本發(fā)明涉及一種切削液廢液降解復(fù)合菌劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于微生物處理廢水。

背景技術(shù)：

1、切削液在機(jī)械加工過程中起到潤滑、冷卻和防銹等作用，使用1至6個(gè)月后因有效成分損耗和變質(zhì)失去功效而成為廢液。切削液廢液成分復(fù)雜，處理難度較大。目前針對(duì)切削液廢液處理已經(jīng)形成了物理、化學(xué)及生物三類方法。常用的物理法和化學(xué)法不僅處理不徹底，容易造成二次污染，且處理成本高昂。生物法憑借高效率低成本、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)成為廢水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。研究表明，從切削液廢液中分離出特定菌株降解高濃度有機(jī)物是可行的，但菌株增殖及活性極易受有機(jī)有毒物質(zhì)等環(huán)境因素影響，而切削液廢液成分復(fù)雜，導(dǎo)致一些菌株對(duì)切削液廢液的處理效率不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種切削液廢液降解復(fù)合菌劑及其制備方法，降解切削液廢液的處理效率高且抗沖擊能力強(qiáng)，同時(shí)提供該切削液廢液降解復(fù)合菌劑的用法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本技術(shù)提供一種切削液廢液降解復(fù)合菌劑，包括固定化菌體和固定化酶，所述固定化菌體包括干燥的發(fā)酵產(chǎn)物和原位繁殖于所述發(fā)酵產(chǎn)物上的菌群，所述菌群包括產(chǎn)堿桿菌、擬桿菌、大洋芽胞桿菌和芽孢八疊球菌，所述固定化酶包括生物炭載體和負(fù)載于所述生物炭載體上的漆酶和脂肪酶。

4、本技術(shù)提供的切削液廢液降解復(fù)合菌劑能耐受高濃度有機(jī)切削液廢液，菌群能在高濃度有機(jī)切削液廢液中生長繁殖，且對(duì)廢液有機(jī)物具有高效降解能力，彌補(bǔ)了單菌株降解效率低下，穩(wěn)定性差的不足。

5、進(jìn)一步地，所述漆酶和所述脂肪酶的質(zhì)量比為3：2。

6、漆酶主要降解酚類、芳香族化合物等難降解物質(zhì)，而脂肪酶則針對(duì)降解油脂和酯類。該比值保證了復(fù)合酶在切削液廢液中發(fā)揮良好的催化降解作用，增強(qiáng)了對(duì)多種切削液廢液的適應(yīng)性，有利于提高處理效率。

7、進(jìn)一步地，所述產(chǎn)堿桿菌為alcaligenes，所述擬桿菌為bacteroides和muribaculaceae，所述大洋芽胞桿菌為oceanobacillus，所述芽孢八疊球菌為sporosarcina。

8、產(chǎn)堿桿菌alcaligenes是一種破乳菌，在一定培養(yǎng)條件能產(chǎn)生具有破乳能力的生物表面活性物質(zhì)，具備降解原油及多環(huán)芳烴的能力。擬桿菌bacteroides能產(chǎn)生豐富的碳水化合物活性酶，能夠降解大分子肽及多糖。大洋芽胞桿菌oceanobacillus分離自石油富集菌群，是一種有機(jī)污染物降解菌。

9、更進(jìn)一步地，按質(zhì)量計(jì)，所述菌群包括所述alcaligenes?25%~45%、所述muribaculaceae?10%~35%、所述bacteroides?15%~30%、所述oceanobacillus?5%~20%、所述sporosarcina?5%~20%。

10、合理的菌株比例分布有利于增強(qiáng)群落剛性，優(yōu)化的比例在維持復(fù)合菌劑活性和高降解能力的同時(shí)，有利于應(yīng)對(duì)多種不同的切削液廢液。

11、第二方面，本技術(shù)提供一種切削液廢液降解復(fù)合菌劑制備方法包括以下步驟：

12、分別活化培養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌、擬桿菌、大洋芽胞桿菌和芽孢八疊球菌；對(duì)活化后的各菌株分別進(jìn)行種子培養(yǎng)，得到各菌株的種子液；按設(shè)計(jì)固定化菌體所需的比例混合各菌株的種子液發(fā)酵培養(yǎng)，將包括液體和固體的發(fā)酵產(chǎn)物冷凍真空干燥得到所述固定化菌體；

13、按設(shè)計(jì)固定化酶的所需的比例混合漆酶溶液和脂肪酶溶液，加入生物炭載體，得到混合體系，將所述混合體系冷凍真空干燥得到所述固定化酶。

14、該方法確保了各菌株的活性和數(shù)量，制得的復(fù)合菌劑具有良好的穩(wěn)定性，便于運(yùn)輸和長期保存，在處理切削液廢液過程中具有更高的降解效率。

15、進(jìn)一步地，所述種子培養(yǎng)中，按質(zhì)量計(jì)，種子培養(yǎng)基包含3份~6份?nh4cl、2份~5份k2hpo4、4份~10份?kh2po4、20000份~45000份液體石蠟、0.8份~1.2份微量元素、0.8份~1.2份維生素；種子培養(yǎng)條件為25℃~38℃搖床培養(yǎng)24h-48h。

16、菌株產(chǎn)生活性物質(zhì)降解切削液廢液的效率與培養(yǎng)基中的碳源種類相關(guān)，其中不溶性烴基質(zhì)和可溶性基質(zhì)都可用于培養(yǎng)微生物產(chǎn)生破乳劑。石油烴類碳源石蠟可誘導(dǎo)破乳菌合成生物表面活性劑。切削液廢液中含有大量的烴類物質(zhì)，此類碳源是破乳菌有效成分產(chǎn)生的重要原因之一，配合各種營養(yǎng)成分向培養(yǎng)基中加入液體石蠟馴化種子液有利于提高菌群在切削液廢液中的生存能力和降解作用。

17、進(jìn)一步地，所述按設(shè)計(jì)固定化菌體所需的比例混合各菌株的種子液發(fā)酵培養(yǎng)的步驟包括：

18、按設(shè)計(jì)固定化菌體所需的比例混合各菌株的種子液，加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，再加入相當(dāng)于所述發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量50%~60%的麩皮，在ph?7.0、溫度35℃下發(fā)酵3d-5d；

19、按質(zhì)量計(jì)，所述發(fā)酵培養(yǎng)基包括20份~40份面粉、8份~10份檸檬酸、20份~40份牛肉膏、1.5份~2.5份微量元素、1.5份~2.5份維生素、20份~40份甘油和45份~70份氨基酸；

20、所述氨基酸選自賴氨酸、組氨酸、甘氨酸、丙氨酸中的至少一種。

21、發(fā)酵培養(yǎng)基配方提供了菌株繁殖所需的營養(yǎng)成分，特別是面粉、檸檬酸和牛肉膏等促進(jìn)了菌群的快速增殖，麩皮不僅是良好的固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，而且有助于后續(xù)冷凍干燥時(shí)將菌群固定化。

22、進(jìn)一步地，所述按設(shè)計(jì)固定化酶的所需的比例混合漆酶溶液和脂肪酶溶液，加入生物炭載體，得到混合體系的步驟包括：

23、配制濃度為5g/l~10g/l的所述漆酶溶液，配制濃度與所述漆酶溶液的濃度相同的所述脂肪酶溶液，按3：2的體積比混合所述漆酶溶液和所述脂肪酶溶液，得到混合酶溶液，加入用量為所述混合酶溶液質(zhì)量的20%的所述生物炭載體，在30℃~35℃下，放置在搖床中以120rpm~180rpm的轉(zhuǎn)速震蕩5h，得到所述混合體系。

24、配置適當(dāng)濃度的酶溶液并使用生物炭載體固定，確保了酶的活性和負(fù)載效果，增強(qiáng)了復(fù)合菌劑對(duì)油性及難降解有機(jī)物的處理能力。

25、第三方面，本技術(shù)提供如第一方面所述的切削液廢液降解復(fù)合菌劑的應(yīng)用，操作包括：將所述切削液廢液降解復(fù)合菌劑投加到切削液廢液中。

26、進(jìn)一步地，所述將所述切削液廢液降解復(fù)合菌劑投加到切削液廢液中的步驟包括：

27、活化培養(yǎng)所述固定化菌體，然后進(jìn)行種子培養(yǎng)，得到菌群種子液，將所述菌群種子液與所述固定化酶按4：1的質(zhì)量比投加到所述切削液廢液中。

28、固定化菌體和固定化酶具有兩種降解作用，兩種降解作用略有重合。固定化菌體中的特異性菌對(duì)切削液廢液中的高濃度有機(jī)物具有高效降解能力，由生物炭載體吸附固定的酶在降解過程中穩(wěn)定性更高。上述比例的菌群種子液和固定化酶保證了復(fù)合菌劑的穩(wěn)定性和降解效果，菌體能夠提供主要的生物降解作用，固定于生物炭載體上的酶在保持酶活性的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)有機(jī)污染物的降解能力。

29、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明混合合適的菌株構(gòu)建高濃度有機(jī)物廢液降解復(fù)合菌劑，增強(qiáng)群落剛性，彌補(bǔ)單菌株降解效率低下，穩(wěn)定性差的局限，復(fù)合菌劑能夠在切削液廢液中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生存和快速增殖，通過多菌株和多酶的協(xié)同作用，可高效降解切削液廢液中的復(fù)雜成分，避免了物理法和化學(xué)法高成本、容易造成二次污染的問題，使切削液廢液的處理更加環(huán)保和高效。