[發(fā)明專利]一種富集同型產(chǎn)乙酸菌污泥厭氧高效產(chǎn)乙酸工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410467411.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN104263764A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晉;李習(xí)偉;林超;楊彥;李定龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P7/54
• 分類號(hào): C12P7/54
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 袁興隆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水資源化利用技術(shù)，具體地說是一種利用富集同型產(chǎn)乙酸菌污泥在最佳理化條件和基質(zhì)濃度下厭氧高效產(chǎn)乙酸的工藝。?

背景技術(shù)

同型產(chǎn)乙酸菌是一類能夠通過厭氧乙酰輔酶A途徑將兩分子的二氧化碳還原為乙酸的厭氧微生物，具有強(qiáng)大的代謝能力；其最顯著的特點(diǎn)在于將1分子葡萄糖生成3分子乙酸，理論產(chǎn)量達(dá)100％。同型產(chǎn)乙酸菌是一種分布極廣、形態(tài)差異極大的微生物，既可以自養(yǎng)生活又可以異養(yǎng)生活，在厭氧污泥中占總微生物量的3％-11％；它每年大約生成1013kg乙酸，占整個(gè)厭氧產(chǎn)酸體系的10％；因此同型產(chǎn)乙酸菌在全球碳循環(huán)過程中占據(jù)一個(gè)非常重要的地位，同時(shí)具有工業(yè)應(yīng)用的巨大潛力。?

厭氧發(fā)酵處理包括微生物分解/水解、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個(gè)主要步驟。由于甲烷是可以導(dǎo)致全球變暖的溫室氣體，乙酸不僅是一種重要的生物化合物原料，也是厭氧消化過程中關(guān)鍵的中間產(chǎn)物。相比于厭氧發(fā)酵的終產(chǎn)物甲烷和氫氣，乙酸是附加值更高的生物化學(xué)品。?

污泥具有豐富的有機(jī)質(zhì)和微生物。利用其微生物降解有機(jī)質(zhì)實(shí)現(xiàn)廢物減量化處理和高產(chǎn)附加值產(chǎn)品，該過程物質(zhì)繁多，過程復(fù)雜，尤其是產(chǎn)酸細(xì)菌降解有機(jī)質(zhì)尚未用于大規(guī)模的廢物處理中。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了為克服傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵處理有機(jī)質(zhì)，產(chǎn)生?的沼氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的缺陷，本發(fā)明提供一種富集同型產(chǎn)乙酸菌的接種污泥厭氧高效產(chǎn)乙酸工藝，在泥源微生物上富集同型產(chǎn)乙酸菌，實(shí)現(xiàn)源頭高產(chǎn)乙酸，保證厭氧高效產(chǎn)乙酸。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種富集同型產(chǎn)乙酸菌的接種污泥厭氧高效產(chǎn)乙酸工藝，包括如下步驟：?

步驟1)：將種泥、底物和微量元素培養(yǎng)液加入到反應(yīng)器中，并除去反應(yīng)器中的氧氣；?

步驟2)：恒溫?cái)嚢璋l(fā)酵；?

所述步驟1)中的種泥為富集同型產(chǎn)乙酸菌的污泥。?

作為優(yōu)選，所述步驟2)中恒溫?cái)嚢璋l(fā)酵之前還包括調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溶液的pH值，所述pH值為7-9，此為同型產(chǎn)乙酸菌的最適生長(zhǎng)環(huán)境。?

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的種泥揮發(fā)性固體含量的濃度為5-7g/L。種泥濃度過高對(duì)底物的利用不充分；種泥濃度過低，則影響乙酸產(chǎn)量。?

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的底物COD為7000-10000mg/L。底物濃度過低不足以維持同型產(chǎn)乙酸菌的生長(zhǎng)，過高則對(duì)發(fā)酵過程有抑制作用。?

具體地，所述步驟1)中的底物為糖蜜廢水。?

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的反應(yīng)器為UASB反應(yīng)器。?

作為優(yōu)選，所述步驟2)中恒溫?cái)嚢璋l(fā)酵溫度為35±1℃中的溫度。?

具體地，所述步驟1)中的微量元素培養(yǎng)液為0.5g/L?NH₄Cl、0.25g/L?KH₂PO₄、0.25g/L?K₂HPO₄、0.3g/L?MgCl₂·6H₂O、0.025g/L?FeCl₃、0.0115g/L?MnCl₂·4H₂O、0.016g/L?NiSO₄、0.025g/L?CaCl₂、0.0115g/L?ZnCl₂、0.0105g/L?CoCl₂·6H₂O、0.005g/L?CuCl₂·2H₂O的混合物。?

本發(fā)明的一種富集同型產(chǎn)乙酸菌的接種污泥厭氧高效產(chǎn)乙酸工藝的有益效?果包括：?

(1)在泥源微生物上富集同型產(chǎn)乙酸菌，實(shí)現(xiàn)源頭高產(chǎn)乙酸，保證末端乙酸產(chǎn)量不減。正常操作情況下，乙酸產(chǎn)量應(yīng)維持在12g/L以上。?

(2)將溶液初始pH值、種泥濃度和底物濃度作為微生物活性影響因素進(jìn)行調(diào)整達(dá)到高效產(chǎn)高附加值產(chǎn)品乙酸的目的；?

(3)該過程簡(jiǎn)單，能耗低，反應(yīng)結(jié)束后發(fā)酵殘留物可作土壤改良劑等用途。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?

在有效體積為5L的UASB反應(yīng)器中加入114.94g的種泥，使反應(yīng)器中種泥濃度為7g/L(種泥VS為30.45％)，加入COD為7000mg/L的糖蜜廢水作為底物，通過添加適量2mol/L的NaOH將反應(yīng)器溶液初始pH值調(diào)整為8，經(jīng)35天發(fā)酵后，乙酸和總酸含量為3.63734g/L、7.115995g/L，其中乙酸所占比例為51.11％，COD去除率為89.2％。?