[发明专利]一种以丙酮丁醇发酵废水为原料生产单细胞蛋白饲料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以丙酮丁醇发酵废水为原料生产单细胞蛋白饲 料的制备方法。

背景技术

目前，国内外丙酮、丁醇主要通过石油化工合成，由于世界石油 资源的的紧缺，原油价格大幅度上升，发酵法生产丁醇成为未来发展 的必然趋。势国内多家企业开始或准备上马，但是丙酮丁醇发酵废水 的处理技术的滞后，成了制约该产业发展的主要因素之一。丙酮丁醇 发酵最终发酵液中的溶剂含量在1.6-2％，其余97～98％都是废水，发 酵液经过醪塔蒸馏后产生大量废水，据统计每生产一吨溶剂就会产生 50～60吨左右的废水，该废水是一种非常典型的工业废水，水质特点 是“两高”即：高有机物浓度，高悬浮物浓度。如果直接排放，对环境 造成的危害将非常巨大。同时由于丙酮丁醇发酵废水量大，环保处理 成本高，这极大地限制了丙酮丁醇发酵行业的发展。所以如何实现丙 酮丁醇发酵废水的资源化迫在眉睫。目前，尚没有利用丙丁废水生产 单细胞蛋白饲料的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以丙酮丁醇发酵废水为原料生产单细 胞蛋白饲料的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种以丙酮丁醇发酵废水为原料生产单细胞蛋白饲料的制备方 法，包括以下步骤：

a、取丙酮丁醇蒸馏废水，加入质量分数为0.1-0.14％的尿素， 以及质量分数为0.03-0.08％的工业磷酸，再加入质量浓度为98％的浓 硫酸将pH值调至4.0-4.5，并灭菌20-30min，得到发酵培养基。

b、取质量分数为1.5-2.5％的葡萄糖、质量分数为0.2-0.8％的酵 母膏、质量分数为0.5-1.5％的蛋白胨以及质量分数为1.5-2.5％的琼 脂制成斜面培养基。

c、选取菌种置于斜面培养基中，培养出斜面菌种。

d、一级种子培养，将糖度为10-12°Brinx的麦芽汁培养基作为 一级种子培养基，并取100mL装于500mL的三角瓶中，取1-3环的斜 面菌种装于三角瓶中，在温度为30℃的条件下，置于摇床频率为 100-120r/min的往复摇床上培养12-16h。

e、二级种子培养，取丙酮丁醇蒸馏废水，加入质量分数为 0.3-0.5％的蔗糖、质量分数为0.12-0.16％的尿素以及质量分数比为 0.03-0.08％的工业磷酸，并用质量浓度为98％的浓硫酸将pH值调到 4.5-5.0，得到二级种子培养基，取3L二级种子培养液置于5L血清 瓶中，待一级种子培养完毕后接入血清瓶中，在温度为30℃的条件 下培养12-16h。

f、三级种子培养，取35L步骤a中的发酵培养基装于50L的发 酵罐内，待二级种子培养完毕后接入发酵罐内，在温度为28-30℃， 搅拌速度为100-110r/min，通气量为1∶1.5(v/v)的条件下进行三 级种子培养，培养时间为18-24h。

g、发酵，取步骤a中的发酵培养基和f中的三级培养种子液置 于1m³的发酵罐中，在温度为28-30℃，搅拌转速为90r/min，通气 量为1∶1.5(v/v)的条件下发酵18-24h得到菌体量为≥8g/L，粗 蛋白的质量分数为42-52％，废水COD去除率为65-70％的发酵液。

h、分离浓缩，采用碟片式酵母分离机将发酵液浓缩为糖度为 10-12°Brinx的发酵液。

i、干燥粉碎，采用双滚筒干燥机对步骤h中的发酵液进行干燥 干燥温度为140-150，并粉碎使得干燥粉碎后的颗粒细度达到≤80 目，含水量降低到8-10％，从而制得成品。

所述丙酮丁醇蒸馏废水为丙酮丁醇发酵液进过醪塔蒸馏所产生 的COD为28000-32000mg/L，还原糖质量分数为0.4-0.5％，正丁醇、 丙酮、乙醇三者总溶剂的质量分数小于0.02％的废水。

所述步骤a中的丙酮丁醇蒸馏废水为经过80目滤网过滤的废水。

所述步骤b中的葡萄糖的质量分数为2％，酵母膏的质量分数为 0.5％，蛋白胨的质量分数为1％，琼脂的质量分数为2％。

所述步骤d中的菌种为产朊假丝酵母(G.utilis)、热带假丝酵 母(G.tropicalis)和白地霉(Geotrichum candidum)中的至少一 种。

所述步骤e中的丙酮丁醇蒸馏废水为经过80目板框过滤的废水。