[发明专利]一种赤泥的非接触式连续生物脱碱工艺

摘要

本发明公开了一种赤泥的非接触式连续生物脱碱工艺，先在产酸过滤罐中注满已灭菌且已接种脱碱菌种的培养基，设定启动阶段参数，运行一定时间后进入连续产酸阶段，采用连续进液和连续出液模式，黑曲霉在产酸过滤罐中发酵产酸，产生的发酵液输送入脱碱罐，菌丝球单独排出，在脱碱罐中，赤泥浆液与发酵液发生酸碱中和反应，降低赤泥碱度，将反应后的混合物料送入固液分离罐，脱碱液和脱碱后的赤泥均呈中性，可直接排放或回用。本发明的工艺赤泥不与菌丝体直接接触，避免了赤泥毒性对菌丝体生长和繁殖的负面影响，连续运行使菌种始终处于对数生长期，避免了菌体延滞期和衰亡期的负面影响，实现了赤泥生物脱碱工艺的高效、绿色、低成本运营。

主权项

一种赤泥的非接触式连续生物脱碱工艺，其特征在于在非接触式连续生物脱碱装置中进行，具体包括以下步骤：(1)先将培养基进行灭菌处理，然后在灭菌后的培养基中接种黑曲霉孢子悬液；(2)将接种后的培养基通过进液管一次性加满产酸过滤罐进行发酵产酸，产酸过滤罐的运行分为启动和连续产酸两个阶段：启动阶段的作用是使黑曲霉适应环境并进入对数生长期，为系统进入连续淋滤阶段做准备；在启动阶段，关闭排菌管和第一排液管,所述第一排液管设置于产酸过滤罐底部，打开曝气装置、搅拌装置和温控装置，设定启动阶段的运行参数，系统运行44～52h，启动阶段结束，系统转入连续产酸阶段；在连续产酸阶段，产酸过滤罐的运行模式为连续进液和连续出液，接种后的培养基从进液管进入，过滤后的发酵液从第一排液管排出；设定连续产酸阶段的运行参数，通过进液管和第一排液管上各自的流量泵调节进液管内培养基的进液流量和第一排液管内发酵液的出液流量，使进液流量和出液流量相等，产酸过滤罐内发酵液的总量保持恒定；每隔1～2周开启排菌管排除产酸过滤罐内过量的菌丝球，在排菌阶段，关闭搅拌装置和曝气装置，发酵液静置30min，观测菌丝球层高度，当菌丝球层的高度超过产酸过滤罐总高度的1/2时，打开排菌管阀门排放菌丝球，当菌丝球层高度降为产酸过滤罐总高度的1/3左右时，关闭排菌管，开启搅拌装置和曝气装置，系统进入连续产酸阶段；在排菌阶段，如果发酵液静置30min后菌丝球层的高度没有超过产酸过滤罐总高度的1/2，则不排菌；(3)从产酸过滤罐底部的第一排液管流出的发酵液进入脱碱罐，贮泥罐中的赤泥浆液进入脱碱罐与发酵液中的有机酸在脱碱罐中发生酸碱中和反应，脱除赤泥的碱度，降低赤泥的pH值，赤泥浆液由去离子水与赤泥混合制成，去离子水与赤泥的重量比为5:1；脱碱罐的运行模式为连续进液和连续出液，控制脱碱罐的进液流量和出液流量使脱碱罐内的液体总量保持恒定，同时使发酵液在脱碱罐中的停留时间维持在2～4h，赤泥浆液通过流量泵从贮泥罐连续加入脱碱罐中，投加量为使脱碱罐内发酵液与赤泥浆液组成的混合液体的pH值为6.5～7.5，脱碱罐在运行时开启搅拌装置，使赤泥浆液与发酵液混合均匀；(4)脱碱罐中反应后的物料从脱碱罐底部流出然后从顶部进入固液分离罐，在固液分离罐中进行赤泥与脱碱液的固液分离反应；固液分离罐的运行模式为连续进液和连续出液；控制固液分离罐的进液流量和出液流量使罐内的液体总量保持恒定，同时使发酵液在固液分离罐中的停留时间维持在120～180min，当固液分离罐的赤泥层高度超过底部漏斗的高度时，打开排泥管进行排泥；分离后的液体即为脱碱液，从第二排液管排出，直接排放或收集后回收其中富集的金属离子；分离后的固体为脱碱后的赤泥，从排泥管排出回用或安全堆存。