[发明专利]处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺

说明书

本发明属于生物环保技术领域，公开了处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备苏氨酸发酵液，步骤2）制备蛋白膏，步骤3）制备苏氨酸，步骤4）收集苏氨酸发酵废水，步骤5）制备生物有机质。本发明发酵过程中同时制备出苏氨酸、蛋白膏以及生物有机质，省略了中间预处理步骤，实现污水的直接生物利用，变废为宝的同时还减少了排放，经济效益显著。

技术领域

本发明属于生物环保技术领域，具体涉及处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺。

背景技术

苏氨酸是一种必需的氨基酸，是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸，随着赖氨酸、蛋氨酸合成品在配合饲料中的广泛应用，苏氨酸逐渐成为影响畜禽生长的主要限制性因素。苏氨酸主要用做饲料添加剂，其生产步骤为浓缩、结晶、提取菌体蛋白，而其过程中产生的母液处理难度较大，成本较高，难以获得性价比较高的副产品。

目前氨基酸发酵工业的废水小部分用于液体肥料的开发，还有很小部分用于固体有机肥的喷浆造粒工艺。但是，喷浆造粒的需液量少，不能消耗大量的氨基酸工业废液。同时也由于液体的基本特性，存在着诸如酸性较强、腐蚀性较强、臭气较重、氨基酸废液成分难以优化、田间效果不良、甚至对某些作物有害等负面因素，使氨基酸废液在有机肥料方面的利用一直受到限制，所生产的肥料，无论是固体废料还是液体肥料，都难以推广。这些都抑制着氨基酸工业废水的循环利用。随着氨基酸工业的发展，所产生的氨基酸废水的量也越来越多。同属水资源越来越紧缺，环境保护压力越来越大，氨基酸工业废水的处理也越来越成为困扰氨基酸工业发展的一大难题。

氨基酸发酵废液依然含有大量的氨基酸残余和有机质残留。这一方面使得氨基酸废水COD较高，处理起来十分困难，另一方面又在种植业养殖业等方面具备利用的潜力。目前，微生物生物技术利用微生物的代谢功能可对物料中的有机成分实现有特征的转化，形成有特征的次生代谢物，并改变物料的理化学特性和生化学特性。同时某些微生物又能对农作物的生长产生促进作用，对土壤起到提升呼吸能力的作用，带来土壤改良和植物肥料效应，是微生物肥料的主力军。申请人之前的专利技术对苏氨酸发酵废液进行了改进，其中“一种利用苏氨酸发酵废弃物制备的肥料”，在制备苏氨酸的同时，将发酵废弃物制备了固体肥料，取得了较好的经济效益；“利用苏氨酸发酵废弃物制备的复混肥”利用发酵废弃物制备了微生物菌肥。

发明内容

本发明的目的在于提供了处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺，该工艺在制备苏氨酸的同时制备了菌体蛋白膏，而且处理了高浓度废水，利用高浓度废水来制备液体肥料，实现了变废为宝，一举两得。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备苏氨酸发酵液，步骤2）制备蛋白膏，步骤3）制备苏氨酸，步骤4）收集苏氨酸发酵废水，步骤5）制备生物有机质。

进一步地，所述步骤1）制备苏氨酸发酵液，包括如下步骤：将产苏氨酸大肠杆菌工程菌K12△dapA种子液按照8%的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度30℃，罐压为0.04MPa，通气量为0.5vvm，转速为100rpm，发酵时间为36h，然后按照10%的接种量接入莱茵衣藻，继续发酵培养36h，停止发酵，收集苏氨酸发酵液。

进一步地，所述步骤2）制备蛋白膏，包括如下步骤：苏氨酸发酵液首先经过碟片离心机以4000rpm离心5min，收集上层液体和菌体蛋白沉淀，将菌体蛋白沉淀添加到反应器，并加入适量温水调匀，调整固含量10％，调整酶解反应温度55℃，加少许硫酸调整pH5.5，分别加入溶菌酶10kg/m3（1万U/g），酸性蛋白酶25kg/m3（10万U/g），缓慢搅拌，酶解时间为6h，采用碟片离心机以5000rpm离心3min，分离去除细胞壁，将上清液经三效板式蒸发器低温蒸发至固含量为60%，将所得膏状物直接装桶制成蛋白膏。