利用餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸和富馬酸的探索研究.pdf

1、餐廚垃圾是人們?cè)谌粘Ｉ铒嬍尺^(guò)程中所產(chǎn)生的餐飲廢棄物以及烹調(diào)過(guò)程中丟棄的食物原料，含水量較高，并且極易腐爛，產(chǎn)生異味，滋生蚊蟲(chóng)，從而產(chǎn)生一系列環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。目前，隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人們生活生平的極大提高，餐廚垃圾的產(chǎn)生量正急劇增加，在一些大中型城市，餐廚垃圾的人均產(chǎn)生量已達(dá)到1kg/d。面對(duì)如此龐大的餐廚垃圾產(chǎn)生量，尋求簡(jiǎn)單、環(huán)保、有效的處理途徑正成為人們研究的重點(diǎn)。由于餐廚垃圾本身的一些性質(zhì)并不適合于傳統(tǒng)的生活垃圾處理方法，因此，一

2、些新興的處理方法正漸漸地被加以研究應(yīng)用。例如厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷、生物質(zhì)制氫、發(fā)酵生產(chǎn)乳酸等。本文選取了生物降解餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)資源化的兩個(gè)方向-利用餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)乳酸、利用餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)富馬酸，進(jìn)行了一些初步的探索研究，具體內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果包括:
　　 1.以北京化工大學(xué)食堂餐廚垃圾為原料，測(cè)定分析了一日三餐及一年四季餐廚垃圾中成分的變化，結(jié)果顯示，三餐及四季中餐廚垃圾成分沒(méi)有呈現(xiàn)規(guī)律的變化，但VS/TS維持在穩(wěn)定的范圍，都在88％以

3、上，五大有機(jī)組分在餐廚垃圾干物質(zhì)中總含量也都在70％以上，特別是淀粉，其含量可達(dá)到35％以上，因此表明，餐廚垃圾具有較強(qiáng)的可降解潛力，是一種理想的淀粉質(zhì)原料。
　　 2.從餐廚垃圾中成功篩選到了一株能利用淀粉生產(chǎn)乳酸的菌株，并進(jìn)一步通過(guò)生理生化實(shí)驗(yàn)及16srDNA鑒定，確定菌株LL-6為馬腸鏈球菌(Streptococcusequinus)。然后利用菌株LL-6分別采用開(kāi)放式發(fā)酵和封閉式發(fā)酵的方法處理餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，

4、乳酸產(chǎn)量最高分別可達(dá)到29g/L和26g/L，產(chǎn)率分別達(dá)到0.36(g/g干垃圾)和0.33(g/g干垃圾)。比不接種菌株開(kāi)放式發(fā)酵餐廚垃圾乳酸產(chǎn)量分別提高20.83％和9.8％。
　　 然后利用實(shí)驗(yàn)室保存菌株鼠李糖乳桿菌，分別采用開(kāi)放式發(fā)酵和同步糖化法處理餐廚垃圾生產(chǎn)乳酸，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，乳酸產(chǎn)量最高分別可達(dá)到32g/L和38g/L，產(chǎn)率分別達(dá)到0.41(g/g干垃圾)和0.47(g/g干垃圾)。比不接種菌株開(kāi)放式發(fā)酵餐廚垃圾乳酸產(chǎn)

5、量分別提高33.33％和58.33％。
　　 3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室保存的少根根霉RH-0713進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，分別探索了餐廚垃圾（濕重）含量、接種量、碳酸鈣添加量和裝液量對(duì)降解餐廚垃圾生產(chǎn)富馬酸的影響，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定了降解餐廚垃圾生產(chǎn)富馬酸的最佳條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)餐廚垃圾（濕重）含量為30g:50mL，接種量15％，碳酸鈣添加量4％，裝液量50mL時(shí)，發(fā)酵液中富馬酸積累的最高濃度可達(dá)到12.47g/L，其富馬酸產(chǎn)率