专利名称：一种餐饮油烟污染物的微生物降解速率常数的确定方法
技术领域：
本发明涉及一种餐饮油烟污染物的微生物降解速率常数的确定方法。
背景技术：
微生物对单一有机化合物的降解过程是一个复杂的生物化学反应过程，在反应过 程中微生物首先分泌细胞外酶把不溶性的大分子有机物分解成可溶性小分子有机物，然后 穿过细胞膜进入细胞内，在各种细胞内酶作用下，或被利用合成新的细胞，或被氧化，为细 菌的生命活动提供能量。由于这些反应都是在生物酶的作用下进行的，因此又称为“酶促反应”。油烟是食物高温加工过程中产生的油烟废气物的冷凝物，含有大量以固态或是液 态存在的油脂、脂肪酸、甘油、食物蛋白质等多种成分。对于这种包含多种化合物的目标污 染物的生物降解必须依靠混合微生物群落的分工、协同作用来完成。对油烟中不同化合物 的生物降解，微生物需要通过一系列的中间反应来完成，而这些反应间相互联系、相互配合 与协同方式是靠微生物的调节功能来实现的，而微生物的驯化是使微生物具有这种调节功 能的重要手段。研究微生物生长与目标污染物降解速率之间的关系及其的各个因素影响的学问 称为生物降解动力学。目前用于研究微生物降解动力学的模型主要有指数速度模型和双曲 线速度模型2种，指数速度模型仅适用于均相溶液的生化反应；而双曲线速度模型适合于 通过表面吸附或表面与催化分子复合进行的酶催化反应。
发明内容
本发明的目的在于确定一种液态油烟污染物微生物降解速率常数的测定方法，为 生物法净化餐饮油烟提供基础数据。本发明是在微生物菌种经过充分驯化、环境和营养条件进行了优化的基础上，所 用液态油烟的物理化学性质也是严格保持恒定不变的条件下，研究微生物降解液态油烟污 染物的降解速率问题，因此适用指数速度模型。其表达式-dc/dt= Kcn式中C-污染物浓度mg/L ；t_降解反应时间，h;K-速度常数；η-反应级数，大于或等于1。降解速率常数表征微生物对特定污染物的降解能力，是判断污染物能否进行生物 处理的重要参数之一。本发明具体步骤为1.活性污泥驯化分别称取9 Ilg FeCl3和500mL H2O置于IOOOmL烧杯中，顺 序加入 47 52g KH2PO4,47 52g K2HPO4U9 21g MgSO4,9 Ilg CaCl2、0. 09 0. IlgMnSO4和9 Ilg NH4NO3，搅拌待其溶解后定容至IOOOmL配制成营养液，取城市生活污水处 理厂活性污泥上清液10L，向其中加入25mL上述营养液，并连续曝气，间断通入油烟气体， 第1周，每天2h，上午下午各Ih ；第2周，每天3h，上午下午各1. 5h ；第3周，每天4h，上午 下午各2h;培养21d;2.摇床试验用2个IOOOmL锥形瓶各取上述培养液500mL，用医用药棉塞住瓶口， 放入带恒温水浴(生化温度30°C )的摇床中培养6d，每隔2h取水样25mL，量取25mL四氯 化碳萃取水样，取油相15mL用红外测油仪分别测定出样品中油烟污染物浓度；3. 一级降解动力学速率常数的确定据指数模型-dc/dt = Kcn,η 取 1 ( 一级)；指数模型可变为:Cm-CmV (W1) =KCffl0,式中m-为样品号；C-污染物浓度，mg/L;t_降解反应时间，h。以液相油份浓度差与时间间隔的比值为纵坐标，以液相油份浓度为横坐标做出降 解速率曲线，拟合线性回归方程，取其斜率即为餐饮油烟污染物的微生物降解一级动力学 速率常数。本发明的优点是测定方法简单易行，成本低廉，准确性好。
具体实施例方式实施例1.活性污泥驯化分别称取IOg FeCl3和500mL H2O置于IOOOmL烧杯中，顺序加 入 50g KH2PO4,50g K2HPO4,20g MgSO4UOg CaCl2,0. Ig MnSO4和 IOg NH4NO3，搅拌待其溶解后 定容至IOOOmL配制成营养液，用一 25L塑料桶取城市生活污水处理厂活性污泥上清液10L， 向其中加入25mL上述营养液，并连续曝气，间断通入油烟气体，第1周，每天2h，上午下午各 Ih ；第2周，每天3h，上午下午各1. 5h ；第3周，每天4h，上午下午各2h ；培养21d ；2.摇床试验用2个IOOOmL锥形瓶各取上述培养液500mL，用医用药棉塞住瓶口， 放入带恒温水浴(生化温度30°C )的摇床中培养6d，每隔2h取水样25mL，量取25mL四氯 化碳(环保专用)萃取水样，取油相15mL用红外测油仪分别测定出样品中油烟污染物浓 度；3. 一级降解动力学速率常数的确定据指数模型-dc/dt = Kcn,η 取 1 ( 一级)；指数模型可变为=Cm-CmV (W1) KCffl0，式中C-污染物浓度mg/L ；t_降解反应时间，h;K-速度常数；η-反应级数，等于1;m-为样品号。以液相油份浓度差与时间间隔的比值为纵坐标，以液相油份浓度为横坐标做出降 解速率曲线，拟合线性回归方程，取其斜率即为餐饮油烟污染物的微生物降解一级动力学 速率常数。
权利要求
一种餐饮油烟污染物的微生物降解速率常数的确定方法，其特征在于具体步骤为(1)活性污泥驯化分别称取9～11g FeCl3和500mL H2O置于1000mL烧杯中，顺序加入47～52g KH2PO4、47～52g K2HPO4、19～21g MgSO4、9～11g CaCl2、0.09～0.11g MnSO4和9～11g NH4NO3，搅拌待其溶解后定容至1000mL配制成营养液，取城市生活污水处理厂活性污泥上清液10L，向其中加入25mL上述营养液，并连续曝气，间断通入油烟气体，第1周，每天2h，上午下午各1h；第2周，每天3h，上午下午各1.5h；第3周，每天4h，上午下午各2h；培养21d；(2)摇床试验用2个1000mL锥形瓶各取上述培养液500mL，用医用药棉塞住瓶口，放入带恒温水浴的摇床中培养6d，生化温度30℃，每隔2h取水样25mL，量取25mL四氯化碳萃取水样，取油相15mL用红外测油仪分别测定出样品中油烟污染物浓度；(3)一级降解动力学速率常数的确定据指数模型 dc/dt＝Kcn，.n取1；指数模型可变为Cm Cm 1/(tm tm 1)＝KCm。，式中C 污染物浓度，mg/L；t 降解反应时间，h；K 速度常数；n 反应级数，大于或等于1；m 为样品号；以液相油份浓度差与时间间隔的比值为纵坐标，以液相油份浓度为横坐标做出降解速率曲线，拟合线性回归方程，取其斜率即为餐饮油烟污染物的微生物降解一级动力学速率常数。
全文摘要
本发明公开一种餐饮油烟污染物的微生物降解速率常数的确定方法。将FeCl3、H2O置于烧杯中，顺序加入KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、CaCl2、MnSO4和NH4NO3，搅拌待其溶解后配制成营养液，取城市生活污水处理厂活性污泥上清液10L，向其中加入25mL上述营养液，并连续曝气，间断通入油烟气体，培养21d；用2个1000mL锥形瓶各取上述培养液500mL，塞住瓶口，放入带恒温水浴的摇床中培养6d，每隔2h取水样25mL，量取25mL四氯化碳萃取水样，取油相15mL分别测定出样品中油烟污染物浓度；以液相油份浓度差与时间间隔的比值为纵坐标，以液相油份浓度为横坐标做出降解速率曲线，拟合线性回归方程，取其斜率即为餐饮油烟污染物的微生物降解一级动力学速率常数。本发明的优点是测定方法简单易行，成本低廉，准确性好。
文档编号B01D53/84GK101975746SQ20101027608
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者廖雷 申请人:桂林理工大学