生物质气化焦油废水的微生物降解研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shgrx
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日益严重的能源危机促使生物质能的开发和利用技术得到大力发展。生物质气化是生物质高效利用的重要方法之一,但是燃气在净化过程中产生的焦油废水处理已成为制约生物质气化技术在我国推广应用的瓶颈。研究微生物及环境因素对气化焦油废水净化的影响,对于解决气化焦油废水的二次污染问题,推动生物质气化技术在我国的工业化进程,具有重要的现实意义。 本研究是结合沈阳农业大学中青年硕士导基金“生物质气化焦油废水的生物降解研究”课题进行的。主要的研究方法和内容有:通过选择性培养基的分离、解脂酶活性的测定及对不同浓度焦油废水的降解试验,从沈阳郊区生物质气化站的焦油废水中筛选出降解焦油的高效菌株;对微生物降解废水处理的主要环境因素进行了分析,并通过单因素试验确定了生物质气化焦油废水生物处理的较优条件范围;通过L<,9>(3<4>)正交试验明确了微生物净化废水适宜的处理组合;初步探讨了混合菌对气化焦油废水的净化效果,比较了混合菌和单一菌对净化效果的影响。结果表明: (1)利用选择性培养基从水样中筛选出菌株共173株;利用中性红鉴别培养基筛选出具有解脂酶活性的菌株共87株;经含油LB培养基的培养、驯化,获得生长良好的菌株共56株,其中细菌25株,真菌19株,放线菌12株;通过焦油废水含量为50ml/L时的降解试验,得到6株菌的CODcr去除率大于70%,分别命名为F0、F4、F8、B0、B11和G3。 (2)当焦油废水含量增至100ml/L时,对F0、F4、F8、B0、B11和G3进行降解试验,发现F8和B0菌株细胞自溶较快,这两种菌相应的CODcr去除率和除油率分别为45.63%、49.94%和31.52%、41.59%,B11、F4、F0和G3菌株的CODcr去除率和去油率都在47%以上,废水净化效果较好;通过对菌株的初步鉴定,认为:F8为诺卡菌属菌种;F4为娄地青霉属菌种;F0为热带假丝酵母属菌种;B0为胨胶菌属菌种;B11为假单胞菌属菌种;G3为解脂假丝酵母属菌种,其中B11、F4、F0和G3的废水净化效果较好。 (3)焦油废水含量为150ml/L时,对B11、F4、F0和G3分别进行单因素试验,结果表明:除F0菌株的较优降解温度为25~35℃,其余菌株的较优降解条件均为30~40℃,pH5.5~7.5、菌液添加量2%~6%;其中B11菌株的废水净化效果最好,适应性最强,最大CODcr去除率为80.14%,适宜降解条件为30℃、pH5.5、菌液添加量2%;其次是F4菌株,适宜降解条件为30℃、pH5.5、菌液添加量4%,其最大CODcr去除率为66.87%; F0菌株的适宜降解条件为30℃、:pH5.5、菌液添加量2%,其最大CODcr去除率为63.26%;G3菌株的最适降解条件为30℃、pH6.5、菌液添加量4%,其最大CODcr去除率为54.82%。 (4)对正交试验结果进行极差分析,表明:废水温度对焦油的去除率影响最大,其次是pH值,再次是菌液添加量;在温度为30℃,pH6.5、菌液添加量4%时,除油率最高,平均除油率可达86.55%。通过方差分析可知,废水温度和pH值对微生物降解生物质气化焦油废水除油率的影响极显著,菌液添加量的影响显著。 (5)通过混合菌的废水净化试验表明,混合菌的净化能力较单一菌种的要好。
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