餐飲油煙廢氣降解菌種的選育研究

徐健全 胡文靜

摘要：生物法降解油煙廢氣具有處理效率高、投資及運行費用低、無二次污染和較好的除異味能力等優(yōu)點。本文實驗就是從長期受油煙污染的土壤中篩選出一株對油煙有較強降解能力的菌株，并對其培養(yǎng)條件進行優(yōu)化，得到該菌株的最佳培養(yǎng)條件為碳源2.5g/L、氮源5g/L、搖床轉(zhuǎn)速140r/min，以期為相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：油煙廢氣;微生物;菌種;選育

中圖分類號：X172 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：Biodegradation of soot flue gas has the advantages of high treatment efficiency，low investment and operating costs，no secondary pollution and good odor removal ability.In this paper，a strain with strong degradation ability to oil fume was screened from the soil contaminated by oil fume for a long time，and the culture conditions were optimized.The optimal culture conditions of the strain were 2.5 g/L carbon source and nitrogen.The source is 5g/L and the shaking speed is 140r/min，in order to provide reference for related work.

Key words：Oil fume exhaust;Microorganism;Strain;Breeding

隨著餐飲業(yè)的蓬勃發(fā)展由此帶來油煙廢氣的污染問題日益嚴(yán)重[1-3]，生物法處理油煙廢氣是通過微生物的新陳代謝作用將油煙廢氣中的有機物分解，一部分成為微生物生長和繁殖的原料，一部分被分解為水和二氧化碳排放到周圍環(huán)境中，從而使油煙廢氣得到凈化。與物理法相比，生物法凈化油煙廢氣具有處理效率高、投資及運行費用低、無二次污染和較好的除異味能力等優(yōu)點。本文旨在從長期受油煙污染的土壤中篩選到對油煙有高效降解能力的菌株并對其培養(yǎng)條件進行優(yōu)化，以為今后應(yīng)用生物法降解油煙廢氣奠定基礎(chǔ)。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

受油煙長期污染的土壤樣本;食用油;石油醚（90～120℃）;牛肉膏;蛋白胨;NaCl。

1.2 實驗設(shè)備

電子天平;壓力蒸汽滅菌鍋;恒溫?fù)u床;紫外-可見分光光度計;恒溫培養(yǎng)箱;酸度計;超凈工作臺;離心機;冰箱;恒溫加熱器。

1.3 實驗方法

1.3.1 菌種篩選

從長期受油煙污染的土壤中采集土樣，經(jīng)富集培養(yǎng)后依次采用稀釋涂布平板法和劃線分離法對富集后的菌懸液進行純種篩選。將得到的純種接種至以食用油為唯一碳源的復(fù)篩培養(yǎng)基中，培養(yǎng)3天后，采用紫外-可見分光光度法測定培養(yǎng)基中食用油的含量。

1.3.2 培養(yǎng)條件優(yōu)化

在復(fù)篩培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，通過改變培養(yǎng)基中碳源的水平、氮源水平、搖床轉(zhuǎn)速，培養(yǎng)3天后，采用稀釋平板計數(shù)法測定不同條件下菌種生長情況。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 菌種篩選

篩選得到5個菌株對食用油有降解能力，1～5號菌種對食用油降解率分別為70.2%、65.6%、50.7%、60.3%和80.5%，菌體濃度分別為1.2×107個/mL、2.0×106個/mL、2.6×105個/mL、0.7×106個/mL和1.8×107個/mL，從中可以看出5號菌種對食用油的降解能力最高，達(dá)到80.5%，其菌種濃度也最高，達(dá)到1.8×107個/mL，而3號菌種對食用油降解能力最弱，只有50.7%，其菌種濃度也最低，只有2.6×105個/mL。由此可以看出，菌種濃度與食用油的降解效率呈正相關(guān)。

2.2 碳源優(yōu)化

碳源對菌種生長的影響如圖1所示。由圖可以看出，碳源對菌種的生長影響較大，隨著碳源的增加，菌種濃度呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)碳源濃度為2.5g/L時，菌種濃度最大，達(dá)到1.82×107個/mL。這是因為碳源是菌種生長的能量來源，充足的碳源能為菌種生長提供足夠的生長物質(zhì)。隨著碳源濃度的繼續(xù)增大，菌種濃度開始下降，這是因為碳源過多時產(chǎn)生底物抑制。

2.3 氮源優(yōu)化

氮源對菌種生長的影響如圖2所示。由圖可以看出，碳源對菌種的生長也有一定影響，隨著氮源的增加，菌種濃度呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)?shù)礉舛葹?g/L時，菌種濃度最大，達(dá)到1.5×107個/mL。隨著碳源濃度的繼續(xù)增大，菌種濃度開始下降。

2.4 搖床轉(zhuǎn)速優(yōu)化

搖床轉(zhuǎn)速對菌種生長的影響如圖3所示。由圖可以看出，搖床轉(zhuǎn)速對菌種的生長影響較大，搖床培養(yǎng)的最佳轉(zhuǎn)速為140r/min。因為該菌種屬于好氧菌，其生長情況與水中的溶解氧含量關(guān)系密切。在實驗條件下，隨著搖床速度的增加，氣液相接觸的比表面積增加，氣膜和液膜的厚度減小，氧的傳質(zhì)阻力減小，水中的溶解氧濃度增加，微生物生長繁殖加快。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到140r/min時，氧的傳遞速率與細(xì)菌的繁殖速度形成了動態(tài)平衡。轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高使得細(xì)菌碰壁太過劇烈，從而影響了生長繁殖的速度。

3 結(jié)論

（1）通過初篩和復(fù)篩，編號為5號的菌種對油煙有較強的降解能力，降解效率達(dá)到80.5%;（2）碳源、氮源和搖床轉(zhuǎn)速對菌株的生長均有較大影響，其中碳源的最佳濃度為2.5g/L，氮源的最佳濃度為5g/L，搖床最佳轉(zhuǎn)速為140r/min。

參考文獻

[1]周江喜，廖雷，吳雯昱，等.餐飲油煙污染物成分分析及其洗滌處理研究[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2014，32（3）：79-84.

[2]Wang Jianli，Liao Chuanwen，Chen Yongdong，et al.Low -temperature catalytic combustion of cooking fume over Pt/γ-Al2O3 /Ce05-x Zr05-x Mn2xO2 monolithic catalyst[J].Chinese Journal of Catalysis，2010，31：404-408.

[3]蒙溫婉，廖雷，韋真周，趙非超，覃愛苗，農(nóng)秋悅.2株油煙降解優(yōu)勢菌株的篩選及性能研究[J].環(huán)境工程學(xué)報，2013，7（11）：4491-4496.

收稿日期：2019-06-19

基金項目：本課題為江西省教育廳科技項目資助，項目編號：GJJ171316

作者簡介：徐健全（1981-），男，漢族，碩士研究生學(xué)歷，助教，研究方向為環(huán)境污染物的生物處理。