利用高浓度有机废水制备油脂的研究

高浓度有机废水处理技术的研究是当前环境科学和工程领域研究的热点之一。这些废水如果不进行合理化的处理，直接排放到水体环境中，会给人们的正常生活带来严重的负面影响。因此，我们需要寻找一种有效的、潜在的和前途的治理这种废水的方法。
　　 本文研究了以四种高浓度有机废水，包括味精废水、啤酒废水、马铃薯淀粉废水和大豆蛋白废水为发酵培养基，利用斯达氏油脂酵母(Lipomyces starkeyi)进行摇瓶培养研究实验。采用单因素试验设计，重点考察了碳源浓度和种类、氮源浓度和种类、培养时间、通氧量、接种量大小、初始的pH等影响因素对斯达氏油脂酵母生长和油脂蓄积的影响，并利用气质联用色谱仪分析菌体油脂脂肪酸组成。利用产油微生物处理高浓度的有机废水，不仅可降低处理废水的成本和困难，减少对环境的污染，实现废水的资源化的回收和利用，有利于环境保护和社会经济的可持续发展;也为微生物油脂工业化发酵生产提供了参考和依据。
　　 本论文主要研究结果如下:
　　 (1)利用微生物发酵处理了味精废水，其发酵产油最佳条件为:碳源为葡萄糖80g/L，初始pH为5.0，接种量为10％，培养96h。在此条件下，生物量、油脂产量、油脂含量、蛋白质和COD的降解率分别达4.61g/L、1.14g/L、24.73％、78.60％和74.96％。利用气质联用仪对脂肪酸组成进行分析，主要成分为油酸(C18∶1)35.85％，棕榈酸(C16∶0)19.91％，棕桐油酸(C16∶1)16.03％和肉豆蔻酸(C14∶0)17.65％。
　　 (2)以啤酒废水为发酵培养基，探讨了碳源种类、氮源种类、初始pH值、接种量和培养时间对细胞生长和油脂积累的影响。其结果为:葡萄糖作为最佳碳源，(NH4)2SO4作为最佳氮源，初始pH值为5.0左右，以25％的接种量，摇床发酵培养时间为4天。在此条件下，生物量、油脂产量和油脂含量分别达7.05g/L、0.39g/L和5.53％。
　　 (3)以斯达氏油脂酵母为菌株，微生物发酵处理了马铃薯淀粉废水。通过摇瓶培养，探讨了碳源种类、葡萄糖浓度、氮源种类、(NH4)2SO4浓度、接种量和培养时间的影响结果，确定最佳条件如下:120g/L的葡萄糖作为最佳碳源，3.0g/L的(NH4)2SO4作为最佳氮源，10％的接种量，培养发酵4天，得到菌体生物量和油脂含量为2.59g/L和8.88％。
　　 (4)以大豆蛋白废水为发酵培养基进行了斯达氏油脂酵母产油脂的摇瓶培养，采用单因素试验设计，调节葡萄糖和氮源浓度、初始pH值、接种量大小和通氧量。结果表明:其适宜发酵条件为葡萄糖浓度60g/L，NH4Cl浓度1.0g/L，废水pH7.0，接种量10％，通氧量90mL。最终，生物量、油脂含量和油脂产量达到5.68g/L、7.74％和0.44g/L。