[發明專利]一種資源化利用餐廚廢水、魚粉廢水發酵產鼠李糖脂的方法

有效

• 申請號: 202010909273.3
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111892254B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 吳昊;陳越;周玲;龔昊源;鄭曉君;陳建軍
• 申請（專利權）人: 浙江一清環保工程有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F9/14;C12P19/44;C12R1/385;C12R1/39
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 鄭芳

本發明涉及一種資源化利用餐廚廢水、魚粉廢水發酵產鼠李糖脂的方法，包括下述步驟：(1)對餐廚廢水和魚粉廢水進行預處理；(2)混合餐廚廢水和魚粉廢水制備發酵培養基；(3)制備銅綠假單胞菌種子液、熒光假單胞菌種子液，混合銅綠假單胞菌種子液和熒光假單胞菌種子液成發酵種子液，發酵種子液加入制備的發酵培養基進行發酵培養，產生鼠李糖脂；(4)提取發酵產生的鼠李糖脂。本發明對餐廚廢水和魚粉廢水進行資源化利用，充分利用了兩種廢水中的油脂、蛋白質、糖類，N、P及無機鹽離子等營養物質，以銅綠假單胞菌和熒光假單胞菌為發酵菌種，實現了鼠李糖脂的低成本生產的同時處理這兩種廢水，具有明顯的社會效益、環境效益和經濟效益。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體地說是涉及一種資源化利用餐廚廢水、魚粉廢水發酵產鼠李糖脂的方法。

背景技術

餐廚廢水是指由餐飲行業排放的未經任何處理的廢水。餐廚廢水成分復雜，含污量很高，包括面粉類和米類食品殘余、動植物油、蔬菜、肉骨、魚刺以及各種調味品等等，其組分主要包括動植物油、脂類、蛋白質、淀粉、纖維素和無機鹽，同時也含有鈣、鎂、鉀、鐵等一些微量元素。餐飲廢水中所含的大量的動植物油脂，直接排放造成了嚴重的環境污染及資源浪費。餐廚廢水的處理方法有物理法、化學法和生物法。物理法主要是用于去除餐廚廢水中的油分，主要包括粗粒化法、磁吸附法等。化學法主要包括混凝法、破乳法、電解法等，其處理效果好、占地面積少、工藝操作簡單、污泥量少和易實現自動化等優點。物理法和化學法處理后往往需要再進行二次處理。生物處理法是利用微生物的生物氧化作用使廢水中的烴類動植物油分解從而得到凈化的一種方法，有處理效率高、無需進行二次處理等優點。餐廚廢水無害化和資源化處理越來越受到人們的重視。

魚粉是飼料工業特別是水產飼料中重要的動物性蛋白質原料。魚粉廢水呈棕黃色粘稠狀、有腥臭味、無毒。廢水中含有懸浮物(魚粉)、蛋白質及魚油等物質，水中固體物質含量約占23％，蛋白質含量約占20％。廢水COD含量高，約占30000mg/L。廢水中富含大量N、P及無機鹽離子，排放量大。目前，魚粉廢水主要有以下幾種處理方式：通過過濾(超濾法和納濾法等)的方法、厭氧方法、電解法處理魚粉廢水等。魚粉廢水中富含大量的營養物質，另外，蛋白質、魚油這些高經濟價值物質未經回收利用也是一種巨大的浪費。

鼠李糖脂(Rhamnolipid)是一種生物表面活性劑，它不僅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在堿性水溶液中也表現出良好的溶解特性。然而鼠李糖脂最突出的特性是它的表面活性，如能顯著降低水的表面張力，改變固體表面的潤濕性，具有乳化、破乳、消泡、洗滌、分散與絮凝、抗靜電和潤滑等多種功能。鼠李糖脂分子含有親水的鼠李糖基和憎水的脂肪酸鏈，因此鼠李糖脂是具有兩親性的物質。它不僅具有可與化學表面活性劑相媲美的增溶、乳化、潤濕、發泡等性能，而且具有低毒易于生物降解、對環境友好等特性。鼠李糖脂對微生物、動物和人類均不會構成危害，在不同的溫度、酸堿度以及鹽度的環境中相對穩定，可以有效降解原油中至少5種多環芳香族碳氫化合物(PAHs)。

為了使鼠李糖脂與化學表面活性劑具有相同的競爭優勢，必須降低其生產的原料成本，優化生產工藝，提高發酵過程的產率以及發展有效的提取工藝，從而在經濟上使鼠李糖脂的工業化應用更加可行。要想對鼠李糖脂進行大規模工業開發，必須滿足：供微生物生長的基質廉價易得；生產工藝簡單；產品得率高；產物的活力高，有特效。而目前限制鼠李糖脂在工業上廣泛應用的主要因素是其過高的生產成本。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明提供了一種資源化利用餐廚廢水、魚粉廢水發酵產鼠李糖脂的方法，通過尋找價格低廉、來源廣泛的原料作為微生物發酵生產鼠李糖脂的培養基，可有效降低其生產成本。

為了達到目的，本發明提供的技術方案為：

一種資源化利用餐廚廢水、魚粉廢水發酵產鼠李糖脂的方法，包括下述步驟：

(1)分別對餐廚廢水和魚粉廢水進行預處理；

(2)以餐廚廢水為碳源，以魚粉廢水為氮源，混合餐廚廢水和魚粉廢水制備發酵培養基；