公布日：2024.04.09
申請日：2024.03.05
分類號：C12N1/12(2006.01)I;C12N1/14(2006.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12R1/89(2006.01)N;C12R1/685(2006.01)N
摘要
本發明涉及微生物及其組合物領域，提供了一種藻‑菌協同凈化餐廚污水的方法，所述方法包括A1：將黑曲霉孢子和小球藻接種至滅菌的餐廚污水，培養，形成藻菌球粒，過濾，得到處理后的餐廚污水；和或A2：將黑曲霉孢子接種至滅菌的餐廚污水中，培養，形成菌絲球；菌絲球形成后加入小球藻繼續培養。本發明的方法能夠有效降低污染物濃度和水體濁度色度，COD去除率達到90%以上，TN、TP去除率分別達到75%和80%以上，色度去除率達到48.2%。本發明在污水處理過程中不依賴曝氣，不產生溫室氣體，降低污染物濃度的同時形成穩定顆粒，易于回收生物質。
權利要求書
1.一種藻-菌協同凈化餐廚污水的方法，其特征在于，使用小球藻和黑曲霉對餐廚污水進行協同處理，包括方法1或方法2；方法1：A1，將黑曲霉孢子和小球藻接種至滅菌的初始餐廚污水中，培養，形成藻菌球粒，過濾，得到過濾后的餐廚污水；A2，將黑曲霉孢子接種至過濾后的餐廚污水中，培養，形成菌絲球；菌絲球形成后加入小球藻繼續培養，形成藻菌球粒，過濾；方法2：B1，將黑曲霉孢子接種至滅菌的初始餐廚污水中，培養，形成菌絲球；菌絲球形成后加入小球藻繼續培養，形成藻菌球粒，過濾，得到過濾后的餐廚污水；B2，將黑曲霉孢子接種至過濾后的餐廚污水中，培養，形成菌絲球；菌絲球形成后加入小球藻繼續培養，形成藻菌球粒，過濾；所述小球藻為小球藻Chlorellasp.HQ，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCCNo.7601；所述黑曲霉為黑曲霉AspergillusnigerHW8-1，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCCNo.23233；所述A1、A2、B1或B2中，所述小球藻的接種密度為5×106~2×107個/mL，所述黑曲霉孢子接種密度為1×103~1×104個/mL；所述滅菌的初始餐廚污水中，COD為3000~20300mg/L，TN含量為40~224.22mg/L，TP含量為13~83.59mg/L，濁度為47~80.24NTU，色度為278~468PCU。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述A1、A2、B1或B2中，小球藻的接種密度為5×106個/mL；黑曲霉孢子接種密度為1×104個/mL。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述A1中的培養條件為20~30℃，120~140rpm條件下共培養48~96h；所述A2、B1或B2中，黑曲霉孢子接種后的培養條件為溫度為20~30℃，120~140rpm條件下培養48~96h，形成菌絲球；加入小球藻后的培養條件為，溫度為20~30℃，120~140rpm的恒溫水浴搖床中培養48~96h。
4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將餐廚污水離心后取上清液，滅菌的步驟。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述離心的轉速為7500~8500rpm，所述離心的溫度為3~5℃，所述離心的時間為8~12min；所述滅菌的溫度為110~121℃，所述滅菌的時間為15~20min。
發明內容
本發明的目的在于提供一種在餐廚污水中制備藻-菌顆粒并組合不同制備過程凈化水質降低污染物含量的技術方法。為了實現上述發明目的，本發明提供一下技術方案:
本發明提供了一種藻-菌協同凈化餐廚污水的方法，包括使用小球藻和黑曲霉對餐廚污水進行協同處理的步驟。
進一步地，所述使用小球藻和黑曲霉對餐廚污水進行協同處理的步驟包括如下A1和/或A2：
A1：將黑曲霉孢子和小球藻接種至滅菌的餐廚污水，培養，形成藻菌球粒，過濾，完成餐廚污水的一次處理；
A2：將黑曲霉孢子接種至滅菌的餐廚污水中，培養，形成菌絲球；菌絲球形成后在餐廚污水中加入小球藻繼續培養，過濾，完成餐廚污水的一次處理。
所述步驟A1也可以理解為將一定密度的藻液和菌懸液一起添加至餐廚污水，同步顆粒化及污染物含量的降低，簡稱一步法。所述步驟A2也可以理解為將含有一定孢子密度的菌懸液加入到餐廚污水，成球后加入一定密度的藻液，菌顆粒捕獲微藻的同時降低污染物含量，簡稱兩步法。
進一步地，所述小球藻為小球藻Chlorellasp.HQ，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCCNo.7601。
進一步地，所述黑曲霉為黑曲霉AspergillusnigerHW8-1，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCCNo.23233。
進一步地，所述步驟A1中，餐廚污水中所述小球藻的密度為5×106~2×107個/mL，所述黑曲霉的密度為1×103~1×104個/mL。
進一步地，所述步驟A1中，餐廚污水中小球藻的藻密度為5×106個/mL；餐廚污水中黑曲霉孢子接種濃度為1×104個/mL。
進一步地，所述步驟A1中的培養條件為20~30℃，120~140rpm條件下共培養48~96h。
進一步地，所述步驟A1中的培養條件為30℃，120rpm條件下共培養72h。
進一步地，所述步驟A2中，黑曲霉孢子的接種濃度為1×103~1×104個/mL，培養條件為，溫度為20~30℃，120~140rpm條件下共培養48~96h，形成菌絲球；加入小球藻的接種密度為5×106~2×107個/mL，培養條件為，溫度為20~30℃，120~140rpm的恒溫水浴搖床中培養48~96h。
進一步地，所述步驟A2中，餐廚污水中黑曲霉孢子接種濃度為1×104個/mL；菌絲球的的培養條件為30℃，120rpm條件下共培養72h。
進一步地，所述步驟A2中，餐廚污水中小球藻的藻密度為5×106個/mL；加入小球藻后的培養條件為，30℃，130rpm的恒溫水浴搖床中培養72h。
進一步地，所述方法依次包括步驟A1和A2；A1和A2的循環次數為至少一次。
進一步地，所述方法包括至少循環兩次的步驟A2。
所述方法還包括將餐廚污水離心后取上清液，滅菌的步驟。
在本發明中，所述離心后的上清液的COD為3000~20300mg/L，TN含量為40~224.22mg/L，TP含量為13~83.59mg/L，濁度為47~80.24NTU，色度為278~468PCU。
進一步地，所述離心的轉速為7500~8500rpm，所述離心的溫度為3~5℃，所述離心的時間為8~12min。
進一步地，所述滅菌的溫度為110~121℃，所述滅菌的時間為15~20min。
本發明在處理餐廚污水的過程中無需稀釋廢水，不依賴于曝氣，處理過程中采用組合模式運行，凈化效果顯著，在不同的環境條件下均可實現污染物在任意周期內達到去除效果的目的。
本發明中使用的餐廚污水為將餐廚垃圾經過微生物（復合菌劑）處理后，得到的液化了的餐廚垃圾的液體部分。所述餐廚污水中含有難降解的油脂、蛋白質、淀粉等大分子有機物，復合菌群多，酸堿度低，有機物濃度高，色度濁度高。所述餐廚污水的水質指標如下：化學需氧量（CODcr）為19950.23±2262.17mg/L，生化需氧量（BOD）為15546.01±1834.23mg/L，總氮含量為200.42±27.22mg/L，總磷含量為42.67±1.59mg/L，氨氮含量為85.21±10.61mg/L。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
1、本發明能夠使微藻和真菌在凈化廢水的同時形成穩定且易于收集的顆粒，解決了目前微藻大規模利用捕獲難的問題。本發明所述的黑曲霉HW8-1從生活污水中篩得，對環境有較好的適應性，能夠在污染濃度高的環境下保持較好活性。本發明中藻菌協同處理污水的效果優于單一的菌或藻，尤其對于可生化性較強的餐廚污水。
2、本發明對具體的餐廚污水來源不作特別限定，本發明中所述餐廚污水無需稀釋，離心滅菌后即可進行凈化。
3、在培養結束后，藻菌形成的顆粒易于從水中分離，且處理后的餐廚污水濁度可以降低至26NTU，色度可降低至183.5PCU。
4、本發明方法可以應用在凈化餐廚污水回收生物質當中。利用本發明提供的培養方法可以有效利用餐廚中的氮磷等營養物質，使得城市生活污水得到凈化。一步法可以去除73%以上的COD，84%以上的TN和85%以上的TP；兩步法可以去除86%以上的COD，83%以上的TN和80%以上的TP；將兩者組合后最高可以達到92%以上的COD去除率，70%以上的TN去除率和90%以上的TP。
5、本發明提供了一種用于凈化餐廚污水的方法，包括一步法、兩步法和組合序批法。餐廚污水中含量大量的有機物和氮磷等營養元素，無需額外添加營養鹽，降低了藻菌的培養成本。藻菌協同利用餐廚污水中的污染物質并顆粒化，有效捕獲的同時精華廢水，有利于微藻低成本的規�；囵B。
（發明人：洪喻;王倩茹;張玥雯）
