本發(fā)明涉及生物發(fā)酵行業(yè)氨基酸提取工藝領(lǐng)域，具體公開一種處理谷氨酸發(fā)酵污水的生物制劑。
背景技術(shù)：
：味精發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后排放的母液具有cod高、bod5高、菌體含量高、硫酸根(改用硫酸調(diào)ph前為氯離子)含量高、氨氮含量高及ph值(1.5-3.2)低“五高一低”的特點。是一種治理難度很大的工業(yè)廢水。由于不能有效地治理味精廢水，不少味精廠被列入全國重點污染源單位之列，味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題。對這種高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理技術(shù)一直是研究的熱點和難點，據(jù)報道谷氨酸提取廢水中含有的大量菌體，它是一種單細(xì)胞蛋白，含有豐富的蛋白質(zhì)，對干燥后菌體蛋白的化學(xué)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)谷氨酸廢棄菌體中蛋白質(zhì)的含量高達(dá)85.8％總氨基酸含量為78.77％，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。其氨基酸種類和配比都比較齊全，并且含有豐富的維生素、核酸、多糖等其他營養(yǎng)物質(zhì)。且谷氨酸發(fā)酵過程中所加入糖類物質(zhì)與谷氨酸一起經(jīng)過發(fā)酵后會生成低聚異麥芽糖。谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)生高濃度廢水經(jīng)過超濾膜過濾后進(jìn)行雙極性膜電滲析進(jìn)行脫鹽處理，脫鹽后的廢水可用于制取肥料，得到的脫鹽后的清液含有大量的低聚異麥芽糖。這些有用物質(zhì)白白排放，每年造成大量的損失浪費。最近幾年，我國氨基酸生產(chǎn)行業(yè)的建設(shè)發(fā)展較快，已經(jīng)成為外資投資和中國經(jīng)濟(jì)增長的熱點，因此，水資源污染等環(huán)境問題已經(jīng)成為制約氨基酸生產(chǎn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。氨基酸廢水是一種有害無毒的高濃度有機(jī)酸性廢水，用單一的處理方法要求達(dá)標(biāo)排放是很困難的，只有走綜合利用和治理相結(jié)合的路線，才能實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。阜豐集團(tuán)是全球生產(chǎn)谷氨酸、黃原膠等氨基酸及衍生產(chǎn)品的龍頭企業(yè)，是全球第一大味精生產(chǎn)企業(yè)、全球第一大黃原膠生產(chǎn)企業(yè)、中國生物發(fā)酵行業(yè)的航母。氨基酸發(fā)酵污水的主要來源是：發(fā)酵液經(jīng)提取谷氨酸后的廢母液或者離子交換尾液；生產(chǎn)過程中各種設(shè)備(調(diào)漿罐、液化罐、糖化罐、發(fā)酵罐、提取罐、中和脫色的罐等)的洗滌廢水；離子交換樹脂洗滌與再生廢水；液化(95℃)至糖化、糖化至發(fā)酵等各階段的冷卻水；各種冷凝水(液化、糖化、濃縮等工藝)；國內(nèi)部分廠家生產(chǎn)廢水水質(zhì)的特點及主要問題一方面：谷氨酸的提取通常采用等電-離交法，通過加入濃硫酸調(diào)節(jié)等電點使谷氨酸結(jié)晶出來，而生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫酸銨廢液，給廢液處理帶來困難，對環(huán)境、水源造成了直接的危害。另一方面：味精工業(yè)也是我國發(fā)酵工業(yè)中的最大污染源，據(jù)統(tǒng)計，每噸味精產(chǎn)品產(chǎn)生高濃度廢水15噸左右。味精行業(yè)高濃度有機(jī)廢水污染嚴(yán)重，是行業(yè)突出的共性問題。發(fā)酵廢母液或離交尾液是味精生產(chǎn)行業(yè)的主要污染源。最后：吸附法主要依賴于吸附劑巨大的比表面積，通過物理吸附或化學(xué)吸附來除去水中的污染物?；钚蕴恳蚓哂胸S富的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，且其化學(xué)穩(wěn)定性好，吸附能力強，常被作為一種重要的吸附劑材料被廣泛應(yīng)用，但其成本較高。還有利用凹凸棒土等非金屬離子礦物進(jìn)行吸附，但天然非金屬礦物作為吸附劑有以下幾點局限性：天然非金屬礦物密度較大且比表面積有限，天然非金屬礦物表面多帶負(fù)電，且直接采用天然非金屬粉礦如粘土類礦物作為吸附劑，會存在吸附后固液難以分離的問題。目前，我國相關(guān)科研院校、氨基酸生產(chǎn)企業(yè)圍繞氨基酸廢水的處理工藝和綜合利用做了大量的工作，提出了不少新的處理工藝和資源化利用方案，氨基酸廢水的治理正逐步趨向于新的處理工藝與全流程資源化利用相結(jié)合的綜合。申請人集團(tuán)公司多年來致力于公關(guān)清潔的氨基酸生產(chǎn)方法，曾經(jīng)公開過有效處理發(fā)酵廢液的工藝，其中使用了微生物菌劑，處理cod、氨氮、ss效果好，但是存在菌劑中菌株種類過多，增加了菌株污染的可能性，菌劑使用量偏大，每噸污水需要加0.5-1kg物理吸附劑以及15-20g的菌劑，并且菌劑容易沉積到池底，造成絮集，從而產(chǎn)生大量的污泥，清理比較困難。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種處理谷氨酸發(fā)酵污水的生物制劑，利用該生物制劑對谷氨酸發(fā)酵污水處理過程操作簡便，符合資源綜合利用、節(jié)能減排的要求，同時減少了廢液排放，減輕了污水處理負(fù)擔(dān)，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：一種處理谷氨酸發(fā)酵污水的生物制劑，所述生物制劑由復(fù)合微生物菌劑和載體按照2:1的重量比混合制備，所述復(fù)合微生物菌劑的活性成分包括下列重量份的原料：紅球菌發(fā)酵液5份、短小芽孢桿菌發(fā)酵液5份、異生青霉發(fā)酵液3份、藤黃微球菌發(fā)酵液3份。所述紅球菌為紅球菌（rhodococcusrhodochrous）atcc15906；所述短小芽孢桿菌為短小芽孢桿菌（bacilluspumnlis）cctcc2014225；所述異生青霉為異生青霉（penicilliumdiversum）atcc10437；所述藤黃微球菌(micrococcusluteus)為atcc49442。將以上紅球菌、短小芽孢桿菌、異生青霉、藤黃微球菌、按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在1×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例混合得到復(fù)合微生物菌劑；所述載體的制備方法為：將沸石和高嶺石按照2:1的質(zhì)量比投入到粉碎機(jī)中粉碎處理，然后研磨成100目的粉末；將上述粉末、淀粉和殼聚糖按照2:2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，1000rpm攪拌10min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，接著加入占聚苯乙烯微球質(zhì)量30%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為1-2mm的顆粒；將顆粒于80℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫20min，取出，自然冷卻至室溫，即得。利用上述生物制劑處理氨基酸發(fā)酵廢水的方法，其特征在于，包括下述步驟：a、自然沉降將谷氨酸發(fā)酵工業(yè)廢水流經(jīng)多重格柵，所述多重格柵的柵隙逐漸減小，排入沉降池，然后加入吸附劑，按照每噸污水添加0.3kg的添加量將吸附劑添加到污水中，并吹入空氣，再進(jìn)行沉降處理，即得到工業(yè)廢水的上清液；所述吸附劑為：按照貝殼粉、花崗巖、聚合硫酸鐵質(zhì)量比為5:4:1的質(zhì)量比混合制備；b、水解酸化厭氧生化處理先將步驟a中所述的工業(yè)廢水上清液排入酸堿調(diào)節(jié)池，ph調(diào)節(jié)至3-7，然后排入水解酸化池進(jìn)行水解酸化厭氧生化處理，即得到水解酸化后的工業(yè)廢水；c、生物修復(fù)處理將步驟b中所述的水解酸化后的工業(yè)廢水排入沉淀池，調(diào)節(jié)ph為6.5-7.0，添加生物制劑深度處理，按每立方米液體每次投加生物制劑2-3克，每天投加1次，連續(xù)投加5-7天，再靜置3天，最后經(jīng)過板框過濾器過濾排出；所述板框過濾器用于收集微生物菌體，避免對水體造成污染。即可得到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的排放水。本發(fā)明取得的有益效果：1吸附劑為按照貝殼粉、花崗巖、聚合硫酸鐵質(zhì)量比為5:4:1的質(zhì)量比混合制備，其含有一定的硅酸鹽類為主體的天然材料，含有有機(jī)質(zhì)及礦物質(zhì)，存在于含有硅酸鹽類為主體的天然中的微量元素，隨著時間的推移會在污水中析出，并在溶解氧、酸根離子的作用下使污水中可溶性污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成凝固體，使水質(zhì)得到凈化。而聚合硫酸鐵可使得污水中有機(jī)物通過發(fā)揮其網(wǎng)捕和架橋等特性，加速污染物的凝集、轉(zhuǎn)化，使得水體中微小顆粒和污染物凝集成絮凝體。2為了減少對單一特定菌劑的依賴性，避免出現(xiàn)菌劑污染造成的損失，申請人開發(fā)了多種微生物制劑，相互補充，保證污水處理的正常運轉(zhuǎn)，本申請復(fù)合菌劑專門針對本發(fā)明谷氨酸提取制備過程的廢水，將各種能形成優(yōu)勢菌群的菌種，配制成高效微生物制劑，按一定量投加到廢水處理系統(tǒng)中，加速微生物對污染物的降解，以提高系統(tǒng)的生物處理效率，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。其含有多種對難降解污染物有優(yōu)良降解能力的微生物，各菌種之間合理配伍，共生協(xié)調(diào)，互不拮抗，活性高，生物量大，繁殖快，投加在廢水處理系統(tǒng)中，對大分子、難降解物質(zhì)有良好的降解效果，對傳統(tǒng)的氨酸過程排放廢水有獨特的處理效果。適于本申請制備方法產(chǎn)生廢水排放處理，可提高處理水量和處理水質(zhì)，降低運行費用，促進(jìn)達(dá)標(biāo)排放。3傳統(tǒng)的載體，容易沉淀，本發(fā)明微生物制劑采用載體和菌液造粒而得，比表面積大，菌體附著力強，密度與水體相當(dāng)，可以懸浮與水體中，避免了制劑密度過大沉淀于池底造成的微生物分布不均而影響除污效果，還能減少污泥的產(chǎn)量，有利于廢液中cod以及氨氮等污染物的去除。具體實施方式：實施例1：取阜豐車間的谷氨酸發(fā)酵液，采用如下步驟：a、自然沉降將谷氨酸發(fā)酵工業(yè)廢水流經(jīng)多重格柵，所述多重格柵的柵隙逐漸減小，排入沉降池，然后加入吸附劑，按照每噸污水添加0.3kg的添加量將吸附劑添加到污水中，并吹入空氣，再進(jìn)行沉降處理，即得到工業(yè)廢水的上清液；所述吸附劑為：按照貝殼粉、花崗巖、聚合硫酸鐵質(zhì)量比為5:4:1的質(zhì)量比混合制備；b、水解酸化厭氧生化處理先將步驟a中所述的工業(yè)廢水上清液排入酸堿調(diào)節(jié)池，ph調(diào)節(jié)至4，然后排入水解酸化池進(jìn)行水解酸化厭氧生化處理，即得到水解酸化后的工業(yè)廢水；c、生物修復(fù)處理將步驟b中所述的水解酸化后的工業(yè)廢水排入沉淀池，調(diào)節(jié)ph為6.5，添加生物制劑深度處理，按每立方米液體每次投加生物修復(fù)制劑2克，每天投加1次，連續(xù)投加7天，再靜置3天，最后經(jīng)過板框過濾器過濾排出；所述板框過濾器用于收集微生物菌體，避免對水體造成污染。即可得到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的排放水。所述生物制劑由復(fù)合微生物菌劑和載體按照2:1的重量比混合制備，所述復(fù)合微生物菌劑的活性成分包括下列重量份的原料：紅球菌發(fā)酵液5份、短小芽孢桿菌發(fā)酵液5份、異生青霉發(fā)酵液3份、藤黃微球菌發(fā)酵液3份。所述紅球菌為紅球菌（rhodococcusrhodochrous）atcc15906；參見文獻(xiàn)cloningandcharacterizationofbenzoatecatabolicgenesinthegram-positivepolychlorinatedbiphenyldegraderrhodococcussp.strainrha1，j.bacteriol.november2001；所述短小芽孢桿菌為短小芽孢桿菌（bacilluspumnlis）cctccno：m2014225(cn104263677)；所述異生青霉為異生青霉（penicilliumdiversum）atcc10437；所述藤黃微球菌(micrococcusluteus)為atcc49442。將以上紅球菌、短小芽孢桿菌、異生青霉、藤黃微球菌、按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在1×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例混合得到復(fù)合微生物菌劑；所述載體的制備方法為：將沸石和高嶺石按照2:1的質(zhì)量比投入到粉碎機(jī)中粉碎處理，然后研磨成100目的粉末；將上述粉末、淀粉和殼聚糖按照2:2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，1000rpm攪拌10min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，接著加入占聚苯乙烯微球質(zhì)量30%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為1-2mm的顆粒；將顆粒于80℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫20min，取出，自然冷卻至室溫，即得。按每立方米液體每次投加生物制劑2克，每天投加1次，連續(xù)投加7天，再靜置3天，最后經(jīng)過板框過濾器過濾排出；所述板框過濾器用于收集微生物菌體，避免對水體造成污染。即可得到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的排放水。實施例2：取阜豐車間的谷氨酸發(fā)酵液，采用如下步驟：a、自然沉降將谷氨酸發(fā)酵工業(yè)廢水流經(jīng)多重格柵，所述多重格柵的柵隙逐漸減小，排入沉降池，然后加入吸附劑，按照每噸污水添加0.3kg的添加量將吸附劑添加到污水中，并吹入空氣，再進(jìn)行沉降處理，即得到工業(yè)廢水的上清液；所述吸附劑為：按照貝殼粉、花崗巖、聚合硫酸鐵質(zhì)量比為5:4:1的質(zhì)量比混合制備；b、水解酸化厭氧生化處理先將步驟a中所述的工業(yè)廢水上清液排入酸堿調(diào)節(jié)池，ph調(diào)節(jié)至6，然后排入水解酸化池進(jìn)行水解酸化厭氧生化處理，即得到水解酸化后的工業(yè)廢水；c、生物修復(fù)處理將步驟b中所述的水解酸化后的工業(yè)廢水排入沉淀池，調(diào)節(jié)ph為7.0，添加生物修復(fù)制劑深度處理，按每立方米液體每次投加生物修復(fù)制劑3克，每天投加1次，連續(xù)投加5天，再靜置3天，最后經(jīng)過板框過濾器過濾排出；所述板框過濾器用于收集微生物菌體，避免對水體造成污染。即可得到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的排放水。所述生物修復(fù)制劑由復(fù)合微生物菌劑和載體按照2:1的重量比混合制備，所述復(fù)合微生物菌劑的活性成分包括下列重量份的原料：紅球菌發(fā)酵液5份、短小芽孢桿菌發(fā)酵液5份、異生青霉發(fā)酵液3份、藤黃微球菌發(fā)酵液3份。所述紅球菌為紅球菌（rhodococcusrhodochrous）atcc15906；參見文獻(xiàn)cloningandcharacterizationofbenzoatecatabolicgenesinthegram-positivepolychlorinatedbiphenyldegraderrhodococcussp.strainrha1，j.bacteriol.november2001；所述短小芽孢桿菌為短小芽孢桿菌（bacilluspumnlis）cctccno：m2014225(cn104263677)；所述異生青霉為異生青霉（penicilliumdiversum）atcc10437；所述藤黃微球菌(micrococcusluteus)為atcc49442。將以上紅球菌、短小芽孢桿菌、異生青霉、藤黃微球菌、按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在1×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例混合得到復(fù)合微生物菌劑；所述載體的制備方法為：將沸石和高嶺石按照2:1的質(zhì)量比投入到粉碎機(jī)中粉碎處理，然后研磨成100目的粉末；將上述粉末、淀粉和殼聚糖按照2:2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，1000rpm攪拌10min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，接著加入占聚苯乙烯微球質(zhì)量30%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為1-2mm的顆粒；將顆粒于80℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫20min，取出，自然冷卻至室溫，即得。實施例3處理廢水效果實例取阜豐生產(chǎn)車間的谷氨酸發(fā)酵廢液為例（cod為934mg/l、氨氮226mg/l、硫化物77mg/l），以實施例1的方法為例，取樣測定cod、氨氮、硫化物數(shù)據(jù)；并且設(shè)置對照組，檢測菌劑中各菌株的配伍效果：對照組1：不添加紅球菌，其余同實施例1；對照組2：不添加短小芽孢桿菌，其余同實施例1；對照組3：不添加異生青霉，其余同實施例1；對照組4：不添加藤黃微球菌，其余同實施例1；對照5組：不添加步驟a的吸附劑，其余同實施例1.具體檢測結(jié)果見表1：表1廢水處理實例實施例1（mg/l）對照組1（mg/l）對照組2（mg/l）對照組3（mg/l）對照組4（mg/l）對照組5mg/lcod去除率（%）98.5%47.7%46.2%71.3%54.1%63.5%nh3-n去除率（%）98.7%58.3%60.4%47.7%68.4%40.7%硫化物去除率（%）99.3%51.4%69.3%43.2%41.7%41.5%澄清度27cm14cm17cm18cm16cm15cm結(jié)論，本發(fā)明生物制劑中菌類合理配伍，協(xié)同性強，配合物理吸附劑，能夠有效地去除發(fā)酵廢液中的cod、氨氮以及硫化物。實施例4試驗組：本發(fā)明實施例1的方法；對照組：申請人之前的發(fā)明專利技術(shù)“一種用于治理谷氨酸發(fā)酵污水的生化制劑”檢測了微生物制劑的密度、更換頻率以及污泥產(chǎn)生量等指標(biāo)，具體見表2：表2載體研究實驗指標(biāo)密度g/ml更換頻率d第10天污泥產(chǎn)生量g/l第20天污泥產(chǎn)生量g/l試驗組1.0760d3.88.9對照組1.2720d8.919.5本發(fā)明經(jīng)過對載體改性造粒，使得菌劑分布更加均勻，加速污染物的凝集、轉(zhuǎn)化，使得水體中微小顆粒和污染物凝集成絮凝體，降低了更換使用頻率，減少了污泥的產(chǎn)生。以上列舉的僅是本發(fā)明的最佳具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12