[发明专利]高效厌氧降解油脂产甲烷的复合菌剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及废弃食用油脂能源化利用技术领域，具体高效厌氧降解油脂产甲烷的复合菌剂及制备方法和应用。

技术背景

废弃食用油脂(Waste edible oils, WEOs)是餐饮业、食品加工业在生产经营活动中产生的不能再食用的动植物油脂。据报道我国废弃食用油脂的量占食用油消费总量的，每年产生。如直接将未经处理的含有废弃食用油脂的废水排入下水道，不仅会造成资源浪费，而且还严重污染环境。特别是由于近年来石油、煤等化石能源价格不断攀升，废弃油脂的生物转化为新能源的问题更是得到国内外学者的广泛关注。合理的处理和利用废弃油脂既符合环境保护的要求，也是发展可再生能源的需求。

目前含油脂废水处理只是针对环保达标要求，工艺有好氧和厌氧或者二者组合工艺。采用厌氧生物反应器处理油脂废水，常常会发生长链脂肪酸累积，累积的长链脂肪酸对厌氧微生物产生抑制作用，甚至导致厌氧消化反应器的崩溃。油脂的彻底降解是在微生物体系中多种微生物长时间相互作用的结果，依赖特殊的厌氧细菌和产甲烷古菌，正是由于这些微生物的协同作用才使得底物水解、酸化和产甲烷过程顺利进行。因此，在进行油脂厌氧降解产甲烷的过程中要需要多种微生物之间的协同作用。通过多菌株混合培养，多种酶协同作用，可较快和较彻底地解除产物的反馈抑制，调节培养液的pH，提高废弃食用油脂的转化率。因而，针对含油脂废水厌氧消化工艺和以废弃油脂为碳源的厌氧消化产甲烷中的发酵抑制和转化效率低的问题，发明了一种高效降解废弃食用油脂产甲烷的复合菌，可以提高长链脂肪酸降解为挥发酸的转化率，进而提高油脂转化为甲烷的整体效率和速率。

目前尚没有专门针对废弃食用油脂厌氧降解产甲烷的复合菌剂，常规的复合菌剂在利用废弃食用油脂产甲烷时，产气效率差。CN201510037310.5公布了处理富含油脂原料的复合菌，然而该复合菌的产气效率不高，累计甲烷产量达到最终甲烷产量80%所需的时间至少为36天，产气周期过长，不具备经济性。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高效厌氧降解油脂产甲烷的复合菌剂，该菌剂包括如下菌种：

Anaerovibrio lipolytica DSM 3074

Syntrophomonas erecta DSM 16215

Syntrophomonas bryantii DSM 3014A

Syntrophomonas palmitatica DSM 18709

Desulfovibrio vulgaris DSM 644

Methanospirillum hungatei DSM 13809

Methanobacterium formicicum DSM 1535

Methanobrevibacter smithii DSM861

Methanosaeta concilii DSM 2139^T。

本发明所用菌种的基本信息如下：

Anaerovibrio lipolytica脂解厌氧弧菌，弧状菌，单根端生鞭毛，能分解脂类，只利用甘油，菌株保藏编号DSM 3074，ATCC 33276；

Syntrophomonas erecta，互营单胞菌，短杆状，分解4至18碳的直链脂肪酸产生乙酸和H₂，与产甲烷菌互营，菌株保藏编号DSM 16215；

Syntrophomonas bryantii，布氏互营梭菌，梭状，不产芽孢，能厌氧氧化偶数碳至10碳的脂肪酸产生乙酸和H₂，与产甲烷菌互营，菌株保藏编号DSM3014A；

Syntrophomonas palmitatica，互营单胞菌，直杆，稍微弯曲，不产芽孢，互营降解长链脂肪酸产生乙酸和H₂，与产甲烷菌互营，菌株保藏编号DSM18709；

Desulfovibrio vulgaris 普通脱硫弧菌，弧状，以硫酸盐作为电子受体，还可以代谢乳酸盐、丙酮酸等脂肪酸，产生挥发酸，菌株保藏编号DSM 644，ATCC 29579；