关键词：发酵碳源预水解;;铜绿假单胞菌NY3;;鼠李糖脂;;油污泥处理
摘 要：鼠李糖脂(Rhamnolipid,Rha)是一种微生物表面活性剂,因无毒、高效、且不易产生二次污染等特点,备受关注,能广泛应用于疏水性污染物的处理过程及其他行业中。但由于产量低,生产和使用成本高,工艺条件不稳定等问题,使其大规模实际应用受到限制。目前,国内外的研究主要集中于通过筛选发酵碳源、优化发酵条件来提高Rha的产量,而对预水解发酵碳源,释放合成Rha的前体物质的相关研究甚少。本论文就此展开研究,旨在提高Rha的产量和稳定发酵工艺,为其规模生产和实际应用提供基础数据。以NY3菌为受试菌株,以废弃动物油为碳源,研究了碳源预水解对NY3菌产Rha特性的影响及预水解条件优化,并优化了NY3菌利用预水解碳源发酵产Rha的条件,在此基础上将所产Rha用于石化企业油污泥处理中。得到以下研究成果:(1)用预水解废弃动物油的酸值评价脂解率,获得碳源水解的优化条件:碱水解时,Na OH浓度0.1 mol/L、70℃水解12 h;酶水解时,脂肪酶浓度500 mg/L、50℃水解6 h。碱、酶水解后碳源最大酸值可分别达72.04 mg/g和73.75 mg/g,水解液中游离脂肪酸含量高低次序为油酸>十六酸>十八酸>亚油酸>9-十六碳烯酸>正十四酸>十七酸。研究发现碳源预水解与否,并不影响NY3菌所产Rha的主要组分种类。但经碱、酶水解后,所产Rha中含单糖脂比例相对较高,最高分别可达65.67%、87.32%。(2)废弃动物油经碱或酶预水解,可提高NY3菌发酵Rha产量和碳源转化率,所产Rha均有较好的乳化性能。NY3菌利用预水解碳源产Rha的培养基最佳条件为:培养液初始p H=8.3,氮源为NH4NO3且总氮量一定时,氮源分三次批量投加,Rha产量可达18.75 g/L,碳源转化率为46.88%。接种量、温度和摇床转速分别提高至15.64%、32.93℃、174.13 r/min时,Rha产量和碳源转化率可进一步分别提高至19.75 g/L和49.38%。(3)将上述所产Rha应用于放大规模的石化企业油污泥处理,Rha能明显提高油污泥中烷烃、芳香烃的去除率。且当双糖脂含量高时,促进作用更明显,最高可使油泥中污染物总去除率提高30.83%。
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