申請日2014.10.20
公開(公告)日2016.08.24
IPC分類號C12N11/10; C02F3/34; C12R1/685; C12R1/125; C12R1/865; C12R1/11; C12R1/645; C12R1/465; C12R1/01; C02F103/36
摘要
本發(fā)明涉及一種處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑，該制劑由載體和復(fù)合微生物菌劑制備而成，使用該制劑處理污水的步驟為首先將黃原膠廢水經(jīng)過格柵，去除大的懸浮物，然后經(jīng)過提升泵提升到初沉池，在初沉池中經(jīng)過冷卻塔的冷卻進(jìn)入調(diào)節(jié)池;然后將調(diào)節(jié)池內(nèi)的黃原膠廢水調(diào)節(jié)pH6.0‑7.0,進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，添加生物制劑深度處理后達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明制劑經(jīng)濟(jì)環(huán)保，價格低廉，可操作性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣闊。
權(quán)利要求書
1.一種處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑，其特征在于：所述制劑為載體和復(fù)合微生物菌劑按照2：1的重量比混合制備，所述載體為殼聚糖，所述復(fù)合微生物菌劑為下列重量份的原料制備而成：
放線菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢桿菌8份、釀酒酵母7份、巨大芽孢桿菌5份、反硝化菌5份、紅球菌3份、黃孢原毛平革菌2份;
所述放線菌為放線菌(streptomyces griseorubens)CGMCC No：5706;
所述黑曲霉為黑曲霉(Aspergillus nige)CCTCC No：M206034;
所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC No：2947;
所述釀酒酵母為釀酒酵母(saccharomyces cerevisiae)CGMCC No：2388;
所述巨大芽孢桿菌為巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium)CGMCC No：2267;
所述反硝化菌為反硝化菌(Paracoccus pantotrophus)ATCC 35512;
所述紅球菌為紅球菌(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906;
所述黃孢原毛平革菌為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)ATCC 24725。
說明書
一種處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵行業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體提供一種處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑。
背景技術(shù)
黃原膠(xanthan gum)是20世紀(jì)50年代美國農(nóng)業(yè)部的北方研究室(Northern Regional Research Laboratories,NRRL)從野油菜黃單孢菌(Xanthom onas cam pestris)NRRLB21459發(fā)現(xiàn)了分泌的中性水溶性多糖，又稱為漢生膠。它是由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸以218∶2∶2的摩爾比組成的一種微生物胞外雜多糖，其“五糖重復(fù)單元”主鏈由2個D-葡萄糖分子經(jīng)β-1，4糖苷鍵連接而成，具有類似纖維素的骨架結(jié)構(gòu)，每2個葡萄糖中的一個碳鍵上連接有一個由2個甘聚糖和1個葡萄糖醛酸組成的三糖側(cè)鏈。黃原膠獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)賦予了它眾多卓越的理化性能，如良好的增稠性、觸變性、乳化性、假塑性等。它還有一個重要的特性是能夠與其他多聚糖產(chǎn)生交互作用導(dǎo)致黏度增加，同時，還是一種經(jīng)反復(fù)確認(rèn)的無毒安全的綠色物質(zhì)，因此成為食品工業(yè)中廣泛使用的一種細(xì)菌多糖和目前國際上性能最優(yōu)越的生物膠之一。自20世紀(jì)60年代初美國Kelco公司投入工業(yè)化生產(chǎn)以來，黃原膠產(chǎn)品在食品、輕工、醫(yī)藥、紡織、化妝品、石油開采和消防等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。
隨著對黃原膠的需求猛增，我國已成為全球最大的黃原膠生產(chǎn)國。因?yàn)辄S原膠是生物發(fā)酵多糖，必然會帶來發(fā)酵廢液污染的問題，由于黃原膠具有不溶機(jī)劑，易溶于水的特點(diǎn)所以在生產(chǎn)中需要向發(fā)酵液中添加大量有機(jī)溶劑，將黃原膠從發(fā)酵液中沉淀出來，再以蒸餾方獲得產(chǎn)品，其提取產(chǎn)生的廢水特點(diǎn)是含大量菌體和和有機(jī)物(COD)，還有精餾塔回收酒后的外排廢水和設(shè)備清洗，主要污染物為未利用的淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)物。黃原膠廢水還有一個明顯特點(diǎn)就是含有膠類物質(zhì)，難以降解處理。含有大量的發(fā)酵污染物，主要含有部分氯化鈉、硝酸鈉、氯化鈣等無機(jī)鹽及大量的糖類和有機(jī)分子物質(zhì)如殘?zhí)�、乙酸、丙酮酸等，CODcr在4000mg/L以上。如果處理不好，不僅會污染環(huán)境，還會浪費(fèi)其中的生物物質(zhì)，同時對我國的水資源構(gòu)成威脅，將嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展。
目前對黃原膠廢水的處理方法各有不同，物理法能夠較快速的去除廢水中的物質(zhì)，但其缺點(diǎn)也不容忽視，如設(shè)備要經(jīng)常清洗等，阻止該法在廢水處理中的廣泛應(yīng)用�；瘜W(xué)法降解過程則簡單但無規(guī)則。黃原膠在高溫狀態(tài)下，可以與氧化性物質(zhì)發(fā)生熱降解，但此法需要大量的熱量。而目前的生物處理方法均需要預(yù)處理如絮凝、氣浮等。與物理法、化學(xué)相比，微生處理廢水具有經(jīng)濟(jì)高效等顯著特點(diǎn)并可實(shí)現(xiàn)廢水處理的資源化、無害，使得微生物法始終在中占有重要位置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)工藝的不足，提供了一種適用的處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑，其大幅降低了成產(chǎn)成本，生產(chǎn)過程操作簡便，符合資源綜合利用、節(jié)能減排的要求，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(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：
一種處理黃原膠生產(chǎn)污水的制劑，所述生物制劑為載體和復(fù)合微生物菌劑按照2：1的重量比混合制備，所述載體為殼聚糖，所述復(fù)合微生物菌劑為下列重量份的原料制備而成：
放線菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢桿菌8份、釀酒酵母7份、巨大芽孢桿菌5份、反硝化菌5份、紅球菌3份、黃孢原毛平革菌2份
所述放線菌為放線菌(streptomyces griseorubens)CGMCC NO 5706(CN102703344A);
所述黑曲霉具體為黑曲霉(Aspergillus nige)CCTCC No：M206034;(CN1924000);
所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC NO 2947(CN101838621A);
所述釀酒酵母為釀酒酵母(saccharomyces cerevisiae)CGMCC NO 2388(CN102265984A);
所述巨大芽孢桿菌具體可為巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium)CGMCC No：2267(CN101215532);
所述反硝化菌為反硝化菌(Paracoccus pantotrophus)ATCC 35512;
所述紅球菌為紅球菌(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906;(參見文獻(xiàn)Cloning and Characterization of Benzoate Catabolic Genes in the Gram-Positive Polychlorinated Biphenyl DegraderRhodococcus sp. Strain RHA1，J. Bacteriol. November 2001);
所述黃孢原毛平革菌為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)ATCC 24725(參見文獻(xiàn)APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Feb1994, p709-714)。
將以上放線菌、黑曲霉、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、巨大芽孢桿菌、反硝化菌、紅球菌、黃孢原毛平革菌按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在2×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照上述重量份混合得到液體菌劑;
取上述液體菌劑與載體攪拌混合，優(yōu)選以殼聚糖(40-80目)為載體，按照載體和復(fù)合微生物菌劑按照2：1的重量比混合制備，干燥：將混合好物料進(jìn)行干燥，干燥溫度為20-50℃，干燥后含水量為10-20%;檢驗(yàn)、包裝：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，成品按重量進(jìn)行包裝，即得固體菌劑。
利用本發(fā)明生物制劑治理黃原膠生產(chǎn)污水的方法，包括下述步驟
(1)將黃原膠廢水首先經(jīng)過格柵，去除大的懸浮物，然后經(jīng)過提升泵提升到初沉池，在初沉池中沉淀后，再經(jīng)過冷卻塔的冷卻進(jìn)入調(diào)節(jié)池;
(2)將調(diào)節(jié)池內(nèi)的黃原膠廢水調(diào)節(jié)pH6.0-7.0,進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，添加生物制劑深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
按每立方米每次投加微生物制劑20克，每天投加1次，連續(xù)投加一周，最后靜置3天，將液體排出。
本發(fā)明取得的有益效果：
復(fù)合菌劑專門針對本發(fā)明黃原膠制備過程的廢水，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(yùn)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)的黃原膠過程排放廢水有獨(dú)特的處理效果。應(yīng)用本發(fā)明污水處理方法，可提高處理水量和處理水質(zhì)，降低運(yùn)行費(fèi)用，促進(jìn)達(dá)標(biāo)排放。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1：
某公司黃原膠生產(chǎn)車間，采用如下方法治理生產(chǎn)污水
一種用于治理黃原膠生產(chǎn)污水的方法，其特征在于：
(1)將黃原膠廢水首先經(jīng)過格柵，去除大的懸浮物，然后經(jīng)過提升泵提升到初沉池，在初沉池中經(jīng)過冷卻塔的冷卻進(jìn)入調(diào)節(jié)池;
(2)將調(diào)節(jié)池內(nèi)的黃原膠廢水調(diào)節(jié)pH6.0-7.0,進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，添加生物制劑深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
所述生物制劑為載體和復(fù)合微生物菌劑按照2：1的重量比混合制備，所述載體為殼聚糖，所述復(fù)合微生物菌劑為下列重量份的原料制備而成：
放線菌10份、黑曲霉10份、枯草芽孢桿菌8份、釀酒酵母7份、巨大芽孢桿菌5份、反硝化菌5份、紅球菌3份、黃孢原毛平革菌2份
所述放線菌為放線菌(streptomyces griseorubens)CGMCC NO 5706(CN102703344A);
所述黑曲霉具體為黑曲霉(Aspergillus nige)CCTCC No：M206034;(CN1924000);
所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC NO 2947(CN101838621A);
所述釀酒酵母為釀酒酵母(saccharomyces cerevisiae)CGMCC NO 2388(CN102265984A);
所述巨大芽孢桿菌具體可為巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium)CGMCC No：2267(CN101215532);
所述反硝化菌為反硝化菌(Paracoccus pantotrophus)ATCC 35512(參見文獻(xiàn)，異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌Paracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究進(jìn)展，應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報2008);
所述紅球菌為紅球菌(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906;(參見文獻(xiàn)Cloning and Characterization of Benzoate Catabolic Genes in the Gram-Positive Polychlorinated Biphenyl DegraderRhodococcus sp. Strain RHA1，J. Bacteriol. November 2001);
所述黃孢原毛平革菌為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)ATCC 24725(參見文獻(xiàn)APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Feb1994, p709-714)。
將以上放線菌、黑曲霉、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、巨大芽孢桿菌、反硝化菌、紅球菌、黃孢原毛平革菌按照常規(guī)培養(yǎng)濃度均控制在2×108個/克，所培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例混合得到液體菌劑;
取上述液體菌劑與載體攪拌混合，優(yōu)選以殼聚糖(40-80目)為載體，按照載體和復(fù)合微生物菌劑按照2：1的重量比混合制備，干燥：將混合好物料進(jìn)行干燥，干燥溫度為20-50℃，干燥后含水量為10-20%;檢驗(yàn)、包裝：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，成品按重量進(jìn)行包裝，即得固體菌劑。
按每立方米釜底料每次投加微生物制劑20克，每天投加1次，連續(xù)投加一周，最后靜置3天，將液體排出，所述排放標(biāo)準(zhǔn)為廢水處理后應(yīng)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB8978-96) 一級標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1：
檢測項(xiàng)目初始值排放標(biāo)準(zhǔn)處理后COD<sub>CR</sub>/mg/L827310080BOD<sub>5</sub>/mg/L25603021SS/mg/L19357019pH8.76-87.3
該用于治理黃原膠生產(chǎn)污水的設(shè)備總投資91萬元，占地約220平方米，處理水量為12.37萬m3/a，耗電0.6kw.h/ m3,按照電價0.5元kw.h計(jì)，折合人民幣0.3元/m3，投加菌劑折合費(fèi)用為0.15元/m3，全場值班人員需要1人，月工資1500元/人，折合人工費(fèi)0.08元/m3，故合計(jì)廢水處理成本為0.53元/m3。
