油脂廢水生物處理研究進(jìn)展
華銳凈化 2020-08-28 10:54:34 閱讀
飲食業(yè)、屠宰廠(chǎng)、乳制品制造廠(chǎng)等造成的污水中含有易降解的有機化合物和難降解的植物油脂. 一般餐館污水中植物油脂含水量為100 ~ 831 mg·L - 1[1],假如沒(méi)經(jīng)解決立即排污,會(huì )對自然環(huán)境導致環(huán)境污染. 植物油脂飄浮在河面產(chǎn)生浮油,阻攔co2傳送,威協(xié)挺水植物動(dòng)物與植物的存活[2]. 現階段的植物油脂污水處理工藝有微生物解決和綠色生態(tài)解決. 微生物解決技術(shù)性包含好氧、厭氧發(fā)酵及其兩者組成加工工藝. 選用生物反應器解決植物油脂污水時(shí),植物油脂包囊在淤泥表層,阻攔了對流傳熱功效,減少了底物轉換速度[3];除此之外,管式反應器中絮狀菌很多繁育,且植物油脂粘附在淤泥表層,易導致淤泥地基沉降艱難,造成活性污泥法的很多外流. 在上述所說(shuō)情況下,管式反應器會(huì )出現阻塞和惡臭味味道溢散等運作難題. 選用城市污水等綠色生態(tài)法解決植物油脂污水非常容易出現阻塞狀況[4]. 現階段,成熟期的植物油脂溶解技術(shù)性并未出現,而國家要求的污水排放標準日漸嚴苛,植物油脂廢水治理技術(shù)性急待改善. 針對飲食結構中油占關(guān)鍵一部分的國家,植物油脂廢水治理難點(diǎn)尤其突顯.
植物油脂污水中空氣污染物關(guān)鍵為植物油脂,植物油脂經(jīng)脂肪酶水解反應為凡士林和油酸. Rosa 等[5]科學(xué)研究說(shuō)明,水解反應流程對管式反應器運作高效率危害巨大,并已變成植物油脂廢水治理的速度限制流程. 因為脂肪酶在水解反應流程中起根本性功效,因而代謝脂肪酶微生物菌種的刷選和產(chǎn)酶標準的提升必定變成科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò )熱點(diǎn).
微生物菌種脂肪酶的可靠性好、專(zhuān)一性強、功效高效率,在工業(yè)生產(chǎn)上帶運用[6],在其中南極洲假絲酵母菌脂肪酶B 的主要用途更為普遍. 該酶從南極洲假絲酵母菌( Candida antarctica) 中分離出來(lái)獲得,對非水溶和水溶化學(xué)物質(zhì)常有很強的催化活性[7],而別的脂肪酶只能吸咐在水和油頁(yè)面處時(shí)才主要表現出催化活性,因而不可以水解反應溶解度的底物. 科學(xué)研究說(shuō)明,許多微生物菌種如病菌、酵母菌和細菌能夠代謝胞外脂肪酶. 下邊對脂肪酶代謝微生物菌種以及產(chǎn)酶標準開(kāi)展歸類(lèi)詳細介紹.
1. 1 絮狀細菌
現階段發(fā)覺(jué)的最具產(chǎn)品化運用市場(chǎng)前景的脂肪酶代謝細菌有根霉屬( Rhizopus) 、曲霉屬( Aspergillus) 、青霉菌屬( Penicillium) 、發(fā)芽細柄霉( Aureobasidium pullulans)、地黃曲霉菌屬( Geotrichum) 、疏棉狀嗜熱絲孢菌( Thermomyces lanuginosus) 、外生菌根細菌[8] ( Ectomycorrhizalfungi) 、毛霉菌屬( Mucor) 和根毛霉屬( Rhizomucor) . 絮狀細菌脂肪酶的造成與菌苗、培養液構成及塑造標準等相關(guān)[9]. 絮狀細菌造成的脂肪酶酶活較低,在12 ~ 50 U·mL - 1 上下. Cihangir 和Sarikaya[9]從俄羅斯土樣中分離出來(lái)了一棵曲霉菌,在pH 5. 5、溫度30 ℃ 下塑造96 h 得到了酶活為17U·mL - 1的脂肪酶;Azeredo 等[10]對于青霉菌進(jìn)行液體發(fā)醇和固態(tài)硬盤(pán)發(fā)醇科學(xué)研究,在pH 5. 5、溫度30 ℃下液體發(fā)醇96 h 得到了酶活為12 U·mL - 1 的脂肪酶,而在環(huán)境濕度70%、溫度30 ℃下固態(tài)硬盤(pán)發(fā)醇24 h 得到了酶活為17 U·g - 1的脂肪酶.
長(cháng)鏈脂肪酸的β-空氣氧化全過(guò)程必須NAD + 和FAD的參加,NAD + 和FAD 與氫融合各自轉化成NADH 和FADH2,因為H + /H2中間的氧化還原電位差為-414 mV,而NAD + /NADH 和FAD/FADH2中間的氧化還原電位差為- 320 和- 220 mV,那樣反映NADH + H + →NAD + + H2和 FADH → 2 FAD + H2的吉布斯自由能轉變( ΔG0 ) 各自為18 和38 kJ,吉布斯自由能轉變超過(guò)零( ΔG0 > 0) 的反映沒(méi)辦法自發(fā)性開(kāi)展. 而產(chǎn)甲烷菌能夠 根據耗費H2而造成低至1Pa 的氫分壓電路,這時(shí) NADH + H + →NAD + + H2和FADH→2FAD + H2的吉布斯自由能轉變各自為- 11 和+ 9kJ,這樣的事情下,NADH 空氣氧化而FADH2不產(chǎn)生空氣氧化是行得通的. 現階段有關(guān)NAD + 空氣氧化而FADH2不產(chǎn)生空氣氧化的原理還不清晰,這將會(huì )涉及到這種電子器件反向傳送原理,電子器件反向傳送的生物化學(xué)原理還需深化科學(xué)研究.