一种微生物絮凝剂颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微生物絮凝剂颗粒及其制备方法，微生物絮凝剂颗粒的原料包括甜菜糖蜜、木薯渣、柠檬酸渣、DDGS等；其制备方法包括：将玉米粉、甜菜糖蜜、木薯渣、柠檬酸渣、DDGS混合均匀后，加入菌种混合液，得到发酵基质；将发酵基质与鲜冬瓜片交替装入发酵池中，经过有氧发酵和无氧发酵得到发酵产物；将发酵产物与水混合，过滤得到溶液A和滤渣B；洗涤滤渣B得到溶液C和固体D；将溶液A、溶液C和部分固体D混合，浓缩、喷雾造粒、干燥得到微生物絮凝剂颗粒。本发明专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒具有絮凝活性高、无污染等优点，并且利用农产品深加工副产物替代部分农产品做发酵底物，减低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物絮凝剂颗粒及其制备方法
本专利技术涉及污水处理领域，尤其涉及一种微生物絮凝剂颗粒及其制备方法。
技术介绍
絮凝技术是广泛应用于给水、废水处理、污泥脱水等处理过程中的一项重要举措，絮凝效果如何关键取决于絮凝剂的选择上。长期以来，给水和废水处理使用的絮凝剂主要有两大类：以铝盐、铁盐及其水解聚合物为代表的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺及其衍生物为代表的有机高分子絮凝剂。尽管无机和有机絮凝剂因其具有良好的絮凝效果和较低的成本而得到广泛应用，然而它们在使用过程中给环境造成的二次污染不得不引起人们的重视。研究表明，无机絮凝剂中的铝离子易引起老年性痴呆症；铁盐絮凝剂中的铁盐对金属有腐蚀作用，可造成处理水中带有颜色，易形成某些难絮凝沉淀的化合物；而聚丙烯酰胺类絮凝剂的合成单体丙烯酰胺具有累积性神经毒性，已被确定为有基因毒性的致癌物。随着生物科学领域许多重大突破的取得，特别是微生物被广泛地应用于环境治理，20世纪80年代，各国的科学家研制开发出了第三代絮凝剂——微生物絮凝剂颗粒。该类絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵、分离提取其代谢产物而得到的一种新型水处理剂，具有安全、可生物降解、对环境和人类健康无害等优点。尽管微生物絮凝剂颗粒具有无毒、无二次污染及生物可降解的特点，但由于其制备多利用糖或农副产品作为生产原料，成本偏高，制约了微生物絮凝剂颗粒工业化生产和大规模应用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种微生物絮凝剂颗粒及其制备方法，本专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒具有絮凝活性高、无污染等优点，并且利用农产品深加工副产物替代部分农产品做发酵底物，减低生产成本。本专利技术提供了一种微生物絮凝剂颗粒，其原料按重量份包括：玉米粉64-75份、甜菜糖蜜5-7份、鲜冬瓜片11-13份、木薯渣7-9份、柠檬酸渣4-5份、DDGS6-8份、发酵乳杆菌0.15-0.25份、地衣芽孢杆菌0.2-0.3份、葡萄糖0.5-1份、水230-310份。优选地，发酵乳杆菌为粉状菌剂，菌体活力为1×109cfu/g-2.5×109cfu/g。优选地，地衣芽孢杆菌为粉状菌剂，菌体活力为3×108cfu/g-5×108cfu/g。本方法还提供了该种微生物絮凝剂颗粒的制备方法，包括以下步骤：S1、将葡萄糖溶解于水中，制成质量分数为2%-4%的葡萄糖水溶液备用；S2、在25-40℃条件下，将地衣芽孢杆菌放入S1中制备的葡萄糖水溶液中活化20-40分钟，再加入发酵乳杆菌，混合均匀得到菌种混合液；S3、将玉米粉、甜菜糖蜜、木薯渣、柠檬酸渣、DDGS混合均匀后，加入S2中制备的菌种混合液，搅拌均匀，得到发酵基质；S4、将S3中制备的发酵基质与鲜冬瓜片交替装入发酵池中，在28-38℃温度下，发酵14-20小时后，封闭发酵池，继续发酵34-52小时，得到发酵产物；S5、将发酵产物与水混合，搅拌5-10分钟后过滤得到溶液A和滤渣B；S6、在S5中得到的滤渣B中加入水，搅拌5-10分钟后，离心分离得到溶液C和固体D；S7、将S5中得到的全部溶液A、S6中得到的全部溶液C和部分固体D混合，搅拌均匀，在35-40℃浓缩至水含量在9%-11%，进行喷雾造粒，干燥得到微生物絮凝剂颗粒。优选地，S1、S5、S6中使用的水的重量比为1:3.8-4.6:6.3-7.5。优选地，S4中将发酵基质与鲜冬瓜片交替装入发酵池中的方法为：将发酵基质平铺在发酵池的底部，形成第一发酵基质层；在第一发酵基质层的上面平铺鲜冬瓜片，形成第一鲜冬瓜片层；在第一鲜冬瓜片层上面平铺发酵基质，形成第二发酵基质层；在第二发酵基质层的上面平铺鲜冬瓜片，形成第二鲜冬瓜片层；在第二鲜冬瓜层上面平铺发酵基质，形成第三发酵基质层。优选地，第一发酵基质层厚度为5-6厘米，第一鲜冬瓜片层的厚度为1.5-2.0厘米，第二发酵基质层厚度为6-7厘米，第二鲜冬瓜片层的厚度为2.5-3厘米，第三发酵基质层厚度为8-10厘米。优选地，S7中与溶液A、溶液C混合的固体D占S6中得到的全部固体D重量的20%-30%。优选地，S7中喷雾造粒的造粒条件包括：造粒的进风温度为115-125℃，进风压力为3000-4000帕，出风温度为75-85℃，出风压力为2000-2500帕。优选地，S7中干燥的温度为70-80℃。本专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒具有良好的絮凝效果，产生的絮团较大，易于分离，沉降效率高，具有絮凝活性高、无污染等优点。本专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒利用甜菜糖蜜、木薯渣、柠檬酸渣、DDGS等农产品深加工副产物做发酵底物，替代部分农产品，减低生产成本，也为这些深加工副产物提供了新的出路；产品呈现颗粒状，水分在3%以下，便于保存和使用；而且本专利技术发酵、提取工艺比较简单，适合小型污水处理厂自己生产、使用。本专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒的制备方法中，发酵过程包括有氧发酵和无氧发酵两个阶段，一开始的发酵过程为有氧发酵，在发酵14-20小时后，封闭发酵池，后面的发酵过程为无氧发酵过程鲜冬瓜片在本专利技术提供的微生物絮凝剂颗粒的制备方法中起到很重要的作用，在鲜冬瓜片层附近与距离鲜冬瓜片层较远的菌种因营养成分不同，产物有所不同，并且冬瓜在发酵过程中缓慢释放出水分，对有氧发酵过程中发酵底物水分的损失进行补给。所以鲜冬瓜层与发酵基质层的厚度及排列方法对生成有絮凝作用的发酵产物的影响较大。本专利技术以农产品深加工副产物为原料，采用特定的原料堆积方式和有氧、厌氧相结合的发酵方式，生产出适用温度、pH值范围广，制造、使用方便的微生物絮凝剂颗粒，具有很好的推广价值。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出了一种微生物絮凝剂颗粒，其原料按重量份包括：玉米粉68份、甜菜糖蜜6.3份、鲜冬瓜片11.8份、木薯渣8.2份、柠檬酸渣4.4份、DDGS7.7份、发酵乳杆菌0.19份、地衣芽孢杆菌0.26份、葡萄糖0.7份、水259份。其中，发酵乳杆菌为粉状菌剂，菌体活力为2.1×109cfu/g；地衣芽孢杆菌为粉状菌剂，菌体活力为3.6×108cfu/g。实施例2本专利技术提出了一种微生物絮凝剂颗粒，其原料按重量份包括：玉米粉74份、甜菜糖蜜6.8份、鲜冬瓜片12.4份、木薯渣7.3份、柠檬酸渣4.1份、DDGS6.6份、发酵乳杆菌0.24份、地衣芽孢杆菌0.22份、葡萄糖0.6份、水302份。其中，发酵乳杆菌为粉状菌剂，菌体活力为1.3×109cfu/g；地衣芽孢杆菌为粉状菌剂，菌体活力为4.9×108cfu/g。实施例3本专利技术提出了一种微生物絮凝剂颗粒，其原料按重量份包括：玉米粉66份、甜菜糖蜜5.2份、鲜冬瓜片11.3份、木薯渣8.8份、柠檬酸渣4.8份、DDGS7.1份、发酵乳杆菌0.16份、地衣芽孢杆菌0.29份、葡萄糖0.8份、水248份。其中，发酵乳杆菌为粉状菌剂，菌体活力为2.4×109cfu/g；地衣芽孢杆菌为粉状菌剂，菌体活力为4.2×108cfu/g。实施例4本专利技术提出了一种微生物絮凝剂颗粒，其原料按重量份包括：玉米粉72份、甜菜糖蜜5.7份、鲜冬瓜片12.9份、木薯渣7.7份、柠檬酸渣4.6份、DDGS6.2份、发酵乳杆菌0.21份、地衣芽孢杆菌0.24份、葡萄糖0.9份、水284份。其中，发酵乳杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物絮凝剂颗粒，其特征在于，其原料按重量份包括：玉米粉64‑75份、甜菜糖蜜5‑7份、鲜冬瓜片11‑13份、木薯渣7‑9份、柠檬酸渣4‑5份、DDGS 6‑8份、发酵乳杆菌0.15‑0.25份、地衣芽孢杆菌0.2‑0.3份、葡萄糖0.5‑1份、水230‑310份。

【技术特征摘要】
1.一种微生物絮凝剂颗粒，其特征在于，其原料按重量份包括：玉米粉64-75份、甜菜糖蜜5-7份、鲜冬瓜片11-13份、木薯渣7-9份、柠檬酸渣4-5份、DDGS6-8份、发酵乳杆菌0.15-0.25份、地衣芽孢杆菌0.2-0.3份、葡萄糖0.5-1份、水230-310份。2.根据权利要求1所述的一种微生物絮凝剂颗粒，其特征在于，所述发酵乳杆菌为粉状菌剂，菌体活力为1×109cfu/g-2.5×109cfu/g。3.根据权利要求1所述的一种微生物絮凝剂颗粒，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌为粉状菌剂，菌体活力为3×108cfu/g-5×108cfu/g。4.一种微生物絮凝剂颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将葡萄糖溶解于水中，制成质量分数为2%-4%的葡萄糖水溶液备用；S2、在25-40℃条件下，将地衣芽孢杆菌放入S1中制备的葡萄糖水溶液中活化20-40分钟，再加入发酵乳杆菌，混合均匀得到菌种混合液；S3、将玉米粉、甜菜糖蜜、木薯渣、柠檬酸渣、DDGS混合均匀后，加入S2中制备的菌种混合液，搅拌均匀，得到发酵基质；S4、将S3中制备的发酵基质与鲜冬瓜片交替装入发酵池中，在28-38℃温度下，发酵14-20小时后，封闭发酵池，继续发酵34-52小时，得到发酵产物；S5、将发酵产物与水混合，搅拌5-10分钟后，过滤得到溶液A和滤渣B；S6、在S5中得到的滤渣B中加入水，搅拌5-10分钟后，离心分离得到溶液C和固体D；S7、将S5中得到的全部溶液A、S6中得到的全部溶液C和部分固体D混合，搅拌均匀，在35-40℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：周燕，王建泉，周洁，
申请(专利权)人：安徽仁维环保工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34