利用皂素生产废水发酵生产单细胞蛋白的方法技术

本发明专利技术以皂素生产废水为原料或以废水为主要原料再添加淀粉或玉米粉糖化后，用石灰或其它碱性物质中和，控制ｐＨ在４．０～６．５之间，在２８～３３℃温度下接入培养好的酵母菌种，也可以在接种前或接种后加入含氮化合物、镁盐和磷酸盐，在２７～３５℃温度下发酵２８～４０小时，经离心脱水、喷雾干燥生产单细胞蛋白，同时降低了废水中的ＣＯＤ和ＳＯ＃－［４］＃＋［２－］浓度，本发明专利技术既充分利用了自然资源，又减少了环境污染。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于微生物发酵和污染综合治理
，特别涉及皂素生产过程中产生的大量含酸性高浓度有机废水的综合治理，充分利用了废水中的营养物质生产单细胞蛋白，同时大大降低了废水中SO42-浓度和COD。
技术介绍
目前，皂素生产过程中产生的在大量酸性有机废水，其处理方法一般都是向废水中投加石灰、碱或碱性物质，使废水的PH值达到中性，然后进行生化处理，常见的生化处理工艺为UASB(上流式厌氧生物反应器)+SBR(序批式活性污泥法)或水解酸化+好氧生物处理。由于中和后的废水中仍含有较高的硫酸根，对常规生物处理中的微生物有较强的干扰作用，处理很难达标，处理成本也较高，处理后的出水难以达到国家污水综合排放标准。而且皂素生产废液中含有的大量单糖得不到利用，造成了极大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有技术存在的上述问题，而提供一种，本专利技术充分利用自然资源生产单细胞蛋白，同时又减少了环境污染，经处理后的废醪液中的COD和SO42-浓度大幅度下降，可生化性大大提高，并降低了处理成本。本专利技术的技术方案为将皂素生产废水加入石灰中和至pH为4.0-6.5，沉淀后的上清液在100-120℃下灭菌10-30分钟，在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，也可以在接种前或接种后加入少量含氮化合物、镁盐和/或磷酸盐，在27～35℃温度下发酵28～40小时；或在皂素生产废水中加入重量百分比为1-10％淀粉或玉米粉后，进入糖化罐，在100～125℃下搅拌30-100分钟，调节糖度后，再加入石灰中和至pH为4.0～6.5，在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，也可以在接种前或接种后加入少量含氯化合物、镁盐和/或磷酸盐，在27～35℃温度下发酵28～40小时，废液即成为成熟发酵醪；然后将经离心脱水、喷雾干燥即得单细胞蛋白。其中含氮化合物优选尿素、氯化铵、硝酸铵等。本专利技术的有益效果为采取皂素生产中废水或者皂素生产废水添加淀粉或玉米粉糖化后的醪液，用碱性物质中和后发酵制取单细胞蛋白。分离酵母细胞后的废醪液中的单糖基本耗完，SO42-浓度和COD大幅度降低，废醪液中的SO42-浓度降至1900-2300mg/L之间，COD降至24000-3600mg/L之间，可生化性较好，再经过生化处理单元处理达标后排放，降低了处理成本。本专利技术既充分利用了自然资源生产单细胞蛋白，同时又减少了环境污染。附图说明图1皂素废水生产单细胞蛋白的调节糖度工艺示意图。图2皂素废水直接生产单细胞蛋白工艺示意图。图中糖化罐-1，中和槽-2，发酵罐-3，种子罐-4，分离器-5，灭菌锅-6。具体实施例方式其生产工艺流程示意图如图1和图2。实施例1取黄姜作原料生产皂素过程中水解物的漂洗过程产生的头道废水，其中总糖含量为8.2％，SO42-浓度为32000mg/L，pH值为0.5，COD为110000mg/l，用石灰中和至pH为4.2，沉淀后的上清液进入灭菌锅在115℃下加热灭菌15分钟，冷却后泵入发酵罐。在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，同时按重量百分比加入0.001％的MgO、0.001％的KH2PO4、0.04％的尿素，在30℃温度下发酵28小时。然后将发酵后的液体经离心脱水、喷雾干燥生产单细胞蛋白，单细胞蛋白的产量为15.4g/L。废醪液中的COD降为30800mg/L和SO42-浓度为2300mg/L，可生化性大大提高，降低了总处理成本。实施例2取黄姜皂素生产过程中水解物的漂洗产生的综合废水，其PH值为1.4，COD为32000mg/l，总糖含量为3.5％，SO42-浓度为14200mg/L，分别加入5％和10％玉米粉后进入糖化罐，在100～125℃下搅拌90分钟，调节糖度后，再加入石灰中和至pH为4.0～6.5，在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，在27～35℃温度下发酵40小时，废液即成为成熟发酵醪，然后将经离心脱水、干燥生产单细胞蛋白，单细胞蛋白的产量分别为33g/L和45g/L。废醪液中的COD分别降为24300mg/L和35000mg/L，SO42-浓度为别降为2100mg/L和1970mg/L。实施例3取黄姜作原料生产皂素过程中水解物的漂洗过程产生的头道废水，其中总糖含量为8.2％，SO42-浓度为32000mg/L，pH值为0.5，COD为110000mg/l，分别加入重量百分比为5％淀粉后进入糖化罐，在120℃下分别搅拌90分钟，调节糖度后，再加入石灰中和至pH为4.2，按重量百分比加入0.001％的MgO、0.001％的KH2PO4、0.04％的尿素，在28℃温度下接入培养好的酵母菌种，在27～35℃温度下发酵40小时，废液即成为成熟发酵醪，然后将经离心脱水、干燥生产单细胞蛋白，单细胞蛋白的产量分别为50g/L。废醪液中的COD降为35800mg/L和SO42-浓度为2170mg/L。权利要求1.一种，其特征在于包括以下步骤a、将皂素生产的废水加入碱性化合物中和至pH为4.0-6.5；b、将a步沉淀后的上清液在100-120℃下灭菌10-30分钟；c、在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，在27～35℃温度下发酵28～40小时；d、然后再经离心脱水、喷雾干燥即得单细胞蛋白。2.根据权利要求1所述的生产单细胞蛋白的方法，其特征在于将a和b两步改为先将皂素生产废水加入重量百分比为1-10％淀粉或玉米粉后，进入糖化罐，在100～125℃下搅拌30-100分钟，调节糖度后，再加入碱性化合物中和至pH为4.0～6.5。3.根据权利要求1或2所述的生产单细胞蛋白的方法，其特征在于在接入酵母菌种前或后还可加入少量含氮化合物、镁盐和/或磷酸盐。4.根据权利要求1或2所述的生产单细胞蛋白的方法，其特征在于所述的碱性化合物优选石灰Ca(OH)2。5.根据权利要求1或2所述的生产单细胞蛋白的方法，其特征在于所述的含氮化合物优选尿素、氯化铵或硝酸铵。全文摘要本专利技术以皂素生产废水为原料或以废水为主要原料再添加淀粉或玉米粉糖化后，用石灰或其它碱性物质中和，控制pH在4.0～6.5之间，在28～33℃温度下接入培养好的酵母菌种，也可以在接种前或接种后加入含氮化合物、镁盐和磷酸盐，在27～35℃温度下发酵28～40小时，经离心脱水、喷雾干燥生产单细胞蛋白，同时降低了废水中的COD和SO文档编号C12N1/00GK1482255SQ0312817公开日2004年3月17日 申请日期2003年6月19日 优先权日2003年6月19日专利技术者李庆新, 毕亚凡, 刘大银, 袁道凌, 李首训, 程新华 申请人:武汉化工学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用皂素生产废水发酵生产单细胞蛋白的方法，其特征在于包括以下步骤： ａ、将皂素生产的废水加入碱性化合物中和至ｐＨ为４．０－６．５； ｂ、将ａ步沉淀后的上清液在１００－１２０℃下灭菌１０－３０分钟； ｃ、在２８～３３℃温度下接入培养好的酵母菌种，在２７～３５℃温度下发酵２８～４０小时； ｄ、然后再经离心脱水、喷雾干燥即得单细胞蛋白。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆新，毕亚凡，刘大银，袁道凌，李首训，程新华，
申请(专利权)人：武汉化工学院，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]