到培养好的巨大芽孢杆 菌微生物絮凝剂;冷却至室温后，将微生物絮凝剂存放在4 °C冰箱中保存备用；其中巨大芽 孢杆菌发酵培养基中各组分用量分别为：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)红冬孢酵母菌悬液对大豆油废水进行处理并资源化利用： 取30~60 mL步骤（1)得到的红冬孢酵母菌悬液投入到300 mL大豆油废水，用浓度为 0.01 mol/L的NaOH调节大豆油废水的pH=7.0,在温度为30°C摇床上以120 rpm处理3天，得 到处理并资源化利用;测定计算微生物油脂的得率和大豆油废水油脂与COD的去除率； (4)微生物絮凝剂进行絮凝： 取30~60 mL步骤(2)得到的微生物絮凝剂，投入到300 mL步骤(3)得到的大豆油废水 中，用浓度为0.01 mol/L的NaOH调节废水的pH=7.0,用混凝搅拌器以100 rpm慢速搅拌12h， 然后静置12h，测定产油微生物的絮凝率和大豆油废水油脂与COD的去除率，即实现产油微 生物的采集回收和大豆油废水的处理。
[0007] 本发明的积极的效果： 1、 红冬孢酵母可以同时利用大豆油废水中的油脂和有机物，制备微生物油脂，降低废 水C0D和油脂含量的同时，得到具有经济价值的副产物； 2、 利用巨大芽孢杆菌产生的微生物絮凝剂对红冬孢酵母进行絮凝分离，对微生物油脂 的后续利用不产生影响；絮凝分离红冬孢酵母的同时，进一步降低大豆油废水的油脂和 C0D，且处理过程对环境不产生二次污染； 3、 利用红冬孢酵母对大豆油废水进行处理并资源化利用，微生物油脂产量保持在3.12 ~3.52 g/L;再利用巨大芽孢杆菌产生的微生物絮凝剂对红冬孢酵母进行絮凝，红冬孢酵 母的絮凝率保持在95.51%~96.37%，废水油脂和⑶D去除率分别保持在92.09%~94.02%和 80.72%~84.89%。
【具体实施方式】
[0008] 本发明的步骤是： (1) 红冬孢酵母菌悬液的制备： 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC觀：2.2424的红冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株单菌落接入到100 mL无菌的种子培养基中，在30°C摇床上以180 rpm培 养1天，得到培养好的红冬孢酵母菌悬液，将得到的菌悬液存放在4°C冰箱中保存备用;其中 红冬孢酵母种子培养基中各组分用量分别为：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) 巨大芽孢杆菌制备微生物絮凝剂： 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC NO: 1 .2927的巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium)的一株单菌落接入到100 mL无菌的发酵培养基中，在32°C摇床上以120 rpm培 养1天，得到培养好的巨大芽孢杆菌微生物絮凝剂;冷却至室温后，将微生物絮凝剂存放在4 °C冰箱中保存备用;其中巨大芽孢杆菌发酵培养基中各组分用量分别为: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) 红冬孢酵母菌悬液对大豆油废水进行处理并资源化利用：（菌株编号为CGMCC NO: 2.2424的红冬孢酵母对大豆油废水进行处理并资源化利用） 取30~60 mL步骤（1)得到的红冬孢酵母菌悬液投入到300 mL大豆油废水，用浓度为 0.01 mol/L的NaOH调节大豆油废水的pH=7.0,在温度为30°C摇床上以120 rpm处理3天，得 到处理并资源化利用，但仍含有一定量残余油脂及COD的大豆油废水;测定计算微生物油脂 的得率和大豆油废水油脂与COD的去除率； (4)微生物絮凝剂进行絮凝:（菌株编号为CGMCC NO: 1.2927的巨大芽孢杆菌微生物 絮凝对编号为CGMCC NO: 2.2424的红冬孢酵母进行絮凝） 取30~60 mL步骤(2)得到的微生物絮凝剂，投入到300 mL步骤(3)得到的大豆油废水 中，用浓度为0.01 mol/L的NaOH调节废水的pH=7.0,用混凝搅拌器以100 rpm慢速搅拌12h， 然后静置12h，测定产油微生物的絮凝率和大豆油废水油脂与COD的去除率，即实现产油微 生物的采集回收和大豆油废水的处理。
[0009] 下面对本发明做进一步详细叙述和证明： 微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的，可以使水体中菌体细胞及胶体粒 子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。与无机的铝系和铁系絮凝剂相比，微生物絮凝剂是一 种高效安全的絮凝剂，对微生物油脂的后续利用不产生影响。更重要的是，产絮凝剂的微生 物在大豆油废水中生长良好，在絮凝分离产油微生物的同时，可以进一步降低废水的油脂 和C0D含量。
[0010] 本发明利用红冬孢酵母同时利用大豆油废水中的油脂和有机物，产生微生物油 月旨，实现大豆油废水的资源化利用和处理;然后利用巨大芽孢杆菌产生的微生物絮凝剂，对 红冬孢酵母进行絮凝分离，回收已积累油脂的红冬孢酵母的同时，进一步降低大豆油废水 的油脂和C0D含量。
[0011] 实施例1(单纯采用红冬孢酵母进行废水处理） (1) 红冬孢酵母菌悬液的制备 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC觀：2.2424的红冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株单菌落接入到100 mL无菌的种子培养基中，所述的红冬孢酵母种子培 养基中各组分用量分别为：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摇床上以 180 rpm培养 1 天，得到培养 好的红冬孢酵母菌悬液，将得到的菌悬液存放在4 °C冰箱中保存备用； (2) 菌株编号为CGMCC N0:2.2424的红冬孢酵母对大豆油废水进行处理并资源化利用 取50 mL步骤（1)得到的红冬孢酵母菌悬液投入到300 mL大豆油废水，用浓度为0.01 mol/L的NaOH调节大豆油废水的pH=7.0，在温度为30°C摇床上以120 rpm处理3天，得到处理 并资源化利用的大豆油废水;测定计算微生物油脂的得率和大豆油废水油脂与C0D的去除 率。
[0012] 从表1可以看到，经过红冬孢酵母处理，大豆油废水得到了资源化利用，获得到了 微生物油脂，但资源化利用后的大豆油废水中油脂含量仍然较高，需要进一步进行处理。
[0013] 表1 50 mL红冬孢酵母菌悬液对300 mL大豆油废水的资源化利用效果
实施例2:(采用本发明红冬孢酵母菌和巨大芽孢杆菌进行废水处理） (1) 红冬孢酵母菌悬液的制备 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC觀：2.2424的红冬孢酵母（1^1〇(1〇8?〇4(^11111 toruloides)的一株单菌落接入到100 mL无菌的种子培养基中，所述的红冬孢酵母种子培 养基中各组分用量分别为：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摇床上以 180 rpm培养 1 天，得到培养 好的红冬孢酵母菌悬液，将得到的菌悬液存放在4 °C冰箱中保存备用； (2) 巨大芽孢杆菌制备微生物絮凝剂 将保存在斜面上的菌株编号为CGMCC NO: 1