水葫芦综合利用的关键技术研究

摘要

水葫芦不但能吸收水体中的N、P等营养元素，对化学需氧量、生化需氧量有明显的降解效果。作为净化污水、美化环境的理想水生植物，如果不能及时打捞和处理，将会造成二次污染。研究水葫芦综合利用的方法，在净化水体解决水葫芦出路的同时还可以获得一定的经济效益。
　　 本研究在分析水葫芦资源化利用现状的基础上，提出先压榨后分别处理的新思路。水葫芦经过压榨处理后，含水率和体积大幅度减少，便于运输和贮存；水葫芦压滤液中富含有机物，利用酵母与霉菌的协同作用就地转化为单细胞蛋白，在降低压滤液中有机物的含量，减少环境污染的同时，还可以回收蛋白资源。
　　 本研究以广州大学城人工湖里的水葫芦压滤液为培养基选育出了产酒酵母菌、野生酵母以及木霉、白曲霉、根霉菌等多种在水葫芦压滤液中生长良好酵母和霉菌。通过单个菌种及多个菌种复合发酵试验后发现，产朊酵母、黑曲霉及根霉菌用于水葫芦压滤液发酵的效果较好。
　　 产朊酵母在接种量15％、温度30℃、发酵时间48h、pH值5、硫酸铵浓度6g/L、装液量40mL的该条件下发酵水葫芦压滤液产SCP量为3.51g/L，其中的粗蛋白含量为40.12％。
　　 黑曲霉在接种量2％（孢子悬液浓度108cfu/mL）、温度35℃、发酵时间48h、ph值5、硫酸铵浓度6g/L、装液量40mL时，取得的SCP产量为9.55g/L，其中的粗蛋白含量为34.23％。
　　 根霉菌在接种量2％（孢子悬液浓度108cfu/mL）、温度25℃、发酵时间48h、pH值5、硫酸铵浓度6g/L、装液量40mL时，取得的SCP量为3.82g/L，其中的粗蛋白含量为35.85％。
　　 黑曲霉和产朊酵母的混合发酵正交试验，在35℃、装液量40mL、pH值5、硫酸铵浓度12g/L条件接种2％的黑曲霉（孢子悬液浓度108cfu/mL）发酵48h后，再接入15％的产朊酵母发酵24h，最后水葫芦压滤液COD的去除率为53.4％（原始COD为14300mg/L），SCP产量为16.55g/L，其中的粗蛋白含量为36.32％。
　　 水葫芦渣的固态发酵效果不是很好，混合菌发酵效果最好中的粗蛋白含量仅为16.77％，发酵工艺条件有待改进。
　　 水葫芦资源化利用的关键在于筛选出安全且分解纤维素木质素能力强的酵母和霉菌，并完善试验条件和工艺，在获得高单细胞蛋白（SCP）产率的同时进一步提高水葫芦压滤液COD的去除率。