[发明专利]一种木质碳源污水混合菌种厌氧合成挥发性脂肪酸的方法

摘要

本发明公开了一种木质碳源污水混合菌种厌氧合成挥发性脂肪酸的方法。包括以下步骤：1)通过对木质生物资源以高温高压水热预处理法进行水解、酶解；2)以木材水解‑酶解液(还原糖)为碳源，对含活性污泥的污水进行厌氧驯化，富集可合成挥发性脂肪酸的产酸菌；3)对驯化后的污水实施厌氧发酵产酸，通过调节还原糖浓度、pH值、发酵温度和发酵天数等因素，提高挥发性脂肪酸的产量。最终确定挥发性脂肪酸为乙酸、丙酸和丁酸的混合酸。通过对比各实验组挥发性脂肪酸总量及各组分酸的比例，可以获取最优产酸条件。通过本方法，可以实现使用廉价碳源合成挥发性脂肪酸，将最佳产酸时间大大缩短，节省了能耗和成本。

主权项

1.一种木质碳源污水混合菌种厌氧合成挥发性脂肪酸的方法，其特征在于，主要步骤如下：1)水热预处理水解酶解木粉得到木材水解‑酶解液：(1)将40‑80目木粉和超纯水以1:4比例混合均匀置于高温高压反应釜中，反应温度为200℃，反应时间为40分钟，反应后得到水解液；(2)待所述步骤(1)中得到水解液冷却后，加超纯水稀释至1L，并调节pH至4.8；(3)向稀释后的水解液中加入3mL CTec2酶解液，放在磁力搅拌器上加热搅拌，搅拌速度为330rpm，酶解温度为45℃，酶解时间为48h；(4)将酶解后的溶液放入90℃的水浴中加热20min后取出冷却；(5)待所述步骤(4)中的溶液冷却后抽滤，所得滤液还原糖放4℃冰箱储存备用；2)对污水中合成挥发性脂肪酸的产酸菌进行驯化：(1)配制污水进水液：以步骤1)得到的木材水解‑酶解液为碳源，控制碳源浓度为500‑3000mg/L依次递增，氮源浓度为12‑75mg/L依次递增，磷源浓度为2.5‑15mg/L依次递增，每1L进水包括100mg/L MgSO4和1mg/L微量元素液；(2)将污水投加在2.5L容器中驯化培养，驯化周期的运行方式为进水→充氮气去除氧气+搅拌→沉淀→出水，温度维持在32℃，运行周期为24h；(3)运行周期中沉淀段时间为1h，进水和出水均为500ml；3)合成挥发性脂肪酸：(1)配制污水进水液：以步骤1)中得到的木材水解‑酶解液为碳源，碳源浓度为4‑10g/L，氮源浓度为100‑250mg/L，磷源浓度为20‑50mg/L，每1L进水包括100mg/L MgSO4和1mg/L微量元素液；(2)将驯化后污水投加在500mL容器中发酵产酸，污水的初始混合液悬浮颗粒浓度(MLSS)为2000mg/L；(3)发酵产酸时控制碳源浓度为4‑10g/L，pH值为4‑9，发酵温度为25‑40℃，发酵时间为12h‑48h，产酸过程中每隔2h调节一次pH至初始值。