油脂降解菌的筛选及生物法降解油脂的初步研究
发布时间：2020-12-23 10:30
餐饮废水现已成为国内主要水体污染源之一,高效去除餐饮废水中的油脂已成为现如今急待解决的环境问题。物理法和化学法作为常用分离废水油脂的方法,易造成二次污染并且能耗大、成本高。油脂生物降解法因其清洁、高效、简便而受到广泛关注,但微生物降解油脂能力与其所处环境条件密切相关,故本研究通过优化处理工艺达到提高微生物油脂降解率的目的。本研究采样自贵州大学各食堂和贵阳市菜市场的污水口,通过分离筛选获得具有较高降解油脂能力的微生物并探索其最佳降解油脂的工艺条件,同时研究435固定化脂肪酶降解油脂能力随环境条件变化趋势,以期为后续微生物降解油脂能力优化提供理论基础,主要结论如下:（1）从贵州大学学生四食堂排水沟、东区食堂排水沟、老朝阳污水沟和贵阳市太慈桥菜市场附近采集的含油污水样中分离筛选出具有降解油脂能力的菌株17株,实验发现菌株Xo和Mh油脂降解能力较好,其24 h油脂降解率分别为39.5%和29.8%。（2）对菌株Xo和Mh进行分子生物学鉴定,初步确定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcesens）和尖孢镰刀菌（Fusaririu oxysporum）。分别对菌株Xo和Mh进行菌种特性初步研...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 餐饮废水的基本概况
1.1.1 研究背景
1.1.2 含油餐厨废水的特征
1.1.2.1 含油量高
1.1.2.2 油脂存在形式复杂
1.1.2.3 水质污染程度高
1.2 含油餐饮废水的处理方法
1.2.1 物理处理方法
1.2.1.1 膜分离技术
1.2.1.2 粗粒化法
1.2.1.3 重力分离法
1.2.1.4 气浮分离技术
1.2.1.5 吸附法
1.2.1.6 旋流分离技术
1.2.2 化学处理方法
1.2.2.1 化学絮凝法
1.2.2.2 高级氧化法
1.2.3 微生物处理方法
1.2.3.1 生物流化床处理法
1.2.3.2 活性污泥处理法
1.2.3.3 生物膜法
1.2.3.4 生物固定化技术
1.3 降解油脂微生物来源
1.3.1 自然界中分离筛选
1.3.2 人工驯化
1.3.3 诱变育种
1.3.4 构建基因工程菌
1.4 微生物制剂在含油废水中的研究
1.4.1 微生物菌剂在水体修复领域国内外的研究现状
1.4.2 脂肪酶在国内外的研究现状
1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容
1.5.1 本课题研究的目的和意义
1.5.2 研究的主要内容
1.5.2.1 可降解油脂菌的分离筛选
1.5.2.2 筛选菌株降解油脂的工艺优化
1.5.2.3 435脂肪酶降解油脂的初步应用研究
第二章 可降解油脂微生物的分离及鉴定
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 培养基
2.1.3 主要溶液
2.1.4 主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 降解油脂菌株的筛选
2.2.1.1 样品的采集
2.2.1.2 降解油脂菌株的初筛
2.2.1.2.1 驯化培养筛选法
2.2.1.2.2 三丁酸甘油酯平板初筛
2.2.2 降解油脂菌株的复筛
2.2.2.1 种子培养
2.2.2.2 油脂测定方法
2.2.2.2.1 橄榄油标准曲线的绘制
2.2.2.2.2 样品中油脂含量的测定
2.2.2.2.3 油脂降解率计算方法
2.2.3 菌株的保藏
2.2.3.1 细菌的保藏
2.2.3.2 霉菌的保藏
2.2.4 菌种特性的初步研究
2.2.4.1 生长曲线的测定
2.2.4.2 最适生长温度
2.2.5 菌种鉴定
2.2.5.1 细菌生理生化
2.2.5.2 细菌分子生物学鉴定
2.2.5.3 真菌分子生物学鉴定
2.2.5.4 序列分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 驯化培养筛选法的筛选结果
2.3.2 三丁酸甘油酯平板筛选法的筛选结果
2.3.3 降解油脂菌株的复筛
2.3.3.1 橄榄油标准曲线
2.3.3.2 样品中油脂含量的测定
2.3.4 菌株Xo、Mh在基础培养基中的生长曲线
2.3.4.1 细菌Xo在基础培养基中的生长曲线
2.3.4.2 霉菌Mh在基础培养基中的生长曲线
2.3.5 菌株Xo、Mh在基础培养基中的最适生长温度
2.3.6 菌株Xo、Mh在基础培养基中的最适生长pH
2.3.7 菌株鉴定
2.3.7.1 细菌生理生化测定
2.3.7.2 菌株16S rRNA基因序列分析
2.3.7.3 菌株18S rRNA基因序列分析
2.4 本章小结
第三章 细菌Xo降解油脂的工艺优化
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验菌株
3.1.2 主要培养基
3.1.3 主要试剂
3.1.4 主要仪器
3.2 方法
3.2.1 培养方法
3.2.1.1 菌种活化
3.2.1.2 种子培养
3.2.2 分析方法
3.2.2.1 样品中油脂含量测定
3.2.2.2 油脂降解率计算方法
3.2.2.3 细菌Xo降解油脂单因素实验设计
3.2.2.4 Plackett-Burman实验设计
3.2.2.5 Box-Behnken响应面优化实验
3.2.2.6 回归模型验证实验
3.3 结果与分析
3.3.1 单因素优化实验
3.3.1.1 培养时间对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.2 摇床转速对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.3 培养温度对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.4 接种量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.5 NaCl添加量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.6 初始pH对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.7 油脂添加量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.2 Plackett-Burman实验筛选影响油脂降解率的主要因素
3.3.3 Box-Behnken实验筛选影响油脂降解率的主要因素
3.3.4 Box-Behnken响应面分析
3.3.5 回归模型验证实验
3.4 本章小结
第四章 435脂肪酶降解油脂的初步应用研究
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器
4.2 方法
4.2.1 样品中油脂含量测定
4.2.2 油脂降解率计算方法
4.2.3 435固定化脂肪酶水解油脂条件优化
4.2.4 435固定化脂肪酶可重复使用次数及消耗率测定
4.3 结果与分析
4.3.1 反应时间对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.2 摇床转速对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.3 反应温度对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.4 环境初始pH对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.5 435固定化脂肪酶添加量对其降解油脂的影响
4.3.6 435固定化脂肪酶可重复使用次数及消耗率
4.3.6.1 435固定化脂肪酶重复使用次数
4.3.6.2 435固定化脂肪酶消耗率
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
图版
【参考文献】：
期刊论文
[1]餐厨垃圾废液制备高效解磷菌肥[J]. 王永京,杨振兵,曹康玲,张若琳,任连海,张明露. 环境工程学报. 2019(03)
[2]Fenton法处理聚合物钻井废水中有机物的实验研究[J]. 唐一鸣,李启彬,陈炜鸣,崔瑜旗,刘丹. 工业水处理. 2019(03)
[3]微生物菌剂在水体修复中的应用进展[J]. 唐伟,张远,王书平,丁森,钱昶. 环境工程技术学报. 2019(02)
[4]诺维信公司围绕洗涤剂领域酶技术的专利分析[J]. 陈瑶,朱相融. 广东化工. 2019(04)
[5]西藏拉萨市区餐厨垃圾现状分析及建议[J]. 周文武,陈冠益,周鹏,穷达卓玛,汪晶,李扬,旦增. 环境与可持续发展. 2019(01)
[6]Box-Behnken设计-响应面法优化木鳖子霜炮制工艺[J]. 宋燕,冉姗,孙方方,洪燕,韩燕全. 中草药. 2019(02)
[7]水驱油中复配絮凝剂体系的优选及性能研究[J]. 谢卫红,唐龙,朱景义,高清河,李冰. 石油地质与工程. 2019(01)
[8]油田采出水回注处理技术现状及展望[J]. 丁鹏元,党伟,王莉莉,刘建勋. 现代化工. 2019(03)
[9]陶瓷膜与有机膜的对比报告[J]. 贡胜军. 化工管理. 2019(02)
[10]生命周期视角下废弃餐饮油脂炼制生物柴油的环境效益分析[J]. 赵元浩,张力小,梁赛,郝岩,庞明月,王长波. 环境科学学报. 2019(03)
博士论文
[1]脂肪酶高产菌的选育、酶的纯化和表征以及两种诱导方式产酶的机理研究[D]. 曹茜.浙江大学 2016
[2]位置非特异性脂肪酶产生菌的筛选及脂肪酶基因的表达[D]. 卢亚萍.南京农业大学 2010
[3]高效油脂降解菌的筛选及其对油脂废水的强化处理研究[D]. 秦华明.华南理工大学 2003
硕士论文
[1]餐厨垃圾废水的生物处理实验研究[D]. 王罕.苏州科技学院 2014
[2]餐厨废水的处理技术与设备及油脂回收方法研究[D]. 姜晓刚.天津大学 2014
[3]高效油脂降解菌株的筛选及在含油废水处理中的应用[D]. 康燕莉.兰州交通大学 2013
[4]粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的研究[D]. 苏刚.华东理工大学 2013
[5]餐厨垃圾废水中温厌氧消化试验研究[D]. 吴阳春.湖南大学 2011
[6]除油菌的筛选鉴定及油脂废水处理研究[D]. 刘婕.华南理工大学 2010
[7]固定化微生物技术处理含油废水的研究[D]. 谷妮娜.东北大学 2006
[8]餐厨垃圾快速分解菌的筛选鉴定及优化组合[D]. 金建云.华中农业大学 2005
[9]高级氧化技术处理油田水中污染物的研究[D]. 孔凡贵.大庆石油学院 2003
[10]耐高浓度铁离子的菌种驯化及其浸矿实验研究[D]. 周峨.昆明理工大学 2002
本文编号：2933558
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 餐饮废水的基本概况
1.1.1 研究背景
1.1.2 含油餐厨废水的特征
1.1.2.1 含油量高
1.1.2.2 油脂存在形式复杂
1.1.2.3 水质污染程度高
1.2 含油餐饮废水的处理方法
1.2.1 物理处理方法
1.2.1.1 膜分离技术
1.2.1.2 粗粒化法
1.2.1.3 重力分离法
1.2.1.4 气浮分离技术
1.2.1.5 吸附法
1.2.1.6 旋流分离技术
1.2.2 化学处理方法
1.2.2.1 化学絮凝法
1.2.2.2 高级氧化法
1.2.3 微生物处理方法
1.2.3.1 生物流化床处理法
1.2.3.2 活性污泥处理法
1.2.3.3 生物膜法
1.2.3.4 生物固定化技术
1.3 降解油脂微生物来源
1.3.1 自然界中分离筛选
1.3.2 人工驯化
1.3.3 诱变育种
1.3.4 构建基因工程菌
1.4 微生物制剂在含油废水中的研究
1.4.1 微生物菌剂在水体修复领域国内外的研究现状
1.4.2 脂肪酶在国内外的研究现状
1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容
1.5.1 本课题研究的目的和意义
1.5.2 研究的主要内容
1.5.2.1 可降解油脂菌的分离筛选
1.5.2.2 筛选菌株降解油脂的工艺优化
1.5.2.3 435脂肪酶降解油脂的初步应用研究
第二章 可降解油脂微生物的分离及鉴定
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 培养基
2.1.3 主要溶液
2.1.4 主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 降解油脂菌株的筛选
2.2.1.1 样品的采集
2.2.1.2 降解油脂菌株的初筛
2.2.1.2.1 驯化培养筛选法
2.2.1.2.2 三丁酸甘油酯平板初筛
2.2.2 降解油脂菌株的复筛
2.2.2.1 种子培养
2.2.2.2 油脂测定方法
2.2.2.2.1 橄榄油标准曲线的绘制
2.2.2.2.2 样品中油脂含量的测定
2.2.2.2.3 油脂降解率计算方法
2.2.3 菌株的保藏
2.2.3.1 细菌的保藏
2.2.3.2 霉菌的保藏
2.2.4 菌种特性的初步研究
2.2.4.1 生长曲线的测定
2.2.4.2 最适生长温度
2.2.5 菌种鉴定
2.2.5.1 细菌生理生化
2.2.5.2 细菌分子生物学鉴定
2.2.5.3 真菌分子生物学鉴定
2.2.5.4 序列分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 驯化培养筛选法的筛选结果
2.3.2 三丁酸甘油酯平板筛选法的筛选结果
2.3.3 降解油脂菌株的复筛
2.3.3.1 橄榄油标准曲线
2.3.3.2 样品中油脂含量的测定
2.3.4 菌株Xo、Mh在基础培养基中的生长曲线
2.3.4.1 细菌Xo在基础培养基中的生长曲线
2.3.4.2 霉菌Mh在基础培养基中的生长曲线
2.3.5 菌株Xo、Mh在基础培养基中的最适生长温度
2.3.6 菌株Xo、Mh在基础培养基中的最适生长pH
2.3.7 菌株鉴定
2.3.7.1 细菌生理生化测定
2.3.7.2 菌株16S rRNA基因序列分析
2.3.7.3 菌株18S rRNA基因序列分析
2.4 本章小结
第三章 细菌Xo降解油脂的工艺优化
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验菌株
3.1.2 主要培养基
3.1.3 主要试剂
3.1.4 主要仪器
3.2 方法
3.2.1 培养方法
3.2.1.1 菌种活化
3.2.1.2 种子培养
3.2.2 分析方法
3.2.2.1 样品中油脂含量测定
3.2.2.2 油脂降解率计算方法
3.2.2.3 细菌Xo降解油脂单因素实验设计
3.2.2.4 Plackett-Burman实验设计
3.2.2.5 Box-Behnken响应面优化实验
3.2.2.6 回归模型验证实验
3.3 结果与分析
3.3.1 单因素优化实验
3.3.1.1 培养时间对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.2 摇床转速对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.3 培养温度对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.4 接种量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.5 NaCl添加量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.6 初始pH对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.1.7 油脂添加量对细菌Xo降解油脂的影响
3.3.2 Plackett-Burman实验筛选影响油脂降解率的主要因素
3.3.3 Box-Behnken实验筛选影响油脂降解率的主要因素
3.3.4 Box-Behnken响应面分析
3.3.5 回归模型验证实验
3.4 本章小结
第四章 435脂肪酶降解油脂的初步应用研究
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器
4.2 方法
4.2.1 样品中油脂含量测定
4.2.2 油脂降解率计算方法
4.2.3 435固定化脂肪酶水解油脂条件优化
4.2.4 435固定化脂肪酶可重复使用次数及消耗率测定
4.3 结果与分析
4.3.1 反应时间对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.2 摇床转速对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.3 反应温度对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.4 环境初始pH对435固定化脂肪酶降解油脂的影响
4.3.5 435固定化脂肪酶添加量对其降解油脂的影响
4.3.6 435固定化脂肪酶可重复使用次数及消耗率
4.3.6.1 435固定化脂肪酶重复使用次数
4.3.6.2 435固定化脂肪酶消耗率
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
图版
【参考文献】：
期刊论文
[1]餐厨垃圾废液制备高效解磷菌肥[J]. 王永京,杨振兵,曹康玲,张若琳,任连海,张明露. 环境工程学报. 2019(03)
[2]Fenton法处理聚合物钻井废水中有机物的实验研究[J]. 唐一鸣,李启彬,陈炜鸣,崔瑜旗,刘丹. 工业水处理. 2019(03)
[3]微生物菌剂在水体修复中的应用进展[J]. 唐伟,张远,王书平,丁森,钱昶. 环境工程技术学报. 2019(02)
[4]诺维信公司围绕洗涤剂领域酶技术的专利分析[J]. 陈瑶,朱相融. 广东化工. 2019(04)
[5]西藏拉萨市区餐厨垃圾现状分析及建议[J]. 周文武,陈冠益,周鹏,穷达卓玛,汪晶,李扬,旦增. 环境与可持续发展. 2019(01)
[6]Box-Behnken设计-响应面法优化木鳖子霜炮制工艺[J]. 宋燕,冉姗,孙方方,洪燕,韩燕全. 中草药. 2019(02)
[7]水驱油中复配絮凝剂体系的优选及性能研究[J]. 谢卫红,唐龙,朱景义,高清河,李冰. 石油地质与工程. 2019(01)
[8]油田采出水回注处理技术现状及展望[J]. 丁鹏元,党伟,王莉莉,刘建勋. 现代化工. 2019(03)
[9]陶瓷膜与有机膜的对比报告[J]. 贡胜军. 化工管理. 2019(02)
[10]生命周期视角下废弃餐饮油脂炼制生物柴油的环境效益分析[J]. 赵元浩,张力小,梁赛,郝岩,庞明月,王长波. 环境科学学报. 2019(03)
博士论文
[1]脂肪酶高产菌的选育、酶的纯化和表征以及两种诱导方式产酶的机理研究[D]. 曹茜.浙江大学 2016
[2]位置非特异性脂肪酶产生菌的筛选及脂肪酶基因的表达[D]. 卢亚萍.南京农业大学 2010
[3]高效油脂降解菌的筛选及其对油脂废水的强化处理研究[D]. 秦华明.华南理工大学 2003
硕士论文
[1]餐厨垃圾废水的生物处理实验研究[D]. 王罕.苏州科技学院 2014
[2]餐厨废水的处理技术与设备及油脂回收方法研究[D]. 姜晓刚.天津大学 2014
[3]高效油脂降解菌株的筛选及在含油废水处理中的应用[D]. 康燕莉.兰州交通大学 2013
[4]粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的研究[D]. 苏刚.华东理工大学 2013
[5]餐厨垃圾废水中温厌氧消化试验研究[D]. 吴阳春.湖南大学 2011
[6]除油菌的筛选鉴定及油脂废水处理研究[D]. 刘婕.华南理工大学 2010
[7]固定化微生物技术处理含油废水的研究[D]. 谷妮娜.东北大学 2006
[8]餐厨垃圾快速分解菌的筛选鉴定及优化组合[D]. 金建云.华中农业大学 2005
[9]高级氧化技术处理油田水中污染物的研究[D]. 孔凡贵.大庆石油学院 2003
[10]耐高浓度铁离子的菌种驯化及其浸矿实验研究[D]. 周峨.昆明理工大学 2002
本文编号：2933558
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