[发明专利]利用秸秆和谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用秸秆和谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法，包括秸秆预处理、生物发酵、浓缩干燥等步骤。使用谷氨酸发酵废水与农业秸秆生产生物絮凝剂，实现了废弃物资源化的目的。生产的生物絮凝剂是一种新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂，对人类的健康和环境保护都具有很重要的现实意义。

技术领域：

本发明涉及一种利用秸秆和谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法，涉及生物发酵行业发酵废弃物处理领域。

背景技术

生物絮凝剂是一种可使液体中难以降解的悬浮颗粒凝聚、沉淀的特殊高分子代物质，可由微生物产生。该类絮凝剂无毒、廉价、高效、无二次污染，是一种典型的环境友好型功能材料，可广泛应用于废水处理、饮用水处理、发酵工业和食品工业等领域。

谷氨酸发酵废水是一种高浓度有机废水，具有高COD、高BOD、高硫酸根、高菌体含量、低温、酸性强等特点。且废水中含有大量的还原糖、谷氨酸、SS与氨氮，任意排放不仅浪费宝贵资源，而且造成严重的环境污染，破坏生态平衡。

在我国，玉米秸秆作为一类可再生资料，含量丰富，来源广泛且价格低廉，通过适当方法降解秸秆可实现资源的再利用。本发明以农业废弃物秸秆为发酵原料，利用产絮菌菌群和纤维素降解菌群组成的复合型菌群进行发酵，实现纤维素糖化段与絮凝剂产生菌产絮段的耦合，生产复合型生物絮凝剂。使用谷氨酸发酵废水与农业秸秆生产生物絮凝剂，实现了废弃物资源化的目的。

CN1911824A公开了利用谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法，涉及一种絮凝剂的发酵工艺。为了使我国彻底消除水系污染，取代以石油为原料的合成高分子絮凝剂，本发明采用复合型生物絮凝剂二段式发酵方法制备生物絮凝剂，其核心部分在于配制培养液时，在培养液中加入谷氨酸发酵废水，直至培养液pH值＝7.0～7.5。通过本发明所述方法，利用农业废弃物秸秆和味精生产谷氨酸废水“以废治污”，不仅能够促进农业和工业生产良性循环，而且可以减少燃烧秸秆和废水排放给环境带来的负面影响。其不足之处在于发酵时间较长。

发明内容

一种利用秸秆和谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法包括以下步骤：

(1)秸秆预处理：将秸秆除杂、晒干后粉碎，用筛子过筛，得到秸秆粉；将秸秆粉置于蒸煮锅中，加入碱液进行碱化处理，反应后降至室温，得到秸秆浆液；

(2)发酵：加入谷氨酸发酵废水调节浆液pH值，配制培养液，向其中添加无机盐复合物A，以满足微生物发酵的营养要求；加入纤维素降解菌与絮凝剂产生菌复合物B，搅拌进行发酵。

(3)浓缩干燥，粉碎过筛，装袋。

所述步骤(1)中，过筛筛子目数为50-80目；所用碱液为NaOH，质量浓度5.0-7.0％。碱化反应在蒸煮锅中，温度为100-120℃，时间为120-180分钟。

所述步骤(2)中，向秸秆浆液加入谷氨酸发酵液至pH为7.0-7.5；所述无机盐复合物A质量浓度百分比为3％-5％，由以下重量份的原料制成：KH₂PO₄ 2-5份，MgSO₄·7H₂O 3-6份，NaCl 2-7份，FeCl₃ 4-8份，NH₄Cl 2-6份。所述纤维素降解菌与絮凝剂产生菌复合物B质量浓度百分比4％-7％，由以下重量份的原料制成：琥珀酸拟杆菌5-9份，产纤维二糖梭菌3-5份，微球菌属Micrococcus sp.6-10份，拟青霉菌I-16-10份；

所述步骤(2)中，发酵温度为25-35℃；发酵时间15-25d；搅拌转速100-120r/min。

所述步骤(3)中，浓缩混合物去除上清液，干燥固体混合物至含水率为5％-10％；过筛筛子目数为40-60目。

如无特别说明，本发明中的溶液，溶剂均为水。