论文部分内容阅读
生物破乳剂是生物表面活性剂的一种,因其具有高效性能、易生物降解、环境友好等特点,广泛应用在石油化工行业和环境工程领域。但以液体石蜡为代表的传统碳源成本较高,极大程度地限制了生物破乳剂的大规模生产。因此采用廉价的废弃碳源发酵合成生物破乳剂成为该领域研究的热点。本论文主要研究废弃食用油脂、废弃柴油合成生物破乳剂的可行性,考察生物破乳剂产生菌株生长特性、生物破乳剂性能及有效成分,初步探讨烷烃碳数对菌株细胞生长及破乳性能的影响规律,以期解决破乳剂成本问题,缓解因废弃油脂排放引起的环境污染,并为生物破乳剂合成机理研究奠定理论基础。研究的主要结果如下：1.采用普通菌株筛选方法从江苏油田长期受石油污染的土壤中分离得到6株菌,采用表面张力法、排油圈法和破乳试验法联合筛选出1株高效生物破乳剂产生菌株,编号为S-JS-1,采用生理生化、16SrDNA鉴定为迪茨菌属(Dietzia sp.)。2.采用废弃柴油、废弃食用油脂培养生物破乳剂产生菌株S-XJ-1和S-JS-1,研究结果表明：Dietzia sp. S-JS-1菌株和Alcaligenes sp. S-XJ-1菌株均能够采用废弃柴油合成生物破乳剂,纯化后破乳剂产量分别为0.23 g/L、0.36 g/L,CMC为117mg/L、180mg/L,远低于化学表面活性剂SDS的CMC(2100mg/L)。废弃食用油脂更适宜用于S-JS-1菌株合成生物破乳剂,生物量高达2.6 g/L,可将纯水的表面张力降低至30mN/m左右。3.以W/O模型乳状液为研究对象,研究废弃柴油和废弃食用油脂合成生物破乳剂的破乳性能发现：S-JS-1菌株和S-XJ-1菌株利用废弃柴油合成生物破乳剂的24 h破乳效果在60%-70%左右,明显优于HWS-1501化学破乳剂的破乳效果；S-JS-1菌株利用废弃食用油脂合成生物破乳剂的24 h破乳效果为60%-80%。TLC和FTIR将两种碳源合成的生物破乳剂鉴定为脂肽类物质,阴阳离子型鉴别这两种生物破乳剂为阴离子型。4.采用C12、C14、C16、C18、C20正构烷烃与废弃柴油复配后培养S-XJ-1菌株和S-JS-1菌株,并与废弃柴油对照,考察烷烃碳数对菌株生物量、表面张力、破乳性能及碳源利用的影响,结果显示：随着烷烃碳数的增加,S-XJ-1菌株生物量、表面活性、破乳性能及碳源利用整体也随之逐渐增加,而S-JS-1菌株生物量、表面活性及破乳性能则以C16为中心先减少后增加。此外,C20复合烷烃培养下两菌株生物量、表面活性、破乳性能及碳源利用率最好,且与各自废弃柴油培养结果最接近,两菌株均主要利用废弃柴油中的C20烷烃组分合成生物破乳剂。