[发明专利]一种利用食品发酵工业废水产有机酸新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物载体处理食品发酵业废水的新方法，特别是涉及一种对食品发酵工业高有机质废水通过填充床处理，利用废水中有机物生产有机酸“变废为宝”的新方法。

背景技术

食品发酵业废水是指由粮食包括粮食副产品为原料通过微生物发酵生产产品后所排放的废水。近年来，食品发酵业例如味精业，酱油业，啤酒业，酸奶业等行业迅速发展，这些行业所排放的废水极大的污染了环境，而且消耗了大量的能源和水资源，反过来也制约了食品发酵业的发展。目前我国是世界最大味精和啤酒生产国，每产一吨啤酒平均排出约15吨废水，每年生产啤酒所排放的废水在5亿吨以上，每年生产味精排出的废水达4亿吨以上。此类废水具有色度高、高有机质、成分复杂，处理难等特性，严重地影响我国水资源环境和人身健康。

填充床反应器又称固定床反应器。将固定化酶，固定化细胞等填充于反应器内，制成稳定的柱床，然后通入底物溶液，在一定的反应条件下实现催化反应，以一定的流速，收集输出的转化液。填充床具有高效率、易操作、结构简单等优点，是目前工业生产及研究中应用最为普遍的反应器。利用填充床生物反应器处理污水取得了较大进展，填充床可应用于造纸污水，印染污水，炼油厂污水等处理。食品发酵业产生的废水中含有高浓度的有机物质如蛋白质、氨基酸、碳水化合物、脂类物质等，同时还具备较高的BOD，COD以及较高浓度的固体悬浮物；且常含较高浓度的色素物质，如味精废水，酱油废水、啤酒废水等普遍存在焦糖色素。另外大多数食品发酵业废水中含较高的盐分和极端的pH，导致许多食品发酵废水不适于直接采用生物法处理。通过固定微生物于特殊的反应器，进行处理食品发酵业废水，能够实现对高浓度发酵废水的微生物降解。因此，通过恰当的微生物和填充床生物反应器的设置，完全能够实现对食品发酵业废水的综合处理，同时能够获得有机酸，如乙酸，柠檬酸等物质，具有重要的经济、社会，特别是环保价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用食品发酵业废水生产有机酸的新方法，同时将根霉菌，乳酸菌固定成丸，通过填充床生物反应器方式处理污水，产出有机酸。

本发明的技术方案主要为微生物根霉菌和乳酸菌。

生物载体的制备及污水处理方法。

首先将大类粮食做成粉状物，再将粉状物与稻草粉按重量比1:1混合均匀，再加入水、根霉菌和乳酸菌混合均匀，将此物料放置平板，温度控制在25-30 ℃，待根霉菌和乳酸菌生长24 h。再将混合物揉成直径为4-10 cm的小丸子，并于风干机中风干。将此菌丸放入填充床中进行污水处理，填充床的温度控制在25-35 ℃，处理时间为5-7天。

具体实施方式：

下面列举两个实施例，对本发明加以进一步说明：

实施例1

先将5 kg糯米粉，5 kg稻草粉混合均匀；再按米粉量的1 %接种根霉菌和乳酸菌入混合粉中，再加水混合均匀；将此物料加入平板，温度控制在25 ℃，待根霉菌和乳酸菌生长24 h。将生长好的菌粉揉成直径为6-8 cm的小丸。将菌丸风干并放入填充床中进行污水处理，填充床的温度控制在30-35 ℃。泵入酱油废水，处理7天。酱油废水COD清除率为85 %，焦糖色素清除度为99 %，酸度达6 g·L^-1

实施例2

先将5 kg大米粉，5 kg稻草粉混合均匀；再按米粉量的1 %接种根霉菌和乳酸菌入混合粉中，再加水混合均匀；将此物料加入平板，温度控制在30 ℃，待根霉菌和乳酸菌生长24 h。将生长好的菌粉揉成直径为3-5 cm的泥丸。将菌丸风干并放入填充床中进行污水处理，填充床的温度控制在25-30 ℃。泵入啤酒废水，处理6天，啤酒废水COD清除率为80 %，酸度达8.5 g·L^-1。

附图说明

附图1：填充床示意图（1水泵，2入水口，3 排气口，4 过滤器，5 根霉菌与乳酸菌丸，6 过滤器，7出水口）

附图2：处理酱油废水后的菌丸实物图

附图3：处理废水前的菌丸表面SEM扫描图

附图4：酱油废水处理前后实物图（左： 处理前酱油废水，右： 处理后酱油废水）