專利名稱：利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物菌劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法。本發(fā)明方法在生產(chǎn)生物菌劑的同時可以治理造紙廢水(特指鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液)這種工業(yè)廢棄物所帶來的污染。
背景技術(shù)：
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。造紙廠按工序排出三股水，一是制漿蒸煮廢液，通稱造紙黑液；二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水，也稱中段水；三是抄紙機上的白水，白水經(jīng)處理后可以回用。中段水是黑液提取不完全所剩下的部分，在總量的10%以內(nèi)。在黑液中所含的污染物占到了全廠污染排放總量的90%以上，黑液中含有大量的懸浮性固體、有機污染物和有毒物質(zhì)，直接排放到水體中會造成嚴重的污染。而每生產(chǎn)It紙漿就約排放IOt (10° Be)的黑液，因此，造紙黑液的排放是造紙廠污染的主要根源。對于造紙黑液的處理，目前國內(nèi)外大型的造紙企業(yè)都是用傳統(tǒng)的燃燒法進行處理和堿回收。而由于該方法投資大，設(shè)備復雜，很多中小型企業(yè)都是將造紙黑液直接排放掉，造成了嚴重的環(huán)境污染問題，也因此導致了很多企業(yè)的破產(chǎn)。所以，盡快找到有效治理造紙黑液的方法是環(huán)保部門和造紙工業(yè)亟待解決的一項難題。堿法制漿是一種應用堿性溶液蒸煮植物纖維原料的化學制漿方法，一般主要包括硫酸鹽法和燒堿法，所用的堿性化學物質(zhì)主要是氫氧化鈉、硫化鈉、碳酸鈉等鈉堿類。因此造紙黑液中含有大量的鈉離子。而鈉離子并不是植物生長所必需的營養(yǎng)元素，大量地鈉離子進入土壤后還易導致土壤鹽堿化，所以含鈉離子的造紙黑液不能大量應用在制作肥料上面。然而，造紙黑液中還含有大量地木質(zhì)素和半纖維素以及木糖、鉀、氮、磷、等物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)上有很高的利用價值，很適合用來制作肥料，如果就此放棄，是一項很大的浪費。由此，有些專家提出了“鉀堿制漿”法，即用鉀堿代替鈉堿來制漿，雖然鉀堿的成本高于鈉堿，但由于鉀是植物生長的營養(yǎng)元素，所以此法產(chǎn)生的造紙黑液可以用來生產(chǎn)肥料，省去了一大筆處理費用，也解決了一項大的 環(huán)保難題，而造紙黑液從需耗費大筆資金處理的工業(yè)廢棄物變?yōu)榱丝梢詭斫?jīng)濟效益的肥料產(chǎn)品，這一變廢為寶的舉措，也必將給造紙企業(yè)尤其是中小型企業(yè)帶來可持續(xù)發(fā)展的福音。目前鉀堿制漿法所得的造紙黑液主要被用來生產(chǎn)簡單的有機肥或生物有機肥，試生產(chǎn)表明其質(zhì)量也較為優(yōu)良。但是由于有機肥或生物有機肥的使用量較大，使用效果不佳，所以并未能大量推廣開，也就不足以抵消其過高的成本。所以，鉀堿制漿法雖然理論上可行，但是由于成本問題沒有平衡還未能得到大量的推廣應用。因此盡快找到一種有效利用造紙黑液的方法，降低其過高的成本，是鉀堿制漿這一有利環(huán)保的技術(shù)得以大量推廣的關(guān)鍵。本發(fā)明的思路就是:鉀堿制漿的造紙黑液中所含的物質(zhì)很適合被微生物所利用，是用來發(fā)酵生產(chǎn)液體生物菌劑的好原料，在其中加入腐殖酸或脫氟磷酸來中和掉其過高的堿性，調(diào)節(jié)其PH值至適合微生物培養(yǎng)的要求，同時也可以增加產(chǎn)品中的有效腐殖酸和磷的含量，再加上其本身所含的大量鉀離子，所以生產(chǎn)出來的生物菌劑不僅活菌數(shù)高,還含有大量有利植物生長的磷、鉀元素和腐殖酸等營養(yǎng)物質(zhì)，其質(zhì)量是相當高的。而生物菌劑和有機月巴、生物有機肥比起來，用量少，效果佳，這是大家普遍公認的，加入了營養(yǎng)元素的生物菌劑其使用效果就更好了。而此法液體菌劑的生產(chǎn)相比固體肥料來說其成本也較低。產(chǎn)品的高肥效、低成本給鉀堿制漿造紙法的推廣和造紙黑液的有效利用提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為解決造紙廢水(特指鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液)污染及其資源浪費問題，提供一種利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案，特殊之處在于:利用造紙廢水特指鉀堿制漿，即用鉀堿(如氫氧化鉀、硫化鉀、碳酸鉀等)來代替鈉堿制漿，產(chǎn)生的造紙黑液，通過添加腐殖酸或脫氟磷酸來中和調(diào)節(jié)PH，接入益生菌，來發(fā)酵生產(chǎn)液體生物菌劑。本發(fā)明所述利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，其工藝步驟為:
1)提取鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液；
2)取上述造紙黑液100重量份于發(fā)酵裝置中，加入糖I飛重量份或糖蜜2 10重量份， 加入腐殖酸(Γ20重量份或脫氟磷酸(Γ5重量份，調(diào)節(jié)PH至彡8 ;
3)通入臭氧滅菌約2小時；
4)滅菌完I小時后，向發(fā)酵裝置中加入f3重量份厭氧和兼性厭氧復合微生物菌劑，擴繁72小時；` 5)添加造紙黑液重量0.19Γ10%的好氧菌劑進行復合，至生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌量
>20億/暈升。其中，所述造紙黑液，特指鉀堿制漿，即用鉀堿(如氫氧化鉀、硫化鉀、碳酸鉀等)來代替鈉堿制漿，產(chǎn)生的造紙黑液。所述用于擴繁的厭氧和兼性厭氧復合微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌、光合細菌和糞鏈球菌復合而成。所述的好氧菌劑由五四零六放線菌、硅酸鹽細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解磷菌、可秸桿腐熟的綠色木霉菌中的一種或幾種組成。所述發(fā)酵裝置為:本人另一個發(fā)明專利(專利號:ZL201110313767.6)中的發(fā)酵裝
置，或生物菌劑生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的其它發(fā)酵裝置。利用上述方法，可以生產(chǎn)出富含磷、鉀、腐殖酸，活菌量達到20億/毫升的生物菌齊U，遠高于2億/毫升的國家標準。本發(fā)明的積極效果為:
O為生物菌劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域提供了一種生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)；
2)將造紙黑液變廢為寶，實現(xiàn)有效資源利用，既解決了環(huán)境污染問題也為造紙企業(yè)節(jié)約了高額的環(huán)保費用的同時帶來了良好的經(jīng)濟效益，也為鉀堿制漿法的推廣提供了可能；
3)生產(chǎn)出的生物菌劑有效活菌數(shù)高達20億/毫升，遠高于國家標準2億/毫升，為廣大農(nóng)民提供了一種無公害、無污染，改良土壤環(huán)境、提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)的好肥料。
具體實施方式
利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的具體操作步驟如下:
1)取鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液I噸；
2)在上述I噸造紙黑液加入IOkg 50kg糖或20kg 100kg糖蜜，以及腐殖酸200kg或脫氟磷酸50kg，調(diào)節(jié)PH至≤8 ；
3)通臭氧約2小時進行滅菌；
4)滅菌I小時后，將IOkglOkg由山西臨汾市堯都區(qū)汾河氨基酸廠生產(chǎn)的酵母菌、乳酸菌、光合細菌、糞鏈球菌等組成的厭氧或兼性厭氧復合微生物菌劑加入到發(fā)酵裝置中；
5)發(fā)酵72小時后，按不同作物需要，添加IkglOOkg臨汾市汾河氨基酸廠生產(chǎn)的五四零六放線菌(其活菌數(shù)達到200~1500億/克，已達到極高的技術(shù)水平)、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解磷菌、可秸桿腐熟的綠色木霉菌等好氧菌劑中的一種或幾種進行復合，經(jīng)鏡檢活菌數(shù)達到15億/毫升。復合三天后，經(jīng)檢測所生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌數(shù)達到20億/毫升(遠高于國家標準2億/毫 升)。
權(quán)利要求
1.利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，包括以下工藝步驟: 1)提取鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液； 2)取上述造紙黑液100重量份于發(fā)酵裝置中，加入糖1~5重量份或糖蜜2 10重量份，加入腐殖酸(Γ20重量份或脫氟磷酸(Γ5重量份，調(diào)節(jié)PH至≤8 ; 3)通入臭氧滅菌約2小時； 4)滅菌完I小時后，向發(fā)酵裝置中加入f3重量份厭氧和兼性厭氧復合微生物菌劑，擴繁72小時； 5)添加造紙黑液重量0.19Γ10%的好氧菌劑進行復合，至生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌量>20億/暈升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利 用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述的造紙黑液，特指鉀堿制漿，即用鉀堿(如氫氧化鉀、硫化鉀、碳酸鉀等)來代替鈉堿制漿，產(chǎn)生的造紙黑液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述用于擴繁的厭氧和兼性厭氧復合微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌、光合細菌和糞鏈球菌復合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述的好氧菌劑由五四零六放線菌、硅酸鹽細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解磷菌、可秸桿腐熟的綠色木霉菌中的一種或幾種組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述的發(fā)酵裝置是指:發(fā)明專利(專利號:ZL201110313767.6)中的發(fā)酵裝置，或生物菌劑生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的其它發(fā)酵裝置。
6.利用權(quán)利要求1方法生產(chǎn)得到的生物菌劑。
全文摘要
本發(fā)明所述利用造紙廢水生產(chǎn)生物菌劑的方法，屬于生物菌劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，在生產(chǎn)出高品質(zhì)生物菌劑的同時可以治理造紙黑液所帶來的污染，也為造紙行業(yè)實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟效益。包括提取鉀堿制漿產(chǎn)生的造紙黑液；將100重量份黑液放入發(fā)酵裝置中，加入糖1~5重量份或糖蜜2~10重量份，加入腐殖酸0~20重量份或脫氟磷酸0~5重量份，調(diào)節(jié)pH至≤8；通入臭氧滅菌約2小時；滅菌完1小時后，向發(fā)酵裝置中加入1~3重量份厭氧和兼性厭氧復合微生物菌劑，擴繁72小時；添加造紙黑液重量0.1%~10%的好氧菌劑進行復合，至生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌量≥20億/毫升。本發(fā)明成本低、操作簡單、產(chǎn)品活菌數(shù)高且富含磷鉀腐殖酸等營養(yǎng)物質(zhì)，質(zhì)量高，將造紙黑液變廢為寶，實現(xiàn)有效資源利用，既解決了環(huán)境污染問題也為造紙企業(yè)節(jié)約了高額的環(huán)保費用的同時帶來了良好的經(jīng)濟效益，也為鉀堿制漿法的推廣提供了可能。
文檔編號C05F11/08GK103159513SQ20131009453
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月24日
發(fā)明者王天喜, 劉青 申請人:王天喜, 劉青