生物蒸發(fā)處理冰淇淋生產(chǎn)廢液的菌種篩選及應用研究

鄭曉偉，郭棟，肖文敏，王海潮，劉丹

（1.北京市科學技術研究院資源環(huán)境研究所，北京 100089；2.赤峰學院化學與生命科學學院，內蒙古赤峰 024000）

我國冰淇淋產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2019年市場規(guī)模居全球第一 位，2021年產(chǎn) 量將達到603萬t〔1〕。冰 淇淋生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高濃度有機廢液，主要來源包括受污染的生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液、以及不合格的殘次品等。主要成分為奶粉、乳精粉、蔗糖、水等。根據(jù)課題組前期調研與取樣分析結果顯 示，其COD為（2.5×105）～（7.5×105）mg/L，pH為2.3～6.5，含水率為75%～85%，常溫下呈黏稠狀液體，具有高黏度、低熱值、易生物降解、產(chǎn)生量波動性大等特點。近年來，隨著食品安全問題備受關注，政府和企業(yè)對冰淇淋生產(chǎn)廢液處理處置的管控日益嚴格，傳統(tǒng)的飼料化處理逐漸被禁止，目前以焚燒處理最為普遍，但高含水率、低熱值使得焚燒處理成本高昂。廢液產(chǎn)生量波動性大、pH低、易酸化、處理周期長也限制了厭氧發(fā)酵技術在該領域的推廣應用。因此，迫切需要安全可靠、低耗節(jié)能的新型處理技術。

生物蒸發(fā)是以好氧堆肥為基礎發(fā)展起來的一種新興高濃有機廢水處理技術，陳立平等〔2〕最早探討了利用生物能蒸發(fā)處理糖蜜酒精廢液。E.KLEJMENT等〔3〕認為好氧發(fā)酵過程中水的升溫與蒸發(fā)所消耗熱量占總生物熱的80%以上，Benqin YANG等〔4〕在2013年定義了“生物蒸發(fā)”的概念，即利用高濃度有機廢水本身所具有的有機物微生物好氧降解產(chǎn)生的熱量為驅動力，使廢水中的水分汽化，并配合通風形成的傳質條件，使蒸汽進入氣相主體而散發(fā)，從而達到利用高濃度有機廢水自身蘊含的生物能量實現(xiàn)有機物和水分的同步去除。生物蒸發(fā)處理的剩余殘渣和添加劑可以循環(huán)作為膨脹劑和微生物載體［5］。由于生物蒸發(fā)所需熱量來自于廢水中有機物的降解，不需外加熱源，因此具有經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保的特點。這也使得生物蒸發(fā)對廢水的特性有著嚴格的要求。研究表明：當葡萄糖和餐廚垃圾混合溶液中揮發(fā)性有機物的質量濃度達120 g/L時，可以實現(xiàn)溶液中水分和揮發(fā)性有機物的幾乎全部去除〔4〕。而以生物膜海綿作膨脹劑和微生物載體處理廢水時，要求廢水中的揮發(fā)性固體（volatile solid，VS）質量濃度達到200 g/L〔6〕。同時，有機負荷會顯著影響生物蒸發(fā)過程中有機組分的降解模式［7］。結合冰淇淋生產(chǎn)廢液特性來看，它將是采用生物蒸發(fā)處理的理想基質。

目前，國內外學者利用生物蒸發(fā)技術在垃圾滲濾液、餐廚垃圾處理領域開展了大量的實驗研究，并從多物料混合〔8-9〕、輔料選擇〔10-11〕、控制優(yōu)化〔12-15〕、臭氣排放控制〔16-17〕等角度取得了大量的研究成果。生物蒸發(fā)作為一種生物處理技術，微生物對有機物的降解和生物熱的產(chǎn)生，發(fā)揮主導作用，因此，接種特定功能菌種能夠提高微生物群體活性，加快有機物降解，提高發(fā)酵溫度，目前國內外尚無相關研究報道。因此，本研究將針對冰淇淋生產(chǎn)廢液，篩選加快降解的功能菌株，并考察菌劑投加、處理負荷等因素對生物蒸發(fā)處理效果的影響，為后續(xù)開展深入研究，提供研究基礎。

1 材料與方法

1.1 樣品來源與特性

冰淇淋生產(chǎn)廢液與膨脹劑：選取北京某冰淇淋企業(yè)的果味冰淇淋生產(chǎn)廢液作為本實驗樣品，去除木棍、塑料等雜質，冰箱保存?zhèn)溆?。本實驗膨脹劑選用木屑，粒徑為1～2 mm。冰淇淋生產(chǎn)廢液、木屑的物理、化學特性分析見表1。

表1 冰淇淋生產(chǎn)廢液與木屑的物理、化學特性Table 1 Physical and chemical properties of waste from ice cream production and sawdust

接種物：本研究冰淇淋生產(chǎn)廢液降解菌株的篩選實驗所選用的接種物分別為剩余污泥好氧堆肥產(chǎn)物、餐廚垃圾好氧堆肥產(chǎn)物、畜禽糞便好氧堆肥產(chǎn)物，三者均為課題組前期開展好氧堆肥處理的腐熟物料。

微生物菌劑：本研究選取多種菌劑開展生物蒸發(fā)對比實驗，其中包括EM菌劑、餐廚垃圾降解菌劑、畜禽糞便發(fā)酵菌劑。畜禽糞便發(fā)酵菌劑為課題組自主研發(fā)的復合菌劑，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等。EM菌、餐廚垃圾降解菌劑由市場購買獲得。

1.2 培養(yǎng)基

自制培養(yǎng)基：冰淇淋生產(chǎn)廢液20 g，磷酸氫二鉀0.5 g，硫酸氨1.5 g，酵母粉0.4 g，碳酸鈣0.5 g，硫酸鎂0.5 g，質量分數(shù)1%的三氯化鐵水溶液10 mL，瓊脂15～20 g（制備液體培養(yǎng)基時，無需加入瓊脂），蒸餾水1 000 mL，115℃高壓滅菌20 min，倒入培養(yǎng)皿，冷卻凝固后備用。

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蒸餾水1 000 mL，瓊脂15～20 g（制備液體培養(yǎng)基時，無需加入瓊脂），115℃高壓滅菌20 min，倒入培養(yǎng)皿，冷卻凝固后備用。

LB培 養(yǎng) 基：蛋 白 胨10 g，酵 母 粉5 g，氯 化 鈉10 g，蒸餾水1 000 mL，瓊脂15～20 g（制備液體培養(yǎng)基時，無需加入瓊脂），115℃高壓滅菌20 min，倒入培養(yǎng)皿，冷卻凝固后備用。

1.3 冰淇淋生產(chǎn)廢液降解菌株的篩選

量取冰淇淋生產(chǎn)廢液2 L，木屑1 kg，并加蒸餾水約440 mL，調整混合物料含水率至60%，充分混勻后，向編號1#～9#燒杯（2 L）中分別加入300 g混合物料，其中，1#、2#、3#分別接種10 g剩余污泥好氧堆肥產(chǎn)物，4#、5#、6#分別接種10 g餐廚垃圾好氧堆肥產(chǎn)物，7#、8#、9#分別接種10 g畜禽糞便好氧堆肥產(chǎn)物，開展降解實驗。實驗周期為7 d，每日9：00、13：00、17：00各充分攪拌1次，每日17：00測量溫度，稱量質量，計算不同處理的減量率。其中，批次運行減量率=混合物料質量削減量/混合物料初始總質量×100%。

實驗結果表明，不同處理的溫度差異不顯著，但均略高于環(huán)境溫度，這可能是由于燒杯未做保溫，造成生物熱向環(huán)境大量散失。對比1#～9#的減量率，其中4#、5#、6#減量效果最好，日均減量率在6.5%～7.1%范圍內，其余6組處理日均減量率介于1.8%～3.6%范圍內。造成減量的主要原因包括：（1）水分的自然揮發(fā)；（2）水分吸收生物熱，汽化蒸發(fā)；（3）微生物降解有機物。在環(huán)境條件和發(fā)酵溫度幾乎一致的情況下，微生物對有機物降解能力，以及產(chǎn)生的生物熱汽化蒸發(fā)水分，是造成不同處理減量差異的主要原因。因此，接種餐廚垃圾好氧堆肥產(chǎn)物的4#、5#、6#樣對冰淇淋生產(chǎn)廢液的降解效果最好，可用于微生物篩選。

取4#、5#、6#燒杯的混合樣品10 g，加水90 mL，以200 r/min振蕩30 min后，做10-4、10-5稀釋 度 菌液涂布，用滅菌滴管吸取稀釋液約50 μL，分別滴加到自制培養(yǎng)基培養(yǎng)皿、PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)皿、LB培養(yǎng)基培養(yǎng)皿上，并涂布均勻，設3個重復處理，在30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2～5 d，觀察菌群生長情況。挑取出的培養(yǎng)基上菌落采用反復劃線和稀釋平板法篩選出單個菌落，直至得到單一純化菌株后用顯微鏡鏡檢，并接種斜面試管保存以備用。

1.4 菌種鑒定

對細菌進行涂片、干燥、固定、染色等操作后制成標本切片，等切片自然風干后置于顯微鏡下，用低倍鏡觀察，發(fā)現(xiàn)目標物后滴1滴浸油在蓋玻片上，用油鏡觀察細菌的形態(tài)及顏色。用高壓滅菌的牙簽或槍頭挑取單個菌落。然后置于20μL去離子水吹打均勻。然后將EP管在100℃下煮2 min。取1μL上清液為模板，加入PCR體系進行PCR反應，建議PCR體系為20μL。使用通用引物27F（5'-AGAGTTTGATCCTG-GCTCAG-3'）/1492R（5'-GGTTACCTTGTTACGAC-TT-3'）進行擴增，測序所得16S rDNA序列與NCBI數(shù)據(jù)庫中相關種屬的序列進行比較。

1.5 接種不同菌種的生物蒸發(fā)批次運行對比實驗

分別量取5 kg冰淇淋生產(chǎn)廢液、2.37 kg木屑、440 mL水，并接種100 mL不同的微生物液體菌劑，經(jīng)充分混合后，置于生物蒸發(fā)反應器內開展生物蒸發(fā)批次處理實驗，考察接種不同菌劑對生物蒸發(fā)處理效果的影響，確定最佳接種菌劑。實驗所用生物蒸發(fā)反應器為圓柱形，有機玻璃材質，容積為15 L，外層未做保溫，底部設通風曝氣管道，通風量為5 L/min，攪拌方式為人工攪拌，每日攪拌3次，分別為9：00、13：00、17：00，處理周期為7 d，每日檢測混合物料中心區(qū)域的發(fā)酵溫度變化。

1.6 不同處理負荷的冰淇淋生產(chǎn)廢液生物蒸發(fā)對比實驗

基于本研究1.5節(jié)的實驗結果，選取最佳接種菌劑和裝置，繼續(xù)開展生物蒸發(fā)批次處理連續(xù)運行實驗，即按設定的處理負荷，每7 d批次投加新鮮的冰淇淋生產(chǎn)廢液，不再添加膨脹劑和菌劑，循環(huán)往復，連續(xù)運行，實驗設置3個不同的處理負荷，依次為1.5、2.0、3.0 kg/批。不同處理負荷連續(xù)運行3個處理周期，取平均值用于數(shù)據(jù)分析。反應裝置示意見圖1，在1.5實驗裝置基礎上，生物蒸發(fā)反應器增設機械攪拌，轉速15 r/min，攪拌頻率為每2 h攪拌15 min，排氣管道接冷凝器，回收排氣中的水分。每日檢測發(fā)酵溫度，稱量混合物料質量，每2 d檢測含水率，批次處理始末，取樣檢測COD、總糖。

圖1 實驗裝置示意圖Fig.1 Experimental device diagram

其中，連續(xù)運行減量率=混合物料質量削減量/批次投加的新鮮廢液總質量×100%。

1.7 分析檢測方法

本實驗樣品的物理、化學指標分析檢測，溫度利用水銀溫度計（0～100℃）直接讀取，質量采用分析天平（瑞士梅特勒托利多，ME2002）直接稱重，有機質含量采用灼燒減重法（馬弗爐，Thermo Electron，BF51866C-1），含水率采用重量法（電熱恒溫干燥箱GZX—9070MBE），pH采用電極法（上海精賢光電PHS-3CT型pH計），COD濃度采用重鉻酸鉀法，總糖采用鐵氰化鉀法。

2 實驗結果

2.1 冰淇淋生產(chǎn)廢液降解菌株的篩選

混菌培養(yǎng)皿在30℃條件下培養(yǎng)5 d后，接種10-5稀釋度的PDA培養(yǎng)基和自制培養(yǎng)菌生長了1～2個菌落；接種10-4稀釋度的自制培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基存在4個菌落，接種10-4、10-5稀釋度的LB培養(yǎng)基分別生長出2種、3種菌落，經(jīng)觀察分析，PDA培養(yǎng)基、自制培養(yǎng)菌、LB培養(yǎng)基共計生長了3種不同類型的菌群，依次設置代碼分別為CCXH01、CCXH02、CCXH03，在正常光線條件下觀察3種菌的生長形態(tài)，可以明顯看出CCXH01菌落形態(tài)為米黃色，表面光亮，凸起；CCXH02菌落形態(tài)為透明、光亮、菌落小，或針狀小點；CCXH03菌落形態(tài)為白色、扁平、菌落較大、邊緣光滑。經(jīng)革蘭氏染色判斷3種菌株均為革蘭氏陽性菌，生物形態(tài)為短桿菌和球菌，3種菌株的菌落形態(tài)和革蘭氏染色結果見圖2。

圖2 3種菌株的菌落形態(tài)和革蘭氏染色結果Fig.2 Colony morphology and gram staining of three strains

通過與NCBI數(shù)據(jù)庫比對，CCXH01與大洋芽胞桿菌（Oceanobacillus kimchii）親源關系最近，CCXH02與酵母菌（Pichia cecembensis）親源關系最近，CCXH03與表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）親源關系最近。Staphylococcus epidermidis是滋生于生物體表皮上的一種革蘭氏陽性球菌，一般認為是非致病性葡萄球菌，但近年來該菌的致病性逐漸受到重視，故舍棄。

2.2 接種不同菌種的生物蒸發(fā)處理實驗結果

分別接種畜禽糞便發(fā)酵菌劑、餐廚垃圾降解菌劑、EM菌劑、CCXH01、CCXH02以及未接種菌劑的空白對照進行處理，接種不同菌種條件下生物蒸發(fā)發(fā)酵溫度隨時間的變化見圖3。

圖3 接種不同菌種條件下生物蒸發(fā)發(fā)酵溫度隨時間的變化Fig.3 Changes of temperature in the process of bio-evaporation with different strains inoculated

由圖3可知，接種不同菌種或菌劑，反應器內發(fā)酵溫度變化呈現(xiàn)出顯著差異?？瞻讓φ盏陌l(fā)酵溫度與室溫差異性不大，介于在13～15℃區(qū)間范圍內，接種菌種的5組實驗，自第2 d開始，發(fā)酵溫度顯著高于環(huán)境溫度和空白對照。其中，接種CCXH02的處理結果顯示，發(fā)酵溫度顯著高于接種CCXH01和其他菌劑，發(fā)酵溫度維持在30℃以上天數(shù)為5 d，最高溫度可達35℃。因此，菌種CCXH02對冰淇淋生產(chǎn)廢液具有較好的降解效果，將其用于開展后續(xù)實驗。

2.3 不同處理負荷條件下的生物蒸發(fā)處理實驗結果

利用接種CCXH02的混合物料，繼續(xù)開展1.5、2.0、3.0 kg/批這3個處理負荷條件下的生物蒸發(fā)實驗，結果見圖4。

圖4 不同處理負荷條件下生物蒸發(fā)日減量率（a）和累積減量率（b）隨時間的變化Fig.4 Variation of daily reduction rate（a）and cumulative reduction rate（b）in the process of bio-evaporation

冰淇淋生產(chǎn)廢液生物蒸發(fā)處理過程中，減量是通過微生物降解有機污染物和生物熱蒸發(fā)去除水分來實現(xiàn)的。本實驗中，減量率是指反應器內混合物料質量削減量與批次投加的新鮮廢液質量的比值，當減量率達到或接近100%時，可以初步認為新投加的冰淇淋生產(chǎn)廢液經(jīng)生物蒸發(fā)處理后，新引入的有機物被完全降解，水分被完全蒸發(fā)去除，反應器內物料質量基本恒定。由圖4（a）、圖4（b）可知，在處理負荷分別為1.5、2.0、3.0 kg/批的條件下，經(jīng)7 d的生物蒸發(fā)處理，累積減量率分別為99.9%、85.0%、62.6%，最高日減量率分別為32.0%、24.2%、19.7%，分別出現(xiàn)在投加新鮮物料后的第2 d、第2 d和第1 d。由此可見，隨著處理負荷的提高，日減量化率和累積減量化率逐漸降低，這是由于處理負荷提高，有機物和水分增加，反應器內微生物無法在處理周期內完全降解新引入的有機物，同時蒸發(fā)去除新引入的水分。減量率過低，會造成反應器內有機物和水分的累積，使得生物蒸發(fā)無法連續(xù)穩(wěn)定運行。從實驗結果來看，在處理負荷為1.5 kg/批的條件下，冰淇淋生產(chǎn)廢液生物蒸發(fā)處理能夠連續(xù)穩(wěn)定運行，處理負荷提高至2.0 kg/批時，通過采取馴化培養(yǎng)或增加投菌量等手段，可能實現(xiàn)生物蒸發(fā)的連續(xù)穩(wěn)定運行，當提高至3.0 kg/批時，減量率過低，系統(tǒng)很難實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行。

好氧發(fā)酵系統(tǒng)中，溫度常作為反映微生物活性、有機質降解的關鍵指標和過程控制的核心參數(shù)，在生物蒸發(fā)系統(tǒng)中，溫度越高，空氣飽和含水量越高，越有利于水分的去除。不同處理負荷條件下生物蒸發(fā)發(fā)酵溫度和含水率隨發(fā)酵時間的變化見圖5。

圖5 不同處理負荷條件下生物蒸發(fā)發(fā)酵溫度和含水率隨發(fā)酵時間的變化Fig.5 Variation of fermentation temperature and moisture content in the process of bio-evaporation

由圖5（a）可知，不同處理負荷條件下，生物蒸發(fā)處理第2 d，發(fā)酵溫度均升高至38℃或更高溫度。但在3.0 kg/批條件下，發(fā)酵溫度隨后降低至35℃以下，整個處理周期，平均溫度為31.7℃。但在處理負荷1.5 kg/批和2.0 kg/批條件下，發(fā)酵溫度分別在第3 d和第5 d分別達到最高溫度43℃和46℃，隨后緩慢降低，整個處理周期40℃以上持續(xù)時間分別為4 d和5 d。由此可見，處理負荷過高或過低，都不利于生物蒸發(fā)。當處理負荷過高時，新鮮物料會帶入大量水分，混合物料的含水率提高，進而影響到氧氣擴散，同時，水分蒸發(fā)會帶走大量的生物熱，抑制發(fā)酵溫度的提高；當處理負荷過低時，有機物含量不足，高溫發(fā)酵持續(xù)時間短，生物蒸發(fā)處理效率降低。本實驗中，處理負荷為2.0 kg/批的條件下，最高發(fā)酵溫度為46℃，這可能是由于反應器未作外層保溫，混合物料量體積小，生物熱散失量較大，在好氧堆肥領域通常采用增加堆體體積，減少生物熱輻射損失。因此，生物蒸發(fā)處理能力仍有進一步提高的潛力。

由圖5（b）可知，不同處理負荷條件下，冰淇淋生產(chǎn)廢液生物蒸發(fā)處理過程中，混合物料的含水率隨發(fā)酵時間而逐漸降低，在處理負荷分別為1.5、2.0、3.0 kg/批的條件下，經(jīng)7 d的生物蒸發(fā)處理，降低幅度分別為2.18%、2.05%、3.99%，均低于5%。這主要是因為新投加的冰淇淋生產(chǎn)廢液的含水率高，接近80%，微生物降解有機物的同時，需要蒸發(fā)去除大量的水分，使得混合物料的含水率變動幅度較小。結合發(fā)酵溫度變化規(guī)律進行分析，在處理負荷分別為1.5、2.0 kg/批的條件下，混合物料初始含水率分別為63.00%、65.19%，生物蒸發(fā)的發(fā)酵溫度高、持續(xù)時間長，在處理負荷為3.0 kg/批的條件下，起始含水率為68.92%，過高的含水率抑制了氧氣的擴散，水分蒸發(fā)帶走大量的生物熱，從而影響發(fā)酵溫度的提高。這與雷大鵬等〔18〕的研究成果一致，即發(fā)酵產(chǎn)熱量與物料初始含水率呈顯著正相關，在起始含水率為65%的條件下，對堆肥產(chǎn)熱量最佳，因此，生物蒸發(fā)過程中的混合物料含水率應控制在60%～65%區(qū)間范圍內，含水率過低，不利于生物熱的產(chǎn)生，含水率過高，抑制發(fā)酵溫度的提高。同時，整個生物蒸發(fā)處理過程中，含水率變化幅度較小。這區(qū)別于好氧堆肥含水率控制，好氧堆肥初始含水率通?？刂圃?0%～60%區(qū)間內最為適宜〔19〕，這主要是因為農(nóng)業(yè)部有機肥標準中要求含水率不高于30%，為避免有機肥的烘干脫水工序，堆肥初始階段會選擇較低的含水率。這也進一步說明，好氧堆肥與生物蒸發(fā)二者原理一致，但最終目標不同，使得過程控制存在顯著差異。

不同處理負荷條件下生物蒸發(fā)中COD和總糖的去除效果見圖6。

由圖6可知，在處理負荷分別為1.5、2.0、3.0 kg/批的條件下，COD的去除量和去除率依次分別為474.76 g和46.28%、490.57 g和43.27%、571.42 g和34.10%，總糖的去除量和去除率依次分別為326.79 g和59%、344.40 g和43.69%、455.05 g和36.80%。由此可見，隨著處理負荷的提高，混合物料COD、總糖的起始質量、終止質量和去除量均隨之提高，但去除率反之降低。有機物的去除主要是通過微生物降解來完成的，去除量與生物熱的產(chǎn)生量呈密切的正相關性〔20〕，去除量越大，生物熱產(chǎn)生量越高，但圖6、圖7表明，在處理負荷為3.0 kg/批的條件下，發(fā)酵溫度卻低于另兩個處理，含水率降幅高于另兩個處理。在發(fā)酵工程學中，微生物降解有機物所產(chǎn)生的生物熱，部分熱量向周圍環(huán)境輻射散失，稱為輻射熱；部分將液態(tài)水汽化蒸發(fā)去除，稱為蒸發(fā)熱；部分熱量被物料吸收，引起堆體溫度升高，稱為發(fā)酵熱，在不考慮攪拌摩擦產(chǎn)熱的情況下，生物熱=輻射熱+發(fā)酵熱+蒸發(fā)熱〔21〕。因此，在高處理負荷、高含水率條件下，可能是由于水分的揮發(fā)會消耗大量的生物熱，直接影響了生物熱在輻射熱、發(fā)酵熱、蒸發(fā)熱三者之間的分配，使得在生物熱總量提高的情況下，發(fā)酵熱占比減小，發(fā)酵溫度降低。

圖6 不同處理負荷條件下的生物蒸發(fā)處理實驗結果Fig.6 Experimental results of biological evaporation treatment under different treatment loads

生物蒸發(fā)作為一種新型高濃有機廢水生物處理技術，為實現(xiàn)生物蒸發(fā)的高效、連續(xù)、穩(wěn)定運行，需要構建有利于提高微生物活性的環(huán)境條件，同時實現(xiàn)連續(xù)運行的熱量平衡和水分平衡，即理想狀態(tài)下，系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行，反應器中新投加廢液中的有機物被微生物降解時所產(chǎn)生的生物熱，能夠完全蒸發(fā)去除新投加廢液中的水分。使得反應器中混合物料的質量、發(fā)酵溫度和含水率等指標在一個處理周期內，在一定區(qū)間范圍內波動。因此，減量率、發(fā)酵溫度、含水率變化是檢驗生物蒸發(fā)能否連續(xù)、穩(wěn)定運行的重要指標。本次實驗，在開展冰淇淋生產(chǎn)廢液生物蒸發(fā)處理的過程中，蒸發(fā)去除的水分經(jīng)冷凝回收后，分析廢水中的COD發(fā)現(xiàn)，COD均低于600 mg/L，產(chǎn)生廢水中的污染物濃度大幅削減，可有效降低后續(xù)處理難度。

3 結論

（1）針對冰淇淋生產(chǎn)廢液開展生物蒸發(fā)處理技術研究，通過微生物篩選獲得菌株CCXH02，為酵母菌（Pichia cecembensis），能夠顯著提高冰淇淋生產(chǎn)廢液中有機物的降解效率。

（2）開展不同處理負荷條件下的生物蒸發(fā)對比實驗，結果表明：在處理負荷為1.5 kg/批的條件下，生物蒸發(fā)處理7 d，累積減量率達99.9%。提高至2.0 kg/批，需采取馴化培養(yǎng)或增加投菌量等手段來實現(xiàn)生物蒸發(fā)的連續(xù)穩(wěn)定運行。

（3）發(fā)酵溫度和含水率是生物蒸發(fā)處理過程中重要的檢測指標，含水率要控制在60%～65%。含水率過低，不利于生物熱的產(chǎn)生，含水率過高，水分的揮發(fā)會消耗大量的生物熱，抑制發(fā)酵溫度的提高，破壞生物蒸發(fā)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（4）對冰淇淋生產(chǎn)廢液開展生物蒸發(fā)處理，蒸發(fā)去除的水分經(jīng)冷凝回收后，廢水中COD均低于600 mg/L，產(chǎn)生廢水中的污染物濃度大幅削減，可有效降低后續(xù)處理難度。