本發明屬於生物發酵行業發酵廢液處理領域，公開了一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。本發明生物技術處理發酵廢水的方法簡單可行，處理效果好，成本低廉，適合推廣使用。
權利要求書
1.一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟：
步驟1)製備載體：
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20-22份，聚乙烯醇10-12份，腐植酸7-8份，澱粉醚5-6份，蔗糖3-5份，高嶺土3-4份，硫酸銨3-4份，甲殼素2-3份，秸稈2-3份，矽膠粉1-2份;
B)將腐植酸粉碎，然後新增高嶺土，混合均勻，研磨至100目的腐植酸高嶺土混合粉末;
C)將秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%，即得載體;
步驟2)製備生物製劑：
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%，即得;
步驟3)生物處理：
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7-7.5，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，優選地，所述矽膠粉的粒徑為200目;所述秸稈為玉米秸稈。
說明書
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法
技術領域
本發明屬於生物發酵行業發酵廢液處理領域，具體涉及一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法。
背景技術
蘇氨酸，簡稱Thr，化學式是C4H9NO3，是一種必需的氨基酸，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸，隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應用，蘇氨酸逐漸成為影響畜禽生長的主要限制性因素。蘇氨酸主要用做飼料新增劑，其生產步驟為濃縮、結晶、提取菌體蛋白，而其過程中產生的發酵廢水處理難度較大，成本較高，難以獲得性價比較高的副產品。
目前，蘇氨酸的生產方法主要有發酵法、蛋白質水解法和化學合成法三種，其中微生物發酵法已經成為生產蘇氨酸的主流方法。發酵法生產蘇氨酸需經過發酵、膜過濾、濃縮結晶、離心分離、乾燥、篩分、包裝等工藝操作，產生大量有機廢水，其含有菌體蛋白，它是一種單細胞蛋白，含有豐富的蛋白質，對乾燥後菌體蛋白的化學成分進行分析發現蘇氨酸廢棄菌體中蛋白質的含量高達80%以上，高於目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。去除菌體蛋白後的發酵廢水含量較高濃度的工業COD以及氨氮成分，比較難以處理。中國專利CN104222704A以及CN104261947A分別用發酵廢水製備了飼料以及肥料等，上述方法設計獨特，適合具備肥料或飼料生產資質和能力的企業。
目前，研究較熱的是生物技術處理發酵廢水，其具備成本低廉，不會造成二次汙染等優點，但是存在微生物配伍不合理，處理效率低下，以及微生物載體存在內部傳質差，不易透光，比表面積小，使用壽命短等缺陷;生物製劑需要投放的次數多，增加了成本，而且投放量大，產生的汙泥量大，不容易處理。
發明內容
本發明的目的是針對傳統工藝的不足，提供了一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其投入量少，處理效果佳，使用壽命長，成本低廉，減輕了企業負擔帶來了巨大的經濟效益和環保效益。為了實現本發明目的，採用如下技術方案：
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，包括如下步驟：
步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
具體地，包括如下步驟：
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20-22份，聚乙烯醇10-12份，腐植酸7-8份，澱粉醚5-6份，蔗糖3-5份，高嶺土3-4份，硫酸銨3-4份，甲殼素2-3份，秸稈2-3份，矽膠粉1-2份;優選地，矽膠粉的粒徑為200目;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%(重量份數)，即得載體;
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%(重量份數)，即得。
本發明所述菌種和藻類均可以從保藏中心等商業途徑購買得到。
本發明所述的菌種和藻類均可透過常規的培養方法得到所需濃度的菌液或藻液，此並非本發明的創新點，限於篇幅，並不一一贅述。
本發明取得的有益效果主要包括：
本發明處理發酵廢水的方法簡單可行，成本低廉，處理效果好;
本發明提供的載體，採用不同粒徑的原料，不僅能夠擴大載體的比表面積，而且具有抗拉強度大、分佈均勻、比表面積大，使用壽命長等特點;
本發明提供的載體能夠大大提高微生物的附著量，增加整體附著的生物膜量，反應槽中的微生物濃度得以提高，並且能夠減少汙泥產生量;
本發明提供的載體提供的厭氧、缺氧和好氧的多樣環境的存在可以促進硝化反硝化效果，同時促進汙泥的減量化，有利於廢水中氨氮等汙染物的去除;
本發明的生物製劑將各種能形成優勢菌群的菌種和藻類，配製成高效生物製劑，各微生物之間合理配伍，共生協調，互不拮抗，生物量大，繁殖快。
本發明生物製劑適於發酵廢水液處理，便於運輸及儲存，使用時更容易啟用，執行成本低廉。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20份，聚乙烯醇10份，腐植酸7份，澱粉醚5份，蔗糖3份，高嶺土3份，硫酸銨3份，甲殼素2份，玉米秸稈2份，矽膠粉1份;
C)將玉米秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7.5，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
實施例2
步驟1)製備載體
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水22份，聚乙烯醇12份，腐植酸8份，澱粉醚6份，蔗糖5份，高嶺土4份，硫酸銨4份，甲殼素3份，秸稈3份，矽膠粉2份;其中，矽膠粉的粒徑為200目;
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%(重量份數)，即得;
其中，枯草芽孢桿菌為(Bacillus subtilis)CGMCC NO： 2947(可參見CN101838621A)，嗜酸乳酸桿菌為(Lactobacillus acidophilus) ATCC4356(可參見Appl. Environ. Microbiol.December 2008 vol. 74,no. 24 7824-7827)，鮑曼不動桿菌為(Acinetobacter baumanii) 為ATCC 19606(可參見Infect Immun. 2012 Mar;80(3):1015-24)，鞘氨醇單孢菌為(Sphingomonas sp.) CGMCC NO.4589(可參見CN102168054A)，斜生柵藻為(Scenedesmus obliquus)CGMCC No.8015(可參見CN103484374A)。
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
本發明屬於生物發酵行業發酵廢液處理領域，公開了一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。本發明生物技術處理發酵廢水的方法簡單可行，處理效果好，成本低廉，適合推廣使用。
權利要求書
1.一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟：
步驟1)製備載體：
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20-22份，聚乙烯醇10-12份，腐植酸7-8份，澱粉醚5-6份，蔗糖3-5份，高嶺土3-4份，硫酸銨3-4份，甲殼素2-3份，秸稈2-3份，矽膠粉1-2份;
B)將腐植酸粉碎，然後新增高嶺土，混合均勻，研磨至100目的腐植酸高嶺土混合粉末;
C)將秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%，即得載體;
步驟2)製備生物製劑：
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%，即得;
步驟3)生物處理：
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7-7.5，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，優選地，所述矽膠粉的粒徑為200目;所述秸稈為玉米秸稈。
說明書
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法
技術領域
本發明屬於生物發酵行業發酵廢液處理領域，具體涉及一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法。
背景技術
蘇氨酸，簡稱Thr，化學式是C4H9NO3，是一種必需的氨基酸，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸，隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應用，蘇氨酸逐漸成為影響畜禽生長的主要限制性因素。蘇氨酸主要用做飼料新增劑，其生產步驟為濃縮、結晶、提取菌體蛋白，而其過程中產生的發酵廢水處理難度較大，成本較高，難以獲得性價比較高的副產品。
目前，蘇氨酸的生產方法主要有發酵法、蛋白質水解法和化學合成法三種，其中微生物發酵法已經成為生產蘇氨酸的主流方法。發酵法生產蘇氨酸需經過發酵、膜過濾、濃縮結晶、離心分離、乾燥、篩分、包裝等工藝操作，產生大量有機廢水，其含有菌體蛋白，它是一種單細胞蛋白，含有豐富的蛋白質，對乾燥後菌體蛋白的化學成分進行分析發現蘇氨酸廢棄菌體中蛋白質的含量高達80%以上，高於目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。去除菌體蛋白後的發酵廢水含量較高濃度的工業COD以及氨氮成分，比較難以處理。中國專利CN104222704A以及CN104261947A分別用發酵廢水製備了飼料以及肥料等，上述方法設計獨特，適合具備肥料或飼料生產資質和能力的企業。
目前，研究較熱的是生物技術處理發酵廢水，其具備成本低廉，不會造成二次汙染等優點，但是存在微生物配伍不合理，處理效率低下，以及微生物載體存在內部傳質差，不易透光，比表面積小，使用壽命短等缺陷;生物製劑需要投放的次數多，增加了成本，而且投放量大，產生的汙泥量大，不容易處理。
發明內容
本發明的目的是針對傳統工藝的不足，提供了一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，其投入量少，處理效果佳，使用壽命長，成本低廉，減輕了企業負擔帶來了巨大的經濟效益和環保效益。為了實現本發明目的，採用如下技術方案：
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，包括如下步驟：
步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
具體地，包括如下步驟：
步驟1)製備載體：
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20-22份，聚乙烯醇10-12份，腐植酸7-8份，澱粉醚5-6份，蔗糖3-5份，高嶺土3-4份，硫酸銨3-4份，甲殼素2-3份，秸稈2-3份，矽膠粉1-2份;優選地，矽膠粉的粒徑為200目;
B)將腐植酸粉碎，然後新增高嶺土，混合均勻，研磨至100目的腐植酸高嶺土混合粉末;
C)將秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%(重量份數)，即得載體;
步驟2)製備生物製劑：
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%(重量份數)，即得。
步驟3)生物處理：
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7-7.5，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
本發明所述菌種和藻類均可以從保藏中心等商業途徑購買得到。
本發明所述的菌種和藻類均可透過常規的培養方法得到所需濃度的菌液或藻液，此並非本發明的創新點，限於篇幅，並不一一贅述。
本發明取得的有益效果主要包括：
本發明處理發酵廢水的方法簡單可行，成本低廉，處理效果好;
本發明提供的載體，採用不同粒徑的原料，不僅能夠擴大載體的比表面積，而且具有抗拉強度大、分佈均勻、比表面積大，使用壽命長等特點;
本發明提供的載體能夠大大提高微生物的附著量，增加整體附著的生物膜量，反應槽中的微生物濃度得以提高，並且能夠減少汙泥產生量;
本發明提供的載體提供的厭氧、缺氧和好氧的多樣環境的存在可以促進硝化反硝化效果，同時促進汙泥的減量化，有利於廢水中氨氮等汙染物的去除;
本發明的生物製劑將各種能形成優勢菌群的菌種和藻類，配製成高效生物製劑，各微生物之間合理配伍，共生協調，互不拮抗，生物量大，繁殖快。
本發明生物製劑適於發酵廢水液處理，便於運輸及儲存，使用時更容易啟用，執行成本低廉。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，包括如下步驟：步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
具體地，包括如下步驟：
步驟1)製備載體：
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水20份，聚乙烯醇10份，腐植酸7份，澱粉醚5份，蔗糖3份，高嶺土3份，硫酸銨3份，甲殼素2份，玉米秸稈2份，矽膠粉1份;
B)將腐植酸粉碎，然後新增高嶺土，混合均勻，研磨至100目的腐植酸高嶺土混合粉末;
C)將玉米秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%(重量份數)，即得載體;
步驟2)製備生物製劑：
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%(重量份數)，即得。
步驟3)生物處理：
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7.5，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。
實施例2
一種利用生化技術處理蘇氨酸發酵廢水的方法，包括如下步驟：
步驟1)製備載體，步驟2)製備生物製劑，步驟3)生物處理。
具體地，包括如下步驟：
步驟1)製備載體
A)按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水22份，聚乙烯醇12份，腐植酸8份，澱粉醚6份，蔗糖5份，高嶺土4份，硫酸銨4份，甲殼素3份，秸稈3份，矽膠粉2份;其中，矽膠粉的粒徑為200目;
B)將腐植酸粉碎，然後新增高嶺土，混合均勻，研磨至100目的腐植酸高嶺土混合粉末;
C)將秸稈用粉碎機粉碎，然後過50目篩，即得秸稈粉;
D)將水，聚乙烯醇，澱粉醚，蔗糖，硫酸銨，甲殼素，秸稈粉以及矽膠粉依次新增到攪拌反應器中，200轉/min攪拌10min，然後新增腐植酸高嶺土混合粉末，500轉/min攪拌3min，隨後靜置12小時，最後置於60℃烘乾至水分含量5%(重量份數)，即得載體;
步驟2)製備生物製劑：
將枯草芽孢桿菌，嗜酸乳酸桿菌，鮑曼不動桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養至濃度為1×107個/ml的菌液，將斜生柵藻培養至濃度為1×105個/ml的藻液，將上述培養的枯草芽孢桿菌液，嗜酸乳酸桿菌液、鮑曼不動桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照3：2：2：1：1的體積比混合，靜置6小時，得到混合液體;將混合液體與步驟1)製備的載體按照1：2的質量比混合攪拌均勻，室溫發酵24-36h，乾燥至含水量為10%(重量份數)，即得;
其中，枯草芽孢桿菌為(Bacillus subtilis)CGMCC NO： 2947(可參見CN101838621A)，嗜酸乳酸桿菌為(Lactobacillus acidophilus) ATCC4356(可參見Appl. Environ. Microbiol.December 2008 vol. 74,no. 24 7824-7827)，鮑曼不動桿菌為(Acinetobacter baumanii) 為ATCC 19606(可參見Infect Immun. 2012 Mar;80(3):1015-24)，鞘氨醇單孢菌為(Sphingomonas sp.) CGMCC NO.4589(可參見CN102168054A)，斜生柵藻為(Scenedesmus obliquus)CGMCC No.8015(可參見CN103484374A)。
步驟3)生物處理：
往蘇氨酸發酵廢水中新增氨水，調整廢水的pH為7，然後按照5g生物製劑：1立方米廢水的新增量新增生物製劑，再靜置六天，排出。