CN109220543B - 一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法 - Google Patents

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Abstract

本领域属于环保技术领域，具体涉及一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法。本发明首先通过对氨基酸发酵废水进行过滤处理，去除其中的颗粒物杂质，在使用混合料对其废水中的部分营养物进行吸附，降低其中的有机质含量，接着将废水放入电解池中进行电解，通过电解可以使其中的硫酸铵部分转变成过硫酸铵，再加入混合酶，通过混合酶的作用可以实现对其中蛋白质的分解，增加其中氨基酸的含量，随后加入添加剂，通过添加剂的作用可以有效的激活氨基酸中的羧酸，再利用形成的过硫酸铵的引发剂的作用，从而使其中的氨基酸进行聚合，形成聚合物，并且通过形成聚合物具有一定的絮凝作用，从而获得的香菇菌棒，实现了废弃物的重新利用。

Description

一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法
技术领域
本领域属于环保技术领域，具体涉及一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法。
背景技术
经济发展的同时，对环境的污染越来越大，特别是氨基酸发酵行业，发酵废液的污染更大，尽管在此方面进行了不少探索和努力，取得了不少成果，但与目前对环境保护的要求仍有差距，迄今尚存在投资大、效果不理想或运转费用高等问题。发酵废液的治理已成为制约氨基酸发酵生产企业发展的重大难题。 目前氨基酸发酵行业在生产过程中产生三类废水：第一类是低浓度废水，它是生产过程中的糖化、冲柱和冲洗地面的废水，一般CODcr为1000mg/L左右，NH3-N为200mg/L左右。这部分水由于COD、NH3-N值较低，可以直接进入好氧处理系统处理。第二类是中浓度废水，是淀粉废水，CODcr为20000-30000左右mg/L，NH3-N为100-200左右mg/L。这部分废水可以采用了厌氧-好氧的生化方法处理。第三类是高浓度废水，是提取氨基酸后的废水，也称为氨基酸发酵废液，其废液大多具有高CODcr、BOD5、菌体含量、氨基酸、蛋白质、SO4 2-和NH3-N及低pH值的特点。对于第三类废水，由于含有大量的SO4 2-和NH4+，无法进行厌氧处理；一般的好氧生化法难以达到处理的标准；物理和化学处理法的成本巨大，并且氨基酸废水中含有丰富的营养物质，不能被充分利用，造成资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前对于氨基酸发酵废水不能被很好的处理，且氨基酸废水中含有丰富的营养物质，不能被充分利用，造成资源浪费的问题，本发明提供了一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比7～9:1混合，在40～45℃下加热，冷却，静置，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的5～7％，设定温度为30～35℃，搅拌酶解；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的10～15％，使用氮气保护，在50～55℃下进行预热，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的20～25％，升温至70～75℃，搅拌反应；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计，70～80份麸皮、40～50份步骤（1）备用的滤渣、30～35份干燥物、10～15份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
所述步骤（1）中混合料为蛭石、赤玉土按质量比2～4:2～5放入球磨机中进行球磨，过筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
所述步骤（2）中电解池的氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
所述步骤（2）中混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比1～3:2～4混合而成。
所述步骤（3）添加剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、二乙基二甲基氢氧化铵中的任意一种。
所述步骤（3）中辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并三唑中的任意一种
所述步骤（4）中微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:1～3混合而成。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明首先通过对氨基酸发酵废水进行过滤处理，去除其中的颗粒物杂质，在使用混合料对其废水中的部分营养物进行吸附，降低其中的有机质含量，接着将废水放入电解池中进行电解，通过电解可以使其中的硫酸铵部分转变成过硫酸铵，再加入混合酶，通过混合酶的作用可以实现对其中蛋白质的分解，增加其中氨基酸的含量，随后加入添加剂，通过添加剂的作用可以有效的激活氨基酸中的羧酸，再利用形成的过硫酸铵的引发剂的作用，从而使其中的氨基酸进行聚合，形成聚合物，具有较好的保水作用，同时可以被分解利用，提供营养成分，并且通过形成聚合物具有一定的絮凝作用，可以进一步对废水中的物质进行絮凝作用，增加了物质中的微量元素的营养成分，最后再与麸皮、滤渣等进行混合，从而获得的香菇菌棒，实现了废弃物的重新利用。
具体实施方式
混合料为蛭石、赤玉土按质量比2～4:2～5放入球磨机中以300r/min进行球磨20min，过200目筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
电解池的配制为氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比1～3:2～4混合而成。
添加剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、二乙基二甲基氢氧化铵。
辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并三唑中的任意一种
微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:1～3混合而成。
一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比7～9:1混合，在40～45℃下加热70min，冷却至室温，静置2h，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解2～4h，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的5～7％，设定温度为30～35℃，搅拌酶解1h；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的10～15％，使用氮气保护，在50～55℃下进行预热40min，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的20～25％，升温至70～75℃，搅拌反应5h；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计，70～80份麸皮、40～50份步骤（1）备用的滤渣、30～35份干燥物、10～15份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
混合料为蛭石、赤玉土按质量比4:5放入球磨机中以300r/min进行球磨20min，过200目筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
电解池的配制为氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比3: 4混合而成。
添加剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺。
辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺
微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:3混合而成。
一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比9:1混合，在45℃下加热70min，冷却至室温，静置2h，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解4h，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的7％，设定温度为35℃，搅拌酶解1h；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的15％，使用氮气保护，在55℃下进行预热40min，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的25％，升温至75℃，搅拌反应5h；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计， 80份麸皮、50份步骤（1）备用的滤渣、35份干燥物、15份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
混合料为蛭石、赤玉土按质量比3:4放入球磨机中以300r/min进行球磨20min，过200目筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
电解池的配制为氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比2:3混合而成。
添加剂为二乙基二甲基氢氧化铵。
辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺。
微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:2混合而成。
一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比8:1混合，在43℃下加热70min，冷却至室温，静置2h，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解3h，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的6％，设定温度为33℃，搅拌酶解1h；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的13％，使用氮气保护，在53℃下进行预热40min，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的23％，升温至73℃，搅拌反应5h；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计，73份麸皮、45份步骤（1）备用的滤渣、32份干燥物、13份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
混合料为蛭石、赤玉土按质量比2:2放入球磨机中以300r/min进行球磨20min，过200目筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
电解池的配制为氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比1:2混合而成。
添加剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺。
辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺
微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:1混合而成。
一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比7:1混合，在40℃下加热70min，冷却至室温，静置2h，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解2h，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的5％，设定温度为30℃，搅拌酶解1h；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的10％，使用氮气保护，在50℃下进行预热40min，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的20％，升温至70℃，搅拌反应5h；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计，70份麸皮、40份步骤（1）备用的滤渣、30份干燥物、10份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
对比例市售的香菇菌棒。
对实施例1～3和对比例制备的香菇菌棒进行测试。
按常规方法制备好接种用的菌种，备用；在无菌接种室内，将灭菌冷却后的香菇培养料堆成15cm×55cm×0.0045cm尺寸的长棒，用打孔器在香菇培养料堆的上、中、下部位各打一直径1.5-2cm、深2cm 的接种孔，以灭菌冷却后的香菇培养料重量的0.5％的菌种作为接种量，按无菌接种操作方法将菌种填入接种孔内。
菌棒的发菌培养移入发菌室后将菌棒按每层3个，作“井”字形横竖交错叠放至10层，排与排之间需留通道，便于通风降温和检查菌棒生长情况；发菌室内控制温度在15-26℃，光照强度在50-10lx，空气相对湿度在55％-70％，并每天按1-2 次，30分钟/每次进行通风换气；在前2周内不要翻堆，至第15天进行第一次翻堆，第35天进行第二次翻堆，培养60天，菌棒的培养料即可长满白色菌丝。
将长满白色菌丝的菌棒保留内袋、脱去外袋后，按每层2个菌棒“井”字形横竖交错叠放至10 层，排与排之间需留通道；根据不同香菇品种的特性，在室温15-24℃、空气相对湿度75％-80％、散射光200-500lx 条件下进行转色管理，表层菌丝转化为浅褐色至棕褐色、菌被厚薄适当并发生聚集纽结膨胀至出现富有弹性瘤状物时，即脱去内袋、进行出菇管理。
测试结果如表1。
表1
破袋率（％） 发菌周期（天） 污染烂棒率（％） 平均产量（g/袋）
实施例1 0 22 1.3 645
实施例2 0 20 1.2 678
实施例3 0 21 1.6 665
对比例 3 22 2.1 623
综上可得本发明制备的香菇菌棒，较市售的香菇菌棒均有较好的效果。

Claims (7)

1.一种利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）取氨基酸发酵废水进行过滤，将滤液与混合料按质量比7～9:1混合，在40～45℃下加热，冷却，静置，过滤，收集滤渣和过滤液，滤渣备用；
（2）将过滤液放入电解池中，进行电解，收集电解液，将电解液放入反应器中，加入混合酶，加入量为电解液质量的5～7％，设定温度为30～35℃，搅拌酶解；
（3）在酶解结束后，将添加剂放入反应器中，加入量为电解液质量的10～15％，使用氮气保护，在50～55℃下进行预热，再加入辅助剂，加入量为电解液质量的20～25％，升温至70～75℃，搅拌反应；
（4）在反应结束后，冷却至室温，将反应混合物进行冷冻干燥，收集干燥物，按重量份数计，70～80份麸皮、40～50份步骤（1）备用的滤渣、30～35份干燥物、10～15份微量元素搅拌混合，杀菌消毒，装袋，即得香菇菌棒。
2.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合料为蛭石、赤玉土按质量比2～4:2～5放入球磨机中进行球磨，过筛，收集过筛颗粒，即得混合料。
3.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（2）中电解池的氧化铂作为阳极、石墨作为阴极。
4.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（2）中混合酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶按质量比1～3:2～4混合而成。
5.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（3）添加剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、二乙基二甲基氢氧化铵中的任意一种。
6.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（3）中辅助剂为N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并三唑中的任意一种。
7.根据权利要求1所述利用氨基酸发酵废水制备香菇菌棒的方法，其特征在于，所述步骤（4）中微量元素为硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁按质量比1:1:1～3混合而成。
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