[发明专利]一种异养小球藻发酵废液再利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业污水处理领域，具体涉及涉及一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法。

背景技术

小球藻(Chlorella)具有广泛的用途，除了直接使用藻蛋白制备保健品外，还可以提取小球藻油、小球藻生长因子、叶绿素等高价值产物。它除了可以利用光能和CO₂进行正常的光合自养生长外，还可以在无光条件下利用有机碳源、氮源和O₂，进行异养生长繁殖，生产效率也比自养条件下快得多，其中异养小球藻(Heterotrophic chlorella)的比生长速率是自养时的2.13倍，小球藻在异养条件下获得的生物量约为自养培养条件时的20倍、异养小球藻胞内脂类化合物含量高达细胞干重的55％，是自养藻细胞(14％)的4倍。

在现有生产技术条件下，异养小球藻发酵液的藻细胞质量体积干重往往达到60g/L以上，达到了直接提油或转酯化制柴油的要求。为了节省能耗、降低过程物料损失，异养小球藻发酵液油脂提取和转酯化制柴油采取了使用发酵液经细胞破碎后直接萃取提油、发酵液直接原位转酯化萃取提柴油的生产技术。在此工艺条件下虽然生产效率比自养状态下得到了极大的提高，但是油脂萃取后的水相占比高达80％以上，而且水相中含有丰富的营养物质、小球藻生长因子等有用物质。水相的COD往往高达20000mg/L以上，直接排放环保压力较大；但是如果使用合适的方法回用，仍然可以创造较佳的效益。

小球藻生长因子C.G.F(Chlorella Growth Facter)是小球藻所独有的活性成分，能够刺激细胞的生长、增殖。目前市场上已有相关产品出现，用于人类皮肤等组织细胞的修复。小球藻采用工业方法进行异养培养，高浓度的培养不可避免的会出现类似其他工业微生物发酵过程中出现的自溶，这样会导致C.G.F从异养小球藻胞内逃逸到胞外。而且异养小球藻发酵液在进行细胞破碎提油、原位转酯化制备和提取柴油时也会使更多的C.G.F从藻细胞中散失到外界溶液中。如果能够对异养小球藻发酵液油脂提取后的废液再次回用那么就会在发酵时对微生物细胞起到刺激生长的作用。

随着水资源紧缺的加剧和生态环境的恶化，加强现有水资源的循环利用是减轻污染和实现节能减排的重要途径。现有异养小球藻发酵液油脂提取后废液的处理方法通常是进行无害化处理后送到污水处理厂，这样会造成油脂提取后废液中的营养物质、C.G.F等有价值物质的损失。通过对异养小球藻发酵液油脂提取后废液进行再利用，既减轻了环境污染压力，又实现了有机废水的资源化利用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出的一种利用异养小球藻发酵废液进行综合利用和循环利用，从而实现节约水资源，减少污染排放的方法。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用是按照如下步骤进行的：

1)使用异养小球藻发酵液油脂提取后废液作为配料用水配制发酵培养基；

2)将得到的发酵培养基进行高温高压灭菌处理；

3)微生物接种；

4)发酵。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，所述的异养小球藻发酵液油脂提取后废液是指异养小球藻发酵液经提藻油、提柴油后得到的水相废液，特别是经过硫酸水解提藻油后得到的水相、使用硫酸和酒精对发酵液进行原位转酯化提柴油后得到的水相，这些水相在再利用前调pH到中性。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，所述作为配料用水的异养小球藻废液使用比例为占总配料用水体积的1-60％。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，所用发酵培养基配方为，葡萄糖1-30g/100mL、酵母粉0.1-3g/100mL。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，高温高压灭菌处理指的是120℃、0.15mpa、30min灭菌或使用喷射加热器100-120℃连续喷射灭菌。

一种异养小球藻发酵液油脂提取后废液再利用的方法，所述微生物指异养小球藻、酿酒酵母等，接种比例为10-20％。

本发明的有益之处在于：

本发明有效地解决异养小球藻工业废水资源化利用，减少了有机废水对环境的破坏，取得了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是在异养小球藻发酵液使用硫酸水解并萃取提油后的废液上清液占配料用水5％、葡萄糖3g/100mL、酵母粉0.3g/100mL条件下，经灭菌实消并降温后，接入10％异养小球藻种子，在2L摇瓶中发酵情况。