CN100383233C - 用糖蜜酒精醪液生产光合细菌菌体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用生物技术将酒精废醪液制造成为一种有用产品的方法，具体说来是把光合菌种植入糖蜜酒精废醪液，制造出光合细菌菌体的方法。将温度降至22℃-35℃的糖蜜酒精废醪液的pH值调节为6-7.5→用酸化水解方式进行氧化处理→依次在2-3个光合细菌氧化池内，使用以蔗渣为载体的生物挂膜、用市售光合菌剂进行光合细菌氧化处理→经沉淀后即得。本发明能“变废为宝”，既消除废液污染，又产生好的经济效益。

Description

用糖蜜酒精醪液生产光合细菌菌体的方法

本发明是一种运用生物技术将酒精废醪液制造成为一种有用产品的方法，具体说来是一种将光合菌种植入糖蜜酒精废醪液，制造出光合细菌菌体的方法。

糖蜜酒精废醪液是糖厂利用糖蜜发酵制酒精副产品的废液，每生产1吨酒精排放13-15吨废液，是糖厂的主要污染源，其特性如下：

1、污染负荷高，属高浓度有机酸性废水，化学耗氧量(CODcr)8-12万mg/L，生物耗氧量(BOD5)4-6万mg/L，一个日产20吨的酒精车间，其排放的废水污染负荷相当于一个40万人口城市排放的生活废水的污染负荷。如不加处理，将其排放入水体后，将造成水体缺氧，使水生物死亡，严重时还导致水质恶化。

2、糖蜜酒精废醪液中有10-13％的固形物，其中70％为有机质，如糖份、蛋白质、氨基酸、维生素、有机酸等，其余30％为灰份，如氮磷、钾、钙、镁等无机盐，这些都是动植物的营养物质，是宝贵的资源。

3、糖蜜酒精废醪液PH4-5，含有硫酸根、氯酸根和有机酸，对碳钢设备、管道有腐蚀作用。

4、色度2500-5000倍，是一种氨基酸与糖生成的化合物，据资料和大量试验表明，用常规方法都很难将其脱色。

保护环境，防治污染是实施可持续发展战略的重要组成部分，随着糖业生产的迅速发展，糖厂的“三废”，特别是酒精废液对水资源污染日趋严重。目前，在榨季期间，仅云南省需排放的酒精废液约就达150万吨，而榨季正值枯水期，污染后果更为严重，直接威胁着民众的身体健康和经济的持续发展，同时也浪费了废醪液中的有效成分。若用蒸发浓缩法处理，经高温处理后的有效成分将会大幅度损失，使其得不到充分合理的利用。如何有效治理糖厂的污染及充分地利用资源，并使其变废为宝是一重要课题。糖蜜酒精废醪液一直是困绕我国制糖业的环保技术难题，虽然有关科研部门和糖厂对此已进行了十多年的研究和努力，迄今为止，未见有任何一种投资少，运行费用低，又能使处理后的废醪液达标排放的方法。目前，糖厂采用的治理酒精废醪液形成工业规模的形式主要有：农灌法、氧化塘法、厌氧制沼气法、蒸发浓缩法、制单细胞饲料法、燃烧法及水冲灰法等等。由于废液浓度高，成分复杂，治理运行费用高，副产品销售困难等诸多因素，使得各种治理方法的推广应用受到限制，尤其是要从可持续发展的战略高度来认识环境保护的重要性及糖厂环保与生产，良性循环，做到社会效益、经济效益、环境效益协调发展，就要寻求一种综合利用酒精废醪液，使其变废为宝的方法。

本发明的目的是提供一种利用生物工程治理糖蜜酒精废醪液，以有效地利用废液，做到“变废为宝”，既消除废液对水环境的污染，又产生较好的经济效益的方法。具体来说，本发明目的是用糖蜜酒精废醪液生产光合细菌菌体的方法。

光合细菌(Photosyntheic bacteria，简称PSB)是地球上最早出现的具有光能合成体系的原核生物，几乎遍布于土壤，泥炭沼泽、淡海水、下水污泥、水生植物根系等区域。光合细菌的部分种类能耐受高浓度的有机物，具有去除、分解有机物的生理特性。光合细菌又是一种具有很高营养价值的单细胞蛋白体，其氨基酸组成很接近动物蛋白，菌体中B族维生素含量丰富，还含有辅酶Q等生理活性物质，因此能促进动、植物的生长发育。绝大部分光合菌均具有固氮作用，光合菌与放线菌在土壤中共生，对致病的丝状菌有抑制作用，有助于植物根系发育和克服连作障碍。光合菌肥能有效地增加农作物叶绿素，提高植物的光合作用，对多种作物均取得明显的促长、防病、增产的效果。并对因长期施用化肥造成的土壤板结，土质恶化有较好的改良作用。因此农业上用光合细菌改良土壤，提高作物品质与产量，是21世纪，微生物肥主导方向。菌体蛋白也是优良的饲料添加剂，已广泛用于水产、畜牧养殖业。菌体蛋白还对蔬果植物有保鲜作用。

本发明方法按以下步骤：将温度降至22C°-35℃的糖蜜酒精废醪液的PH值调节为6-7.5→用酸化水解方式进行氧化处理→依次在2-3个光合细菌氧化池内，使用以蔗渣为载体的生物挂膜，用市售光合菌剂进行光合细菌氧化处理→经沉淀后即可得到光合菌体。

上述步骤中，若将糖蜜酒精废醪液的温度降至25C°-30℃，PH值调节为7则效果更好。

“用酸化水解方式进行氧化处理”，可以是同时加入尿素、磷胺和磷酸二氢钾进行酸化水解处理。尿素、磷胺和磷酸二氢钾的总量最好为处理液体量的千分之一至千分之五，而三者本身的重量比，即尿素∶磷胺∶磷酸二氢钾最好为1∶0.5～2∶0.5～2。

糖蜜酒精废醪液经酸化水解处理后，最好进行固液分离，清液进入光合细菌氧化池，沉淀污泥一部分返回酸化水解池，一部分排入污泥池。

本发明的有益效果是能有效地利用废液，做到“变废为宝”，既消除废液对水环境的污染，又产生较好的经济效益。

以下通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例：该实施例为利用酒精废醪液生产高品质，高活性的液态生物菌肥。糖蜜酒精废醪液及洗滤布水1∶1混合后，经热交换器降温至28C°-30℃；进入调节池均质、中和，将PH值调节为7；进入酸化水解池，同时加入尿素、磷胺和磷酸二氢钾进行酸化水解处理，尿素、磷胺和磷酸二氢钾的总量为处理液体量的千分之三，而三者本身的重量比，即尿素、磷胺和磷酸二氢钾为1∶0.8∶1.8，以将大分子的有机物质酸化分解为小分子物质，为光合菌提供合适的营养基质；经一次沉淀后，出水依次进入2～3个光台菌氧化池，用昆明元特生物环保有限责任公司生产的市售光合生物菌剂(《云南省化工产品生产认可证》证书编号：YHRK-03-17)进行光合菌氧化处理，在高效活性的PSB菌种作用下，伴随着废液中有机物的降解，废液中产生大量的PSB菌体，经沉淀池后得产品高活性液态生物菌肥，为一种高效光合菌肥。

所得高效光合菌肥是目前生物肥中活性好、肥效高的生物菌肥之一，是单细胞微生物，所耗营养基为硫酸根、残糖，亚硝酸盐，并以次为供氧体。以光合菌为菌种生产生物菌有机肥，具有发酵时间短、保质期长，另加一定量的N、P、K，可使肥效更全面。作物施用该肥，可有效提高产量，保持和增加作物的营养成分(甘蔗糖份)，有广阔的适用性。采用该方法，可使糖厂的废渣得到有效的综合利用，既改善环境，又增加效益。

通过一系列的田间试验证明，以上实施例生产的光合菌肥能有效的促进农作物生长发育，增加叶绿素，提高植物的光合作用，对多种作物均取得明显的促长、防病、增产的效果。并对因长期施用化肥造成的土壤板结，土质恶化有较好的改良作用。该产品已通过国家有关部门认证，并已批量上市，该产品经过大量的推广应用证明，因其实用、环保、高效、便宜而受到广大用户的欢迎，并得到各农业、科技部门的重视。

使用该光合菌肥，作物收获后土壤化验分析表

土样	有机质％	PH	全氮N％	全磷P％	全钾K％	有效氮mg/kg
							PSB	4.46	5.74	0.281	0.317	0.93	205.76

速效磷mg/kg	速效钾mg/kg	交换性镁mg/kg	速效锌mg/kg	速效锰mg/kg	速效钼mg/kg	速效硼mg/kg
							140.99	1011.06	861.82	4.25	34.95	0.24	1.12

作为工业化生产，设计方案之一如下：

生产规模

(1)、糖厂生产技术指标

容量：2500吨/天

酒精产量：20000公升/天

废醪液：300吨/天

内循环系统每10天排放浓液300吨

内循环系统每榨季产生灰渣约3500吨

每榨季产生滤泥量约4000吨(120天)

(内循环系统指采用“水冲灰”技术废醪液循环系统)

(2)、生产规模

a、液态光合菌生产：2t/h(其中糖蜜酒精废醪液1t/h，洗滤布水1t/h)

b、固态光合菌肥：8600吨/年

3、主要设备及建、构筑物

主要设备表

序号  设备名称        型号及规格                单位  数量   备注

1     板式换热器      Q＝2m³/h，t＝30℃         台    1

2     多级离心风机    Q＝60m³/min，P＝0.049Mpa  台    2      一用一备

3     提升泵          Q＝2m³/h，H＝10m          台    2      一用一备

4     药剂泵          Q＝1m³/h，H＝20m          台    1

5     回流泵          Q＝2m³/h，H＝20m          台    2      一用一备

6     污泥泵          Q＝2m³/h，H＝20m          台    2      一用一备

7     计量装置                                  套    2

8     配电设施                                  套    1

主要建(构)筑物表

序号  名称            规格         结构型式 单位  数量  备注

1     调节池          V＝10m³        钢      座    1

2     酸化水解池      V＝50m³        钢      座    1

3     光合菌氧化池    V＝50m³        钢      座    1

4     光合菌氧化池    V＝50m³        钢      座    1

5     一级沉淀池      V＝5m³         钢      座    1

6     级沉淀池        V＝5m³         钢      座    1

7     风机房          6.0×5.1×4.5m 砖混    座    1

8     固体肥生产场地                         座    1

以上实施例仅为了对本发明作进一步的说明，而本发明的范围不受所举实施例的局限。

Claims (4)

1.一种用糖蜜酒精废醪液生产光合细菌菌体的方法，其特征是按以下步骤：将温度降至22℃-35℃的糖蜜酒精废醪液的PH值调节为6-7.5，用酸化水解方式进行氧化处理，固液分离，清液依次在2-3个光合细菌氧化池内，使用以蔗渣作为光合细菌的载体，用市售光合菌剂进行光合细菌氧化处理，经沉淀后即可得到光合菌体。

2.如权利要求1所说的生产光合细菌菌体的方法，其特征是将糖蜜酒精废醪液的温度降至25℃-30℃，PH值调节为7。

3.如权利要求1所说的生产光合细菌苗体的方法，其特征是同时加入尿素、磷胺和磷酸氢二钾进行酸化水解处理。

4.如权利要求3所说的生产光合细菌菌体的方法，其特征是尿素、磷胺和磷酸氢二钾的总重量为处理液体量的千分之一至千分之五，而三者本身的重量比，即尿素∶磷胺∶磷酸氢二钾为1∶0.5-2∶0.5-2。