[发明专利]培养高密度油脂微藻处理酵母工业废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业污水处理方法，特别是用微生物处理酵母生产废水或糖蜜酒精废水的方法。

背景技术

随着工业进步和社会发展，生产酵母的企业越来越多，其中有面包酵母生产废水、酿酒酵母生产废水或糖蜜酒精废水，这些废水目前处理在方法一般采用厌氧处理、好氧处理、微生物处理、电化学处理等多种方法，但是这些方法各有不足之处，成本高，以至于很多废水处理不达标，水污染现象日趋严重。目前，面包酵母生产废水、酿酒酵母生产废水或糖蜜酒精废水处理问题已成为国内外研究的热点。

酵母生产的废水是一种高浓度、高色度、高盐度、组分复杂的难处理酸性有机工业废水，含有丰富的氮、磷、钾等多种营养元素，还含有高浓度的发酵过程中的微生物代谢产物。面包酵母高浓度废水是发酵过程的离心分离及过滤装置排放的废水，其COD 高达80000 mg/L、总氮500～1500 mg/L、硫酸盐2000 mg/L，还含有约0.5%的干物质，主要成分为酵母蛋白质、纤维素、胶体物质，以及废糖蜜中未被充分利用的营养成分，如残糖等，其中很多难以降解。国内外主要采用厌氧-好氧工艺结合物化工艺处理该类废水，当前组合工艺普遍存在停留时间较长、抗冲击负荷能力有限、物化处理成本较高及出水不达标等问题。酵母废水含丰富的氮、磷、钾等多种营养元素，具有很好的肥效。如将酵母废水与处理后的城市废水按一定比例混合，用于农业灌溉。但是农灌受施用量、土地类型、消纳能力、施用半径等条件限制，如盲目施用则会烧死植物、破坏土壤，污染地下水，特别是对废水量较大的大规模酵母厂难以适用。安琪酵母公司于2002 年投资建造了蒸发浓缩系统，主要处理高浓度有机废水，蒸发后的浓液用于干燥造粒制成生物有机肥，处理费用仍达到38 元/t（含折旧）。陈陪金等对酵母废水的内部循环利用进行了研究，当废水循环使用后，生产1 t 酵母的糖蜜消耗减少了10.81%，一、二级离心分离后废水的排放量减少了76.17%。因此，一个38 m³ 的发酵罐少排放2.64 m³/h 废水，一年（以10 个月计）少排放的废水为1.9×10⁴ m³。但是存在酵母生产抑制物的积累和杂菌的污染等新问题。

藻类为自养型生物，其生长对废水中的营养要求较低，主要以光能为能源，利用N、P等营养物质合成复杂的有机质，因此藻类可降低水体中氮磷的含量。小球藻是水体中的初级生产者，营养价值较高，可作为鱼类等水生动物的饵料，在污染物沿食物链传递的过程中起着重要作用。不同藻类对氮、磷的净化效率是不同的，通过多种藻类的比较研究，Ganter 等认为小球藻和栅藻是对这两种元素去除率最高的藻类。小球藻直到一百多年前人类发明了显微镜之后，才被生物学家拜尔尼克博士发现，他把希腊文Chlor（绿色）和拉丁文Ella（表示细小物质）组合，将其命名为Chlorella，因为它的直径只有3～8微米，必须用600倍以上的显微镜才能看见，且形状呈圆球形，所以被称为小球藻。小球藻在分类学上属于绿藻门小球藻属，分布广泛，易于培养，适应能力强，生长速度快，应用价值高。小球藻细胞除了可在白养条件下利用光能和CO₂进行正常的自养生长外，还可以在异养条件下利用有机碳化合物作为碳素营养和能量来源，生长繁殖速度比光照条件下快得多，类似于细菌的代谢生长。