[發(fā)明專利]利用秸稈和谷氨酸發(fā)酵廢水制取生物絮凝劑的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910275792.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN110015760A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34
• 代理公司: 廣州文衡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44535
• 代理人: 李麗

本發(fā)明提供了一種利用秸稈和谷氨酸發(fā)酵廢水制取生物絮凝劑的方法，包括秸稈預(yù)處理、生物發(fā)酵、濃縮干燥等步驟。使用谷氨酸發(fā)酵廢水與農(nóng)業(yè)秸稈生產(chǎn)生物絮凝劑，實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的目的。生產(chǎn)的生物絮凝劑是一種新型、高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染的水處理劑，對(duì)人類的健康和環(huán)境保護(hù)都具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種利用秸稈和谷氨酸發(fā)酵廢水制取生物絮凝劑的方法，涉及生物發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵廢棄物處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

生物絮凝劑是一種可使液體中難以降解的懸浮顆粒凝聚、沉淀的特殊高分子代物質(zhì)，可由微生物產(chǎn)生。該類絮凝劑無(wú)毒、廉價(jià)、高效、無(wú)二次污染，是一種典型的環(huán)境友好型功能材料，可廣泛應(yīng)用于廢水處理、飲用水處理、發(fā)酵工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。

谷氨酸發(fā)酵廢水是一種高濃度有機(jī)廢水，具有高COD、高BOD、高硫酸根、高菌體含量、低溫、酸性強(qiáng)等特點(diǎn)。且廢水中含有大量的還原糖、谷氨酸、SS與氨氮，任意排放不僅浪費(fèi)寶貴資源，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡。

在我國(guó)，玉米秸稈作為一類可再生資料，含量豐富，來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉，通過(guò)適當(dāng)方法降解秸稈可實(shí)現(xiàn)資源的再利用。本發(fā)明以農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈為發(fā)酵原料，利用產(chǎn)絮菌菌群和纖維素降解菌群組成的復(fù)合型菌群進(jìn)行發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)纖維素糖化段與絮凝劑產(chǎn)生菌產(chǎn)絮段的耦合，生產(chǎn)復(fù)合型生物絮凝劑。使用谷氨酸發(fā)酵廢水與農(nóng)業(yè)秸稈生產(chǎn)生物絮凝劑，實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的目的。

CN1911824A公開了利用谷氨酸發(fā)酵廢水制取生物絮凝劑的方法，涉及一種絮凝劑的發(fā)酵工藝。為了使我國(guó)徹底消除水系污染，取代以石油為原料的合成高分子絮凝劑，本發(fā)明采用復(fù)合型生物絮凝劑二段式發(fā)酵方法制備生物絮凝劑，其核心部分在于配制培養(yǎng)液時(shí)，在培養(yǎng)液中加入谷氨酸發(fā)酵廢水，直至培養(yǎng)液pH值＝7.0～7.5。通過(guò)本發(fā)明所述方法，利用農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈和味精生產(chǎn)谷氨酸廢水“以廢治污”，不僅能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)，而且可以減少燃燒秸稈和廢水排放給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。其不足之處在于發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

一種利用秸稈和谷氨酸發(fā)酵廢水制取生物絮凝劑的方法包括以下步驟：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈除雜、曬干后粉碎，用篩子過(guò)篩，得到秸稈粉；將秸稈粉置于蒸煮鍋中，加入堿液進(jìn)行堿化處理，反應(yīng)后降至室溫，得到秸稈漿液；

(2)發(fā)酵：加入谷氨酸發(fā)酵廢水調(diào)節(jié)漿液pH值，配制培養(yǎng)液，向其中添加無(wú)機(jī)鹽復(fù)合物A，以滿足微生物發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)要求；加入纖維素降解菌與絮凝劑產(chǎn)生菌復(fù)合物B，攪拌進(jìn)行發(fā)酵。

(3)濃縮干燥，粉碎過(guò)篩，裝袋。

所述步驟(1)中，過(guò)篩篩子目數(shù)為50-80目；所用堿液為NaOH，質(zhì)量濃度5.0-7.0％。堿化反應(yīng)在蒸煮鍋中，溫度為100-120℃，時(shí)間為120-180分鐘。

所述步驟(2)中，向秸稈漿液加入谷氨酸發(fā)酵液至pH為7.0-7.5；所述無(wú)機(jī)鹽復(fù)合物A質(zhì)量濃度百分比為3％-5％，由以下重量份的原料制成：KH₂PO₄ 2-5份，MgSO₄·7H₂O 3-6份，NaCl 2-7份，F(xiàn)eCl₃ 4-8份，NH₄Cl 2-6份。所述纖維素降解菌與絮凝劑產(chǎn)生菌復(fù)合物B質(zhì)量濃度百分比4％-7％，由以下重量份的原料制成：琥珀酸擬桿菌5-9份，產(chǎn)纖維二糖梭菌3-5份，微球菌屬M(fèi)icrococcus sp.6-10份，擬青霉菌I-16-10份；

所述步驟(2)中，發(fā)酵溫度為25-35℃；發(fā)酵時(shí)間15-25d；攪拌轉(zhuǎn)速100-120r/min。

所述步驟(3)中，濃縮混合物去除上清液，干燥固體混合物至含水率為5％-10％；過(guò)篩篩子目數(shù)為40-60目。

如無(wú)特別說(shuō)明，本發(fā)明中的溶液，溶劑均為水。