CN105016477A - 利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺 - Google Patents

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张建国
沈建华
傅尧娟
黄勋娟
李立
袁辉
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University of Shanghai for Science and Technology
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SHANGHAI TRAMY GREEN FOOD CO Ltd
University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明公开了一种利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，它主要包括孢子的培养、孢子悬浮液的制备、菌丝球的形成和菌丝球的回收四个步骤。本发明采用深层发酵技术，在豆制品废水中培养丝状真菌形成菌丝球，大幅度降低了豆制品废水中的有机物。是一种高效、环保的豆制品废水处理方法，可大幅减少废水中有机物对环境的危害。

Description

利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺
技术领域
本发明涉及三废处理利用，特别涉及一种利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺。
背景技术
豆制品是我国人民喜爱的传统食品，随着人民生活水平的提高和多种豆制品商品类型的出现，豆制品的需求量越来越大。2009年豆制品50强企业的投豆量达到74.22万吨。越来越多的豆制品处理量导致大量豆制品工业豆制品废水的产生。豆制品废水泛指在豆制品生产中产生洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水等各种生产废水。豆制品废水(俗称黄浆水)COD约2000mg/L，大量的黄浆水排放是环境的污染的重要威胁，对黄浆水的处理是豆制品行业目前面临的重要课题。目前研究表明豆制品废水中的营养成分含有约0.3％蛋白质、1.06％糖类、0.06％脂肪、0.365％灰分，还有丰富的钾、钠、镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒等各种金属元素。对豆制品废水进行水处理的同时，也可以回收豆制品废水中高附加值的营养物质。例如大豆异黄酮、乳清蛋白、低聚糖、大豆皂甙、花生四烯酸、二十碳五烯酸等不饱和脂肪酸、B族维生素，豆制品废水中含有丰富的植物性蛋白质。
豆制品废水是含有不溶物的浑浊液，经过静置后，豆制品废水上清液仍然还有较高的COD。目前豆制品废水的处理工艺有：上流式厌氧污泥床+序列活性污泥(UASB+SBR)、酸化+上流式厌氧污泥床(酸化+UASB)、上流式厌氧污泥床+厌氧/缺氧池(UASB+A/O)、厌氧+活性污泥(AD+SBR)。目前处理工艺的处理时间长，处理后废水COD仍然较高。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，包括以下步骤：
第一步、孢子的培养
将丝状真菌接种到固体培养基上，在22℃-32℃培养箱中培养48-240h，丝状真菌形成孢子；
第二步、孢子悬浮液的制备
利用无菌水或者磷酸缓冲液洗涤丝状真菌孢子，得到孢子悬浮液，分装到灭菌后的小管中，在2-6℃下保存待用；
第三步、菌丝球的形成
将孢子悬浮液接种到豆制品废水中，接种孢子浓度为7.23×105/L～8.68×108/L；然后，在搅拌式反应器中培养，培养条件是：pH3.5～7.5，温度22-30℃，搅拌转速100-500rpm；豆制品废水经过48h培养后，丝状真菌形成菌丝球；
第四步、菌丝球的回收
在丝状真菌形成菌丝球后，再培养1-5天，然后用筛网过筛获取豆制品废水里面的菌丝球，排出处理后的废水。
所述豆制品废水包括洗豆水、泡豆水、浆渣分离水和压滤水，以及经本工艺处理后的废水。
所述丝状真菌包括黑曲霉、米曲霉、深黄被孢霉、高山被孢霉、构巢曲霉或里氏木霉。
所述固体培养基包括PDA琼脂培养基、含2％琼脂的察氏培养基或YPD固体培养基。
第一步中所述的培养时间优选72-168h。
第三步中所述的接种孢子浓度优选1.45×106/L～7.23×108/L，培养条件优选：pH3.5～6.5，温度22-30℃，搅拌转速100-450rpm。
本发明在豆制品废水上清液中培养丝状真菌形成易于收获的菌丝球，高效降低豆制品废水中的有机物含量，实现了回收豆制品废水上清液中营养物质的目的。丝状真菌是一类能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌。丝状真菌的菌丝在一定条件下可以在液体培养中相互缠绕，形成球状或者椭圆形的菌丝球。黑曲霉、米曲霉是美国食品和药品管理局(FDA)批准的食品安全菌种，它在食品中有很长时间应用历史。黑曲霉的菌丝球在pH4-6时吸附Cu2+，Zn2+，Ni2+。其中，黑曲霉以菌丝球的方式发酵有利于柠檬酸的产生和其它多种代谢物的产生。丝状真菌菌丝球的另外一个优点是有利于菌体的收获。菌丝球的直径大多数在0.5cm以上，用简单的筛子就可以收获菌丝球，降低了收获过程的成本。利用菌丝球收获的方法节约了大型耗能设备，降低了成本，而且在污水处理过程中避免使用化学絮凝剂，减少了对环境的危害。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
将黑曲霉接种到PDA琼脂培养基上，在22℃-32℃培养箱中培养96-144h后，丝状真菌形成孢子。
利用无菌水洗涤丝状真菌孢子，将得到的孢子悬浮液经过显微镜计数后，分装到灭菌后的小管中，存于2-6℃，待用。
将制备后的孢子悬浮液接种到豆制品废水中，接种孢子浓度为8.68×108/L。然后，在搅拌式反应器中培养。培养条件是：pH5.5，温度30℃，搅拌转速200rpm，豆制品废水经过48h培养后，丝状真菌形成菌丝球，豆制品废水变澄清。再培养24h后，豆制品废水中的COD大幅度下降63.76％，最后利用筛网获取豆制品废水里面的丝状真菌菌丝球，排出处理后的废水。
实施例2
将米曲霉接种到含2％琼脂的察氏培养基上，在22℃-32℃培养箱中培养24-72h，丝状真菌形成孢子。
利用磷酸缓冲液洗涤丝状真菌孢子，将得到的孢子悬浮液经过显微镜计数后，分装到灭菌后的小管中，存于2-6℃，待用。
将制备后的孢子悬浮液接种到豆制品废水中，接种孢子浓度为7.23×105/L。然后，在搅拌式反应器中培养。培养条件是：pH3.0，温度28℃，搅拌转速300rpm，豆制品废水经过48h培养后，丝状真菌形成菌丝球，豆制品废水变澄清。再培养24h后，豆制品废水中的COD大幅度下降60％，最后利用筛网获取豆制品废水里面的丝状真菌菌丝球，排出处理后的废水。
实施例3
将深黄被孢霉接种到YPD固体培养基上，在22℃-32℃培养箱中培养168-240h，丝状真菌形成孢子。
利用无菌水涤丝状真菌孢子，将得到的孢子悬浮液经过显微镜计数后，分装到灭菌后的小管中，存于2-6℃，待用。
将制备的孢子悬浮液接种到豆制品废水中，接种孢子浓度为7.23×106/L。然后，在搅拌式反应器中培养。培养条件是：pH3.0，温度28℃，搅拌转速200rpm，豆制品废水经过48h培养后，丝状真菌形成菌丝球，豆制品废水变澄清。再培养120h后，豆制品废水COD大幅度下降90％，最后利用筛网获取豆制品废水里面的丝状真菌菌丝球，排出处理后的废水。

Claims (6)

1.一种利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、孢子的培养
将丝状真菌接种到固体培养基上，在22℃-32℃培养箱中培养48-240h，丝状真菌形成孢子；
第二步、孢子悬浮液的制备
利用无菌水或者磷酸缓冲液洗涤丝状真菌孢子，得到孢子悬浮液，分装到灭菌后的小管中，在2-6℃下保存待用；
第三步、菌丝球的形成
将孢子悬浮液接种到豆制品废水中，接种孢子浓度为7.23×105/L～8.68×108/L；然后，在搅拌式反应器中培养，培养条件是：pH3.5～7.5，温度22-30℃，搅拌转速100-500rpm；豆制品废水经过48h培养后，丝状真菌形成菌丝球；
第四步、菌丝球的回收
在丝状真菌形成菌丝球后，再培养1-5天，然后用筛网过筛获取豆制品废水里面的菌丝球，排出处理后的废水。
2.根据权利要求1所述的利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于：所述豆制品废水包括洗豆水、泡豆水、浆渣分离水和压滤水，以及经本工艺处理后的废水。
3.根据权利要求1所述的利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于：所述丝状真菌包括黑曲霉、米曲霉、深黄被孢霉、高山被孢霉、构巢曲霉或里氏木霉。
4.根据权利要求1所述的利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于：所述固体培养基包括PDA琼脂培养基、含2％琼脂的察氏培养基或YPD固体培养基。
5.根据权利要求1所述的利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于：第一步中所述的培养时间为72-168h。
6.根据权利要求1所述的利用丝状真菌处理豆制品废水的工艺，其特征在于：第三步中所述的接种孢子浓度为1.45×106/L～7.23×108/L，培养条件是：pH3.5～6.5，温度22-30℃，搅拌转速100-450rpm。
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