[發明專利]一種醇類發酵廢水的處理方法

有效

• 申請號: 201210133467.4
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102642993A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 陳新德;黃超;熊蓮;陳雪芳;張海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;莫瑤江

技術領域：

本發明涉及一種醇類發酵廢水的處理方法，具體涉及一種利用油脂酵母發酵顯著降低醇類發酵廢水COD并同時生產高附加值酵母菌體的方法。

背景技術：

近年來，隨著石油資源的枯竭，人類對新能源的探索日益增多。通過微生物發酵技術能生產大量的生物液體燃料如丁醇、乙醇等，是解決當前能源危機的一個有效出路。發酵結束后，通過簡單的蒸餾技術，可以回收發酵液中的丁醇、乙醇以及丙酮等產物。然而剩下的發酵液富含丁酸、乙酸等有機酸，其COD往往在4000mg/L以上，因此需要后續的廢水處理才能達到排放標準。

油脂酵母(oleaginous?yeast)，即能利用各種碳源物質高產微生物油脂以及菌體蛋白的酵母，近年來開始被用于各種工業廢水的處理。例如，北京化工大學的譚天偉課題組可用粘紅酵母處理味精、淀粉、造紙等工業廢水，并生產微生物油脂(Bioresour.Technol.2010，101：6092-5)。Venkata?Subhash等利用油脂微生物處理玉米芯廢水(Bioresour.Technol.，2011，102(19)，9286-9290)。Yousuf等利用油脂酵母處理橄欖油廢水等(J.Agric.Food?Chem.，2010，58(15)，8630-8635)。與上述發酵廢水不同，醇類發酵廢水富含丁酸、乙酸等有機酸，COD往往在4000mg/L以上。通常來說，使用內循環厭氧反應器(IC)并利用厭氧活性污泥能處理這種富含有機酸的發酵廢水能達到一定的處理效果。但該工藝需要復雜的內循環厭氧反應器，建設成本較高。且活性污泥需要長達數個月的馴化才能達到處理效果，因而處理效率較低。

目前，未見有文獻或者專利報道使用油脂酵母處理醇類發酵廢水。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能夠有效處理醇類發酵廢水、處理效率高、處理簡便、成本低、處理時間短、發酵結束后，能夠收集富含油脂、蛋白質、核酸、番茄紅素等高附加值產品的酵母菌體的醇類發酵廢水的處理方法。

本發明的醇類發酵廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟，去除醇類發酵廢水中固型物雜質，再調節醇類發酵廢水的pH值為5.0～8.0，然后按接種量為2.5～20％(v/v)接入油脂酵母種子液，發酵溫度為25～35℃，發酵時間為2～5天，進行好氧發酵，發酵結束后，收集廢水中的酵母菌體，廢水根據排放要求進行后續處理。

所述的去除醇類發酵廢水中固型物雜質優選通過過濾或沉淀去除醇類發酵廢水中固型物雜質。

所述的油脂酵母可以為粘紅酵母(Rhodotorula?glutinis)、皮狀絲孢酵母(Trichosporon?cutaneum)、圓紅冬孢酵母(Rhodosporidium?toruloides)、斯達氏油脂酵母(Lipomyces?starkeyi)、淺白隱球酵母(Cryptococcus?albidus)、Trichosporon?dermatis和Trichosporn?coremiiforme中的任一種。

所述的油脂酵母種子液優選通過以下方法制備，將油脂酵母菌種接入活化培養基中，25～35℃，活化培養24～48小時，所述的活化培養基為葡萄糖或木糖20g/L、蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，余量為水。

所述的收集廢水中的酵母菌體優選通過過濾或者離心收集富含油脂、蛋白、核酸、番茄紅素以及其它高附加值成分的酵母菌體。

本發明的有益效果如下：

1.按照本發明的方法處理醇類發酵廢水，不僅處理效率高，COD去除率高，還能免除如傳統厭氧、好氧活性污泥處理方法所需的長時間菌種馴化階段，同時生產富含油脂、蛋白、核酸、番茄紅素以及其它高附加值成分的酵母菌體，具有較好的應用前景。

2.油脂酵母處理醇類廢水僅需簡單常規的好氧發酵設備，無需如厭氧活性污泥法等使用昂貴復雜的工藝設備(如內循環反應器等)，工藝簡單，成本低廉。

3.整個發酵過程無需添加任何營養物質，發酵周期較短，產物酵母菌體收集簡單。

具體實施方式：

以下實施例是對本發明的進一步說明，而不是對發明的限制。

實施例1：

利用粘紅酵母(Rhodotorula?glutinis)處理丁醇發酵廢水

將粘紅酵母(Rhodotorula?glutinis)接入100ml的活化培養基中，25℃，活化培養48小時，得到粘紅酵母種子液，所述的活化培養基為：葡萄糖20g/L、蛋白胨10g/L、酵母粉10g/L，余量為水。