[发明专利]一种发酵碳源回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵碳源回收利用的方法，特别是从发酵液中回收残余液蜡的方法，并可再次被发酵利用。

背景技术

本发明所指的发酵碳源分子通式为C_nH_2n+2，n为10-18，俗称液体石蜡，简称液蜡。液蜡是石油产品的一种，为无色无臭无味、无萤光的油状液体。液蜡是一种被微生物利用来发酵生产长链二元酸（分子通式为C_nH_2n-2O₄，其中n为10-18）的碳源，它是由重油经减压蒸馏得到的中等粘度馏分，再经过分子筛等工艺加工精制而成。一般的，发酵生产长链二元酸用的液蜡纯度要求很高，其中单一组分须达到总组成的99.0%以上，才能保证发酵生产的长链二元酸产品达到市场要求的指标。这导致发酵用液蜡价格很高，其费用占长链二元酸生产成本约50%，可见回收发酵液残余液蜡是非常必要的，一方面可以降低生产成本，另一方面液蜡的回收再利用避免了排放对环境的危害。长链二元酸发酵液成分复杂，其中含有未被微生物利用的液蜡、微生物细胞、乳化剂及微生物的分泌物等，尤其是其中含有为促进微生物高效利用液蜡而加入的乳化剂，这些复杂的成分给残余液蜡的回收与精制带来了困难。

CN200410018255.7公开的长链二元酸精制方法中，首先对发酵法反应液进行预处理，将发酵液加碱调pH至8~10，加热至60~100℃度，然后利用静置分层法、离心法或膜过滤法分离除去其中的菌体及残留烷烃或脂肪酸，并未提及烷烃即液蜡的回收利用方法。

CN200410050773.7公开的一种精制长链二元酸的方法中，首先向终止的发酵液中添加适量尿素，通过加热破乳，冷却静止回收烷烃。该方法通过添加一定量的尿素来提高烷烃回收率的方法，并没有对回收烷烃提出精制再利用的方法。该方法中，长链二元酸发酵液虽经加热和静置处理，但上层的中依然含有大量的色素和微生物分泌物等杂质，其复杂的成分必然影响并抑制微生物的增殖和生长，进而影响长链二元酸的发酵产酸量和液蜡的利用率，因此回收的烷烃通过精制等手段回用于发酵是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发酵碳源回收利用的方法，特别是从发酵液中回收残余液蜡的方法，所回收的液蜡纯度高，可再次被发酵利用。

本发明的发酵碳源回收利用的方法，包括：

I、将终止发酵液加热灭活；

II、通过加酸或加碱调节pH值，然后静置分层，分离出含有液蜡的物流；

III、含有液蜡的物流经过滤除去固形物得到液蜡清液；

IV、向液蜡清液中加入碱性溶液，并加热搅拌后静置分层，然后进行液蜡相和水相分离；其中向上述体系中加入质量浓度为1.0%~40.0%，优选为1.0%~10.0%的碱性溶液，碱性溶液的加入量为液蜡体积的20%~500 %，优选为30 %~100 %；

V、分离后的液蜡相经水洗涤后，加入吸附剂，然后过滤脱除固形物，得到回收的液蜡。

所述终止发酵液含有未被微生物利用的液蜡等，其中含有的液蜡分子通式为C_nH_2n+2，其中n为10-18，其中可以是单一液蜡，也可以是混合液蜡。终止发酵液加热灭活温度一般为75℃～100℃。

本发明方法中，本发明方法中，经过步骤I将终止发酵液加热灭活后，也可以先经过微滤或超滤处理，得到含液蜡的混合物，然后再进行步骤II。

本发明方法中，步骤II所述的方法可以采用常规方法进行。其中加酸调节pH值，一般是将调节 pH值至2.0~4.0，加碱调节pH值，一般是将调节 pH值至8~14。本发明所用的酸可以是任意浓度的H₂SO₄、HNO₃、HCl或H₃PO₄。本发明所述的碱选自碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种或多种。

本发明方法中，步骤III中所述的过滤可以采用板框过滤或者微滤等过滤方法。

本发明方法中，步骤IV中所述的碱性溶液选自碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种或多种的溶液。

本发明方法中，步骤IV中体系加热的温度为50℃～100℃，优选为70℃～90℃。静置时间为30min ~60min。

本发明方法中，步骤V中可以加入水洗涤液蜡相一次或一次以上，并分离出水相。所述的水选自饮用水、软化水或去离子水。