[發明專利]處理蘇氨酸高濃度發酵廢水的工藝

在審

• 申請號: 201811213739.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109439702A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 趙春曉;徐太海;楊鑫哲;曹博超
• 申請（專利權）人: 許傳高
• 主分類號: C12P13/08
• 分類號: C12P13/08;C05G3/00;C05F17/00;C12R1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于生物環保技術領域，公開了處理蘇氨酸高濃度發酵廢水的工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備蘇氨酸發酵液，步驟2）制備蛋白膏，步驟3）制備蘇氨酸，步驟4）收集蘇氨酸發酵廢水，步驟5）制備生物有機質。本發明發酵過程中同時制備出蘇氨酸、蛋白膏以及生物有機質，省略了中間預處理步驟，實現污水的直接生物利用，變廢為寶的同時還減少了排放，經濟效益顯著。

技術領域

本發明屬于生物環保技術領域，具體涉及處理蘇氨酸高濃度發酵廢水的工藝。

背景技術

蘇氨酸是一種必需的氨基酸，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸，隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應用，蘇氨酸逐漸成為影響畜禽生長的主要限制性因素。蘇氨酸主要用做飼料添加劑，其生產步驟為濃縮、結晶、提取菌體蛋白，而其過程中產生的母液處理難度較大，成本較高，難以獲得性價比較高的副產品。

目前氨基酸發酵工業的廢水小部分用于液體肥料的開發，還有很小部分用于固體有機肥的噴漿造粒工藝。但是，噴漿造粒的需液量少，不能消耗大量的氨基酸工業廢液。同時也由于液體的基本特性，存在著諸如酸性較強、腐蝕性較強、臭氣較重、氨基酸廢液成分難以優化、田間效果不良、甚至對某些作物有害等負面因素，使氨基酸廢液在有機肥料方面的利用一直受到限制，所生產的肥料，無論是固體廢料還是液體肥料，都難以推廣。這些都抑制著氨基酸工業廢水的循環利用。隨著氨基酸工業的發展，所產生的氨基酸廢水的量也越來越多。同屬水資源越來越緊缺，環境保護壓力越來越大，氨基酸工業廢水的處理也越來越成為困擾氨基酸工業發展的一大難題。

氨基酸發酵廢液依然含有大量的氨基酸殘余和有機質殘留。這一方面使得氨基酸廢水COD較高，處理起來十分困難，另一方面又在種植業養殖業等方面具備利用的潛力。目前，微生物生物技術利用微生物的代謝功能可對物料中的有機成分實現有特征的轉化，形成有特征的次生代謝物，并改變物料的理化學特性和生化學特性。同時某些微生物又能對農作物的生長產生促進作用，對土壤起到提升呼吸能力的作用，帶來土壤改良和植物肥料效應，是微生物肥料的主力軍。申請人之前的專利技術對蘇氨酸發酵廢液進行了改進，其中“一種利用蘇氨酸發酵廢棄物制備的肥料”，在制備蘇氨酸的同時，將發酵廢棄物制備了固體肥料，取得了較好的經濟效益；“利用蘇氨酸發酵廢棄物制備的復混肥”利用發酵廢棄物制備了微生物菌肥。

發明內容

本發明的目的在于提供了處理蘇氨酸高濃度發酵廢水的工藝，該工藝在制備蘇氨酸的同時制備了菌體蛋白膏，而且處理了高濃度廢水，利用高濃度廢水來制備液體肥料，實現了變廢為寶，一舉兩得。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

處理蘇氨酸高濃度發酵廢水的工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備蘇氨酸發酵液，步驟2）制備蛋白膏，步驟3）制備蘇氨酸，步驟4）收集蘇氨酸發酵廢水，步驟5）制備生物有機質。

進一步地，所述步驟1）制備蘇氨酸發酵液，包括如下步驟：將產蘇氨酸大腸桿菌工程菌K12△dapA種子液按照8%的接種量接入到含有發酵培養基的發酵罐中進行發酵，溫度30℃，罐壓為0.04MPa，通氣量為0.5vvm，轉速為100rpm，發酵時間為36h，然后按照10%的接種量接入萊茵衣藻，繼續發酵培養36h，停止發酵，收集蘇氨酸發酵液。

進一步地，所述步驟2）制備蛋白膏，包括如下步驟：蘇氨酸發酵液首先經過碟片離心機以4000rpm離心5min，收集上層液體和菌體蛋白沉淀，將菌體蛋白沉淀添加到反應器，并加入適量溫水調勻，調整固含量10％，調整酶解反應溫度55℃，加少許硫酸調整pH5.5，分別加入溶菌酶10kg/m3（1萬U/g），酸性蛋白酶25kg/m3（10萬U/g），緩慢攪拌，酶解時間為6h，采用碟片離心機以5000rpm離心3min，分離去除細胞壁，將上清液經三效板式蒸發器低溫蒸發至固含量為60%，將所得膏狀物直接裝桶制成蛋白膏。