專利名稱：一種生物法從餐飲廢棄物中提取制備工業油脂的方法
技術領域：
本發明屬于酶工程和發酵工程技術領域，具體涉及一種將酶制劑和多種微生物混 合發酵技術應用在從餐飲廢棄物提取制備工業油脂的工藝方法。
背景技術：
隨著第三產業的迅速發展，我國的餐飲業規模日益擴大，餐飲廢棄物的排放日益 增多，不僅堵塞管網、嚴重污染城市環境，甚至孽生出了廢油脂的非法回收提煉，以及有毒 地溝油回流市場用于食品加工等現象，嚴重危害消費者的人身健康。還有一些泔水被直接 用于養豬業，導致了泔水豬問題，易引起間接的人畜感染。傳統的餐飲廢棄物的處理方法有物理方法和化學方法。物理方法是將收集到的餐 飲廢棄物利用油水密度差實現油水的分離。對于上浮油、分散油、含油固體等油類采用傳統 的上浮法和水力旋流法處理即可，但是對于乳化狀食用油脂廢水則不適用于該法。另外，超 速離心法雖然能有效地分離乳化食用油脂廢水中的油和水，但缺點是處理量十分有限，而 且費用較高，生產成本較大，難以實現產業化。化學方法通常使用強酸法，即將收集到的餐 飲廢棄物加入一定比例的濃硫酸(PH 2 3)后進行熱處理，80°C左右處理5小時，此時餐 飲廢棄物中的固體殘渣被碳化分解，釋放出油脂。取上層液體加入一定體積的鋸沫，充分混 勻，用板框壓濾機進行壓榨，得到的液態物質則是油水混合液，經過一段時間的靜置，去除 下層的水，便可回收廢油。化學方法在油脂的處理上應用比較廣泛，但用強酸處理后制得的 油脂酸價高，成色不佳，同時使用強酸引起了二次污染。本發明采用生物法處理餐飲廢棄物(油膩漂浮物、泔水)。下水道中油膩漂浮物、 泔水中含有大量微生物生長所需的營養元素，是廉價而豐富的培養基。添加適宜的微生物 使其在下水道中油膩漂浮物、泔水中迅速成長，抑制了其他有害菌的生長的同時分解利用 了廢棄物中的各類有機物，使得包裹在固體有機物上的油脂得以釋放出來，提高了油脂質 量和提取率，解決了城市污染。大量有益微生物的繁殖也為制備液面肥奠定了基礎。復合酶 制劑具有高效性、專一性、反應條件溫和等特點，既克服了物理方法中處理量有限的缺點， 也解決了化學方法當中反應時間長、溫度高、對反應設備有特殊要求的問題，同時加大了油 脂的提取率。因此應用生物法處理餐飲廢棄物是一種行之有效，較理想的方法。
發明內容
本發明的目的在于提供一種利用混合微生物和復合酶制劑處理下水道中油膩漂 浮物、泔水的生物方法。采用生物方法處理餐飲可操作性強，提取率高，避免二次城市污染， 同時對設備和廠房等固定資產投入低。本發明技術方案除去餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)中的塑料，石塊 等不能被降解的物質，將混合菌液和復合酶制劑按一定比例加入其中，混合均勻。置于溫度 為15°C-60°C下培養，同時進行緩慢的攪拌，培養4h_12h結束發酵。靜置放置至溶液分層。下層為處理后得到的廢水、固體殘渣。上層為處理后得到的油脂，即工業油脂粗品。由上層 進一步處理制得工業油脂。下層經過加熱處理制得液面肥。由于混合微生物和復合酶制劑 分解利用了固體殘渣，使得油脂釋放，顯著提高了油脂提取收率與質量。上述的混合菌種為植物乳桿菌(Lactobaci 1 Ius ρlantarum)，地衣芽孢桿菌 (Bacillus subtilis)，賭樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium),納豆芽孢桿菌(Bacillus natto),枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis),短 小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)。各種菌單獨培養至對數后期，分別按一定比例(0. 5_2. O 0. 8-2. 2 0. 6-2. 1 0. 8-2. 2 0. 5-2. 0 0. 8-2. 2 0. 6-2. l,v/v)加入，混合菌液的總 添加量為_5%，ν/ν。上述的復合酶制劑包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、α-淀粉酶、β-淀 粉酶、木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、糖化酶、植酸酶。各種酶之間的比例為0.8-2.0 0.2-2. 5 0.5-1.0 0.2-1.0 0.2-1.0 0.5-1.0 0. 5-1. 5，ν/ν，混合酶制劑添加量為0.
(ν/ν)。上述的適宜的培養溫度和培養周期添加有混合菌種和復合酶制劑的餐飲廢棄物 的培養溫度為15°C -60°c。培養周期為4h_12h。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限 制性的，不能以此限定本發明的保護范圍。實施例1除去餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)中的塑料，石塊等不能被分 解的物質，添加分別培養到對數后期的混菌，混菌比例植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum),地衣芽孢桿菌(Bacillus subtilis),賭樣芽孢桿菌(Bacillus cereus), 巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium),納豆芽孢桿菌(Bacillus natto),枯 草芽孢桿菌(Bacillus subtilis),短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)比例為 0. 5 0. 8 0. 6 0. 8 0. 5 0. 8 0. 6，ν/ν)，混合菌液的添加量為 1 %，ν/ν。添加復 合酶制劑比例蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、糖化酶、植酸酶。各種酶之間 的比例為2.0 2. 5 1.0 1.0 1.0 1.0 1. 5，ν/ν，混合酶制劑添加量為5% (ν/ ν)。混合體系總體積300mL。將其置于60°C恒溫下，進行緩慢攪拌，培養4h。靜置放置至溶 液分層。下層為處理后得到的廢水、固體殘渣，下層體積為180mL。上層為油脂，色澤澄清， 上層體積為246mL。出油率(上層體積/處理前總體積)約為82%。實施例2除去餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)中的塑料，石塊等不能被分 解的物質，添加分別培養到對數后期的混菌，混菌比例植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum),地衣芽孢桿菌(Bacillus subtilis),賭樣芽孢桿菌(Bacillus cereus), 巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium),納豆芽孢桿菌(Bacillus natto),枯 草芽孢桿菌(Bacillus subtilis),短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)比例為 (2. 0 2. 2 2. 1 2. 2 2. 0 2. 2 2. 1 :v/v)加入，混合菌液的總添加量為 5%，ν/ V0添加復合酶制劑比例蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、糖化酶、植酸酶。各種酶之間的比例為0.8 0. 2 0. 5 0. 2 0. 2 0. 5 0. 5，v/v，混合酶制劑添加量為 0.2% (v/v) 0混合體系總體積300mL。將其置于40°C恒溫下，進行緩慢攪拌，培養8h。結 束發酵，靜置放置至溶液分層。下層為處理后的大部分廢水，小部分固體殘渣以及極小部分 包裹著固體廢渣的殘余油脂，下層體積大約為189mL。上層為大部分油脂及少部分水，色澤 澄清，上層體積大約為265mL。出油率(上層體積/處理前總體積)大約為88%。實施例3除去餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)中的塑料，石塊等不能被分解的物 質，添加分別培養到對數后期的混菌，混菌比例植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)， 地衣芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)，巨大芽孢桿菌 (Bacillus megatherium),納豆芽孢桿菌(Bacillus natto),枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)比例為(1 1. 2 0. 8 1 0. 8 1 1 v/v)加入，混合菌液的總添加量為2%，v/v。添加復合酶制劑比例蛋白酶、淀粉酶、木聚糖 酶、纖維素酶、果膠酶、糖化酶、植酸酶。各種酶之間的比例為1 1 1 1 1 1 1， v/v，混合酶制劑添加量為(v/v) 混合體系總體積300mL。將其置于15°C恒溫下，進行 緩慢攪拌，培養12h。結束發酵，靜置放置至溶液分層。下層為處理后的得到的廢水、固體殘 渣，下層體積為195mL ；上層為油脂，色澤澄清，上層體積為271mL。出油率(上層體積/處 理前總體積)為90%。
權利要求
一種用混合微生物菌株和復合酶制劑處理餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)獲得工業油脂的方法。
2.權利要求書中1所述的混合微生物，其特征在于混合菌種為植物乳桿菌 (Lactobacillus pi ant arum),地衣芽孢桿菌(Bacillus subtilis),賭樣芽孢桿菌 (Bacillus cereus),巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium),納豆芽孢桿菌(Bacillus natto)，枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，各種菌 單獨培養至對數后期，分別按一定比例(0. 5-2. 0 0. 8-2. 2 0. 6-2. 1 0. 8-2. 2 0. 5-2. 0 0.8-2.2 0. 6-2. 1，v/v)，混合菌液的添加量為 0. 5%-5%。
3.權利要求書中1所述的復合酶制劑，其特征在于復合酶制劑包括酸性蛋白酶、中 性蛋白酶、堿性蛋白酶、a-淀粉酶、淀粉酶、木聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、糖化酶、植酸 酶。各種酶之間的比例為0. 8-2. 0 0.2-2.5 0.5-1.0 0.2-1.0 0.2-1.0 0.5-1.0 0 5-1. 5，v/v,混合酶制劑添加量為0. 2% -5% (v/v)。
4.權利要求書中1所述的適宜的培養溫度，其特征在于添加有混合菌種和復合酶制劑 的餐廚廢水的培養溫度為15°C -60°C。
5.權利要求書中1所述的培養周期，其特征在于添加有混合菌種和復合酶制劑的餐廚 廢水的培養周期為4h-12h。
全文摘要
本發明涉及一種生物法從餐飲廢棄物中提取制備工業油脂的方法。本發明提供了一種利用混合微生物菌株和復合酶制劑處理餐飲廢棄物(下水道中油膩漂浮物、泔水)獲得工業油脂的方法。該方法以現代生物技術為依托，有效處理了餐飲廢棄物污染。在微生物和復合酶制劑的作用下，餐飲廢棄物中的油脂被高效提取出來作為化工生產用油脂。與傳統處理方法相比較，該方法實現了廢棄物的無害化、資源化，同時顯著提高了油脂質量和提取收率。
文檔編號C12P7/64GK101892272SQ20101020807
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者喬長晟, 李棟, 蔣磊, 陳笑 申請人:天津科技大學