餐厨垃圾高效生物降解菌降解效果试验研究
2017-10-17段怡臣
段怡臣
摘要 微生物作为餐厨垃圾生物降解的关键因素,对降解的效果影响重大。本文在获得降解餐厨垃圾的淀粉、油脂、蛋白质3种高效降解菌后,并对3种高效降解菌的降解效果进行了实验,结果表明三者的降解效果良好。
关键词 餐厨垃圾;降解菌;降解效果
中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095—6363(2016)17—0031—02
通过生物处理的方式来解决餐厨垃圾问题,在国内外受到重视。而微生物作为餐厨垃圾生物降解的关键因素,对降解的效果影响重大。本文通过对土壤、污泥中微生物菌的筛选、培养及分离纯化,获得降解餐厨垃圾各主要成分的高效降解菌,并对筛选的高效降解菌进行降解效果试验研究。
1菌种的筛选、培养和纯化
通过资料获知,土壤和污泥中含有能够降解餐厨垃圾的菌体。所以本试验选择土壤和污泥为介质,提取餐厨垃圾的降解菌。根据不同菌种的营养、生理、生长特性等,配制特定的培養基,对淀粉降解菌、油脂降解菌和蛋白质降解菌进行筛选。
淀粉降解菌:取果园土壤5g作为淀粉降解菌分离样,在无菌条件下,分别加入125mL淀粉富集液的三角锥瓶中,置于摇床上,150r/min转速,30℃,pH7.0条件下培养。
油脂降解菌:取装运餐厨垃圾的车箱壁上的污泥5g作为油脂降解菌的分离样,在无菌条件下,分别加入125mL油脂富集液的三角锥瓶中,置于摇床上,150r/min转速,37℃,pH7.2条件下培养。
蛋白质降解菌:取水沟污泥5g作为蛋白质降解菌分离样,在无菌条件下,分别加入125mL蛋白质富集液的三角锥瓶中,置于摇床上,150r/min转速,30℃,pH7.0条件下培养。
在实验中,将3种降解菌的分离纯化结合其降解菌的富集培养过程同步进行,在富集液培养基中按15g/L~20g/L的比例添加琼脂,配制成相应的固体富集培养基,高压灭菌后,无菌操作台内,移液管吸取富集菌1mL,滴加到盛有无菌蒸馏水的试管中(每个试管有10mL无菌水),摇匀后,从试管中吸取1mL稀释液滴加到另一支试管中,如此稀释3次(1:10、1:100、1:1000);分别移取不同浓度的稀释液1mL于已灭菌的平皿中,再将已熔化并冷却至45℃左右的琼脂培养基倾入培养皿中,待琼脂凝固后,放入恒温培养箱中培养,至平板表面或琼脂培养基中出现分散的单个菌落为止。
2降解效果试验
以淀粉降解率、油脂降解率和蛋白质降解率为指标,对筛选的高效降解菌进行降解效果试验研究。
2.1试验方法和步骤
1)样品处理。把全米饭液体培养基、油脂液体培养基和鸡蛋及瘦肉液体培养基,在121℃条件下高温灭菌20min。将保存好的高效淀粉降解菌、高效油脂降解菌和高效蛋白质降解菌进行活化。
2)试验方法。按照GB/T5009.9—2003中淀粉的检测方法来测定餐厨垃圾中的淀粉含量;采用酸水解法来检测餐厨垃圾中的脂肪含量;采用凯氏定氮法来检测餐厨垃圾中的蛋白质含量。
3)试验步骤。将活化的高效淀粉降解菌、高效油脂降解菌和高效蛋白质降解菌在无菌操作台分别以9%的接种量分别接种于3种培养基中,37℃条件下,150r/min旋转式摇床上培养,每天定期取样测定降解后餐厨垃圾中的淀粉含量、油脂含量和蛋白质的含量,来衡量各高效菌的降解效果。
3试验结果讨论
3.1淀粉降解率
淀粉降解率随时间的变化如图1所示。
图1表明,淀粉的降解率随着天数的增加而提高,前2天的增幅较快,但是从第3天开始,降解率的增长幅度急速减缓,到第7天增幅几乎为零。经检测,经过7天的降解,淀粉的降解率达81%。高效淀粉降解菌对淀粉的降解效果明显,在7天内,高效淀粉降解菌的降解作用主要表现在降解的前期。
3.2油脂降解率
油脂降解率随时间的变化如图2所示。
图2表明,油脂的降解率随着天数的增加而提高,第1天的降解率接近10%,第2、3两天的增幅更大,到第6、7天增幅接近于0。经检测,7天后油脂的降解率最高达49%。高效油脂降解菌对油脂的降解效果明显,在7天内,高效油脂降解菌的降解作用主要表现在降解的中期。
3.3蛋白质降解率
蛋白质降解率随时间的变化如图3所示。
图3表明,蛋白质的降解率随着天数的增加而提高。第1天降解率较低;第2天到第4天降解率的增幅较大;第5天至第7天,降解率的增幅降低。经检测,7天后蛋白质的降解率最高可达45.3%。高效蛋白质降解菌对蛋白质的降解效果明显,在7天内,高效蛋白质降解菌的降解作用也主要表现在降解的中期。
4结论
通过对三大类菌的降解效果进行的试验研究可见,高效淀粉降解菌、高效油脂降解菌和高效蛋白质降解菌在1周时间内,都表现了明显的降解效果。endprint