[发明专利]一种用于治理氨基酸发酵废水的生化制剂

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了一种用于治理氨基酸发酵废水的生化制剂，其按照如下步骤制备而得：采用柠檬酸对蒙脱石进行酸化处理，然后与纳米活性炭发生络合反应，再与复合菌剂进行混合，最后烘干制得。本发明生化制剂将改性蒙脱石和复合菌剂相配合，改性蒙脱石能够快速吸附大量污染物，复合菌剂的生化反应相对较慢，但是能够对物理吸附进行补充，使得污染物的去除更加彻底；纳米活性炭是较好的菌体附着物，菌体能够富集，从而对改性蒙脱石吸附的污染物进行生物氧化处理。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种用于治理氨基酸发酵废水的生化制剂。

背景技术

氨基酸发酵废液是指发酵液经沉降、膜过滤等方式提取氨基酸后排放的废液。在此废液中富含氨基酸、菌体、蛋白质等固体物质悬浮物、多种无机盐、有机酸、生物素及还原糖等。它是一种COD、NH₄⁺-N、SS和菌体含量高，而pH值较低的工业废水，无论是直接排放、还是简单处理后外排，氨基酸发酵废液均会对环境造成很大影响。此废液中富含氨基酸、菌体、蛋白质等固体物质悬浮物、多种无机盐、有机酸、生物素及还原糖等，具有“五高一低”的特点，即COD、BOD、有机磷、SS、NH₃-N、菌体含量高，pH 低，处理难度大，为氨基酸生产中的最大污染源之一。

目前，苏氨酸的生产方法主要有发酵法、蛋白质水解法和化学合成法三种，其中微生物发酵法已经成为生产苏氨酸的主流方法。发酵法生产苏氨酸需经过发酵、膜过滤、浓缩结晶、离心分离、干燥、筛分、包装等工艺操作，产生大量有机废水，其含有菌体蛋白，它是一种单细胞蛋白，含有丰富的蛋白质，对干燥后菌体蛋白的化学成分进行分析发现苏氨酸废弃菌体中蛋白质的含量高达80％以上，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。其氨基酸种类和配比都比较齐全，并且含有丰富的维生素、核酸、多糖等其他营养物质。且苏氨酸发酵过程中所加入糖类物质与苏氨酸一起经过发酵后会生成低聚异麦芽糖和麦芽糖等。苏氨酸发酵产生母液经过超滤膜过滤后进行双极性膜电渗析进行脱盐处理，脱盐后的废水可用于制取肥料，该方法成本较高，企业难以负担。废水处理不达标进行排放，不仅严重污染了自然环境，而且制约了苏氨酸行业的发展。虽然生产企业、科研机构及有关的大专院校都对治理进行了大量的研究。但是，目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，多数厂家无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。

申请人之前的专利技术“处理苏氨酸高浓度发酵废水的工艺”将发酵废水制备成有机质，能够促进农作物生长，具体包括：将苏氨酸发酵废水加热至100℃，保温条件下处理10min，然后冷却至室温，加入氨水调整pH为6.5，然后依次接种枯草芽孢杆菌和绿色木霉菌进行发酵处理，接种量均为5%，发酵温度为32℃，发酵时间为3天，结束发酵，往发酵液中按添加磷酸二氢钾、腐殖酸和尿素，搅拌混合均匀后过滤，收集滤液，即得到生物有机质。申请人之前的专利技术“一种利用生物制剂处理苏氨酸发酵废水的环保工艺”采用微生物吸附载体对废水进行了处理，效果较好，达到排放标准，但是处理周期较长，利用的微生物较多，一旦某一种微生物发生污染或者保存不当就会造成整条工艺链的停滞，潜在的风险较大。申请人继续进行研究，以获得更多处理发酵废水的途径。通常废水处理所使用的吸附剂大多数是无机絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铝及复配絮凝剂，因其自身毒性，絮体沉降物难以应用，易于产生二次污染。