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      2. 油脂廢水生物處理研究進展

        華銳凈化 2019-11-23 18:21 閱讀

        飲食業、屠宰廠、乳制品制造廠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],假如沒經解決立即排污,會對自然環境導致環境污染. 植物油脂飄浮在河面產生浮油,阻攔co2傳送,威協挺水植物動物與植物的存活[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解決. 微生物解決技術性包含好氧、厭氧發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,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. 在上述所說情況下,管式反應器會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性急待改善. 針對飲食結構中油占關鍵一部分的國家,植物油脂廢水治理難點尤其突顯.
         植物油脂污水中空氣污染物關鍵為植物油脂,植物油脂經脂肪酶水解反應為凡士林和油酸. Rosa 等[5]科學研究說明,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酶標準的提升必定變成科學研究網絡熱點.
         微生物菌種脂肪酶的可靠性好、專一性強、功效高效率,在工業生產上帶運用[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) 中分離出來獲得,對非水溶和水溶化學物質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面處時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. 科學研究說明,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酶標準開展歸類詳細介紹.
         1. 1 絮狀細菌
         現階段發覺的最具產品化運用市場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[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]對于青霉菌進行液體發醇和固態硬盤發醇科學研究,在pH 5. 5、溫度30 ℃下液體發醇96 h 得到了酶活為12 U·mL - 1 的脂肪酶,而在環境濕度70%、溫度30 ℃下固態硬盤發醇24 h 得到了酶活為17 U·g - 1的脂肪酶.
         長鏈脂肪酸的β-空氣氧化全過程必須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零( ΔG0 > 0) 的反映沒辦法自發性開展. 而產甲烷菌能夠 根據耗費H2而造成低至1Pa 的氫分壓電路,這時 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不產生空氣氧化是行得通的. 現階段有關NAD + 空氣氧化而FADH2不產生空氣氧化的原理還不清晰,這將會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原理還需深化科學研究.
         盡管產甲酸菌與產甲烷菌的相互依存有益菌及硫酸鹽復原菌具備溶解長鏈脂肪酸的工作能力,但其溶解方式與原理,不論是在生物化學水準還是在遺傳基因水準上都還不清晰. 現階段科學研究長鏈脂肪酸新陳代謝的另一半為埃希氏大腸埃希菌( Escherichaia coli) ,科學研究發覺,在磷酸鹽、延胡索酸鹽或是三甲胺氮氧存有的狀況下,大腸埃希菌能夠 厭氧發酵溶解長鏈脂肪酸[19]. 深化科學研究確認,油酸的空氣氧化全過程中造成了這種酶,該酶具備烯酰輔酶A 水合酶、3-羥?;o酶A 脫氫酶和3-氧?;o酶A 硫解酶特異性. 與大腸埃希菌對比,另一類別長鏈脂肪酸溶解菌———極端化綠膿桿菌( Syntrophus aciditrophicus)和沃氏共養單胞菌( Syntrophomonas wolfe) 不但有著管控烯酰輔酶A 水合酶、3-羥?;o酶A 脫氫酶和3-氧?;o酶A 硫解酶生成的與眾不同遺傳基因,也有管控乙酰輔酶A 合成酶和?;o酶A 脫氫酶生成的遺傳基因,但兩菌含有性染色體總數不一樣[20],從而推論其含有遺傳基因不一樣,不一樣遺傳基因管控生成不一樣物質從而危害反映全過程. 從而推論,不一樣溶解菌溶解長鏈脂肪酸的方式和原理也不一樣.

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