CN104891678B - 用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氨基酸发酵废水处理领域，公开了用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂，其按照如下方法制备而得：步骤1）制备复合菌液，步骤2）制备复合藻液，步骤3）制备生物载体，步骤4）制备生物制剂。该生物制剂处理废水效率高，使用量少，具备较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及氨基酸发酵废水处理领域，具体涉及用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂。
背景技术
在工业生产中，含有大量氨基酸的废水是一种浓度极高的有机废水，具有有机物浓度高、氨氮浓度高、SO4 2-或Cl-浓度高、pH低等特点，很难处理。该废水经过菌体分离、生产酵母、厌氧发酵、好氧曝气等处理后，虽然能去除90％以上的CODCr，但废水的CODCr、氨氮含量仍达不到国家规定的污水排放标准。这些有机废水相当一部分直接排放入江河，不仅严重污染环境，还将宝贵的资源当成废弃物扔掉；同时，高浓度废水排入水体后导致水体溶解氧降低，引起水质恶化，影响水生态环境。
处理废水主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，多数厂家无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。申请人先前的研究是将废水用作制备肥料，其适合具备肥料生产资质和能力的企业，但是对于其他氨基酸生产企业，并不能达到生产肥料的目的。目前，研究较热的是生物制剂处理废水，其具备成本低廉，不会造成二次污染等优点，但是具备微生物配伍不合理，处理效率低下，以及微生物载体存在内部传质差，不易透光，比表面积小，使用寿命短等缺陷；生物制剂需要投放的次数多，增加了成本，而且投放量大，产生的污泥量大，不容易处理。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂。本发明是采用如下技术方案实现的：
用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合菌液：将枯草芽孢杆菌，嗜酸乳酸杆菌，鲍曼不动杆菌以及鞘氨醇单孢菌分别培养至浓度为1×107个/ml的菌液，然后按照3：2：1：1的体积比混合，静置6小时；
步骤2）制备复合藻液：将斜生栅藻和小球藻分别培养至浓度为1×105个/ml的藻液，然后按照2：1的体积比混合，静置3小时；
步骤3）制备生物载体：
a):按照重量份称取下述各原料：水15-18份，腐植酸6-8份，蔗糖5-7份，高岭土3-4份，硫酸铵2-3份，甲壳素2-3份，棉花2-3份，硅胶粉1-2份；优选地，硅胶粉的粒径为200目；
b):将腐植酸粉碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末；
c):将水，蔗糖，硫酸铵，甲壳素，棉花以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后添加步骤b）的粉末，500转/min搅拌3min，随后静置12小时，最后置于60℃烘干至水分含量低于5％（重量份数），即得生物载体；
步骤4）混合生物制剂：
将复合菌液、复合藻液以及生物载体按照7：1：10的质量比混合搅拌均匀，室温静置24-36h，晾至含水量为10％（重量份数），即得。
本发明所述菌种和藻类均可以从保藏中心等商业途径购买得到。
本发明所述的菌种和藻类均可通过常规的培养方法得到所需浓度的菌液或藻液，此并非本发明的创新点，限于篇幅，并不一一赘述。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明提供的生物载体，不仅能够扩大载体的比表面积，而且具有抗拉强度大、分布均匀、比表面积大，使用寿命长等特点；
本发明提供的载体能够大大提高微生物的附着量，增加整体附着的生物膜量，反应槽中的微生物浓度得以提高，并且能够减少污泥产生量；
本发明提供的生物载体提供的厌氧、缺氧和好氧的多样环境的存在可以促进微生物的处理效果，同时促进污泥的减量化，有利于废水中氨氮等污染物的去除；
本发明的生物制剂将各种能形成优势菌群的菌种和藻类，配制成高效生物制剂，各微生物之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，生物量大，繁殖快。
本发明生物制剂适于发酵废水处理，便于运输及保存，使用时更容易激活，运行成本低廉。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合菌液：将枯草芽孢杆菌，嗜酸乳酸杆菌，鲍曼不动杆菌以及鞘氨醇单孢菌分别培养至浓度为1×107个/ml的菌液，然后按照3：2：1：1的体积比混合，静置6小时；
步骤2）制备复合藻液：将斜生栅藻和小球藻分别培养至浓度为1×105个/ml的藻液，然后混合，静置3小时；
步骤3）制备生物载体：
a):按照重量份称取下述各原料：水15份，腐植酸6份，蔗糖5份，高岭土3份，硫酸铵2份，甲壳素2份，棉花2份，硅胶粉1份；其中，硅胶粉的粒径为200目；
b):将腐植酸粉碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末；
c):将水，蔗糖，硫酸铵，甲壳素，棉花以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后添加步骤b）的粉末，500转/min搅拌3min，随后静置12小时，最后置于60℃烘干至水分含量低于5％（重量份数），即得生物载体；
步骤4）制备生物制剂：
将复合菌液、复合藻液以及生物载体按照7：1：10的质量比混合搅拌均匀，室温静置24-36h，晾至含水量为10％（重量份数），即得。
实施例2
用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合菌液：将枯草芽孢杆菌，嗜酸乳酸杆菌，鲍曼不动杆菌以及鞘氨醇单孢菌分别培养至浓度为1×107个/ml的菌液，然后按照3：2：1：1的体积比混合，静置6小时；
步骤2）制备复合藻液：将斜生栅藻和小球藻分别培养至浓度为1×105个/ml的藻液，然后按照2：1的体积比混合，静置3小时；
步骤3）制备生物载体：
a):按照重量份称取下述各原料：水18份，腐植酸8份，蔗糖7份，高岭土4份，硫酸铵3份，甲壳素3份，棉花3份，硅胶粉2份；其中，硅胶粉的粒径为200目；
b):将腐植酸粉碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末；
c):将水，蔗糖，硫酸铵，甲壳素，棉花以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后添加步骤b）的粉末，500转/min搅拌3min，随后静置12小时，最后置于60℃烘干至水分含量低于5％（重量份数），即得生物载体；
步骤4）制备生物制剂：
将复合菌液、复合藻液以及生物载体按照7：1：10的质量比混合搅拌均匀，室温静置24-36h，晾至含水量为10％（重量份数），即得。
其中，枯草芽孢杆菌为（Bacillus subtilis）CGMCC NO： 2947(可参见CN101838621A)，嗜酸乳酸杆菌为(Lactobacillus acidophilus) ATCC4356(可参见Appl.
Environ. Microbiol.December 2008 vol. 74,no. 24 7824-7827)，鲍曼不动杆菌为(Acinetobacter baumanii) 为ATCC 19606（可参见Infect Immun. 2012 Mar;80(3):1015-24），鞘氨醇单孢菌为（Sphingomonas
sp．） CGMCC NO.4589（可参见CN102168054A），斜生栅藻为（Scenedesmus obliquus）CGMCC No.8015（可参见CN103484374A），小球藻为（Chlorella sp.）CGMCC NO：3037（CN101565675A）。
实施例3
本发明生物制剂的效果试验：
以去除发酵菌体、多糖以及多糖等物质的发酵废水为处理样品进行试验。
对照组1：使用锯末载体；微生物类型和试验组使用的菌和藻相同；处理方式：连续投加三天后，每天5g/立方米，再静置六天，检测处理结果见表1。
对照组2：载体与实施例2相同，不同之处是，仅添加四种菌，但不添加复合藻液；处理方式：第一天投加5g/立方米，再静置六天，检测处理结果见表1。
试验组：本发明实施例2制备的生物制剂；处理方式：投加一天后，5g/立方米，再静置六天，检测处理结果见表1。
表1
| 处理前（mg/L） | 处理后（对照组1）（mg/L） | 处理后（对照组2）（mg/L） | 处理后（试验组）（mg/L） | |
| COD | 1011 | 13.8 | 43.4 | 6.9 |
| NH3-N | 253 | 12.9 | 18.3 | 5.1 |
| 硫化物 | 29 | 4.9 | 3.2 | 1.2 |
| 氯离子 | 6.5 | 1.6 | 2.0 | 0.4 |
结论：本发明生物载体为大空网状结构，比常规的锯末载体的比表面积大一倍以上，微生物附着效果好，而且投入次数和重量均减少，使用寿命长，无需多次投放，节约了成本，降低了污泥的产生量。本发明生物制剂中菌类和藻类合理配伍，能够有效地去除发酵废水中的氨氮、硫化物以及氯化物物质，完全达到排放标准。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (2)
1. 用于治理氨基酸发酵产生的高浓度废水的生物制剂，其特征在于，所述生物制剂按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合菌液：将枯草芽孢杆菌，嗜酸乳酸杆菌，鲍曼不动杆菌以及鞘氨醇单孢菌分别培养至浓度为1×107个/ml的菌液，然后按照3：2：1：1的体积比混合，静置6小时；
步骤2）制备复合藻液：将斜生栅藻和小球藻分别培养至浓度为1×105个/ml的藻液，然后按照2：1的体积比混合，静置3小时；
步骤3）制备生物载体：
a):按照重量份称取下述各原料：水15-18份，腐植酸6-8份，蔗糖5-7份，高岭土3-4份，硫酸铵2-3份，甲壳素2-3份，棉花2-3份，硅胶粉1-2份；
b):将腐植酸粉碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末；
c):将水，蔗糖，硫酸铵，甲壳素，棉花以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后添加步骤b）的粉末，500转/min搅拌3min，随后静置12小时，最后置于60℃烘干至水分含量低于5％，即得生物载体；
步骤4）制备生物制剂：
将复合菌液、复合藻液以及生物载体按照7：1：10的质量比混合搅拌均匀，室温静置24-36h，晾至含水量为10％，即得。
2.根据权利要求1所述的生物制剂，其特征在于，所述硅胶粉的粒径为200目。
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