一種利用制糖工業(yè)浸淘米廢水生產(chǎn)解淀粉芽孢菌肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本明屬于微生物肥料和廢水資源化技術(shù)領(lǐng)域，具體是本發(fā)明涉及一種利用制糖工業(yè)浸淘米廢水生產(chǎn)解淀粉芽孢菌肥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制取麥芽糖漿的過(guò)程中，碎米或陳化米經(jīng)淘洗與熱堿浸泡工序后會(huì)產(chǎn)生含有機(jī)質(zhì)約為1-3%，C0D約10000-30000mg/L的廢水。廢水中的有機(jī)質(zhì)主要為蛋白質(zhì)及多糖等碳水化合物。該廢水的特點(diǎn)是:豐富的有機(jī)質(zhì)導(dǎo)致廢水在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生變質(zhì)腐敗，無(wú)法存放，傳統(tǒng)工藝上是利用水處理絮凝劑如聚合鋁，聚丙烯酰胺系列進(jìn)行快沉淀分離，沉淀后可回收做飼料，羅逸等級(jí)在專(zhuān)利號(hào):201310271036.9中公開(kāi)了一種利用聚硅酸鐵(促凝劑)，變性淀粉(變性淀粉)，及山梨酸鉀，乙醇溶液(防腐劑)能將其中60-75%的有機(jī)質(zhì)沉淀，廢水的COD可下降50%以上，沉淀物質(zhì)可作為飼料。但其排出的廢水COD還有超過(guò)5000mg/L，沒(méi)有從根本上解決污水處理的問(wèn)題，只是提高了污水預(yù)處理的效率。而且其投入的促凝劑，絮凝劑價(jià)格較高，用量大。并未真正實(shí)現(xiàn)浸淘米廢水的資源化處理。制糖工業(yè)浸淘米廢水中的有機(jī)質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，淀粉質(zhì)多糖，都是微生物生長(zhǎng)的良好營(yíng)養(yǎng)底物，可以做成微生物培養(yǎng)基，發(fā)酵生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。
[0003]解淀粉芽孢桿菌在自然界分布廣泛，易分離培養(yǎng)，是工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較普遍的菌種，主要用于生產(chǎn)各類(lèi)酶制劑，其能產(chǎn)豐富的淀粉酶與蛋白酶，是一種具有廣譜抑菌活性的細(xì)菌產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物的能力較強(qiáng)，其分泌的抗生素、抗菌蛋白或多肽類(lèi)物質(zhì)等起到較好的生物防治效果。目前，解淀粉芽孢桿菌已被用于新鮮蔬菜保鮮、工業(yè)酶生產(chǎn)，環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)防治等眾多領(lǐng)域，解淀粉芽孢桿菌的抑菌譜較廣，代謝產(chǎn)物較豐富，能夠產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)。解淀粉芽孢桿菌具有抑制植物病害的能力，可制成生物制劑用于植物花部、葉、枝干、根部以及果蔬釆后病害防治上;使用解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵液，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行噴施、拌種、灌根等，對(duì)植物都產(chǎn)生促進(jìn)生長(zhǎng)的功效。也有研究表明，解淀粉芽孢桿菌可治理水環(huán)境污染，其能降解被污染的廢水中的丁草胺、苯酷等物質(zhì)，還能溶解水華魚(yú)腥藻，為水體富營(yíng)養(yǎng)化的水華治理提供了一些理論依據(jù)。基于其應(yīng)用廣泛，其生產(chǎn)培養(yǎng)方法也多種，如:王棟等在專(zhuān)利號(hào):201310017340.0中公開(kāi)了利用檸檬酸廢水低成本生產(chǎn)防治植物病害、促進(jìn)植物生長(zhǎng)的解淀粉芽孢桿菌生防菌劑的方法。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利:201010518034.1公開(kāi)了一株解淀粉芽孢桿菌Lx-1I菌株，保藏編號(hào)為CGMCC N0.3789，對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病有良好的防治效果，培養(yǎng)該菌株采用的培養(yǎng)基為:大豆粉1%，豆餅2%，淀粉0.5%，酵母膏0.2%，玉米漿0.22%，氯化鈉0.1%，碳酸氫鈣0.18%。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利:200810231406.5公開(kāi)了一株解淀粉芽孢桿菌YN-1菌株，保藏編號(hào)為CGMCC N0.2328，能有效防治蘋(píng)果褐斑病，小麥紋枯病等真菌病寄存器，并篩選出了成本低廉的工業(yè)用培養(yǎng)基，組成包括:葡萄糖8_12g/L，玉米粉10-16g/L，黃豆姘粉10-16g/L，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利:201010264520.5公開(kāi)了一株解淀粉芽孢桿菌TF28菌株，保藏編號(hào)為CGMCC N0.4038，它能在植物體內(nèi)定植、繁殖和傳導(dǎo)，可產(chǎn)生抗菌蛋白和脂肽類(lèi)抗生素兩種抗菌物質(zhì)，具有防病促生作用，其液體培養(yǎng)基每I升由10克胰蛋白胨，5克酵母浸粉，10克氯化鈉配制而成。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利:201110095116.4公開(kāi)了一株解淀粉芽孢桿菌B-004菌株，保藏編號(hào)為CGMCC N0.4557，它對(duì)番茄采后早疫病菌具有明顯拮抗效果，其培養(yǎng)基中，碳源可為可溶性淀粉，藕粉、葡萄糖、乳糖、海藻糖、蔗糖等，氮源可為蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、硝酸按、氯化銨、硫酸銨等，其他營(yíng)養(yǎng)源可為含鉀、鐵、鋅、鈉、錳、及鈣的金屬鹽等。從上面可看出，具有拮抗植物病害的解淀粉芽孢桿菌的菌株較多，其培養(yǎng)方法也各不相同，但是，未見(jiàn)采用制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)解淀粉芽孢桿菌的制備方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠資源化利用制糖工業(yè)浸淘米廢水生產(chǎn)解淀粉芽孢菌肥的方法。該方法主要是以制糖工業(yè)浸淘米過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度廢水為主要培養(yǎng)基原料進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)解淀粉芽孢菌肥，生產(chǎn)方法包括:制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)基的配制，液體種子制備，液態(tài)發(fā)酵，無(wú)菌灌裝。該方法不僅可以低成本地生產(chǎn)環(huán)境友好的解淀粉芽孢菌月巴，而且為高效處理制糖工業(yè)浸淘米廢水找到有效的資源化處理方法，減少污染物排放，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污水排出。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明該方法是以制糖工業(yè)浸淘米過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度廢水為主要培養(yǎng)基原料進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)解淀粉芽孢菌肥，包括如下步驟:
1、制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)基的配制:在高濃度制糖工業(yè)浸淘米廢水中添加磷酸氫二鉀0.3-0.8g/L，硫酸鎂0.1-0.5g/L，硫酸亞鐵0.05-0.2g/L，氯化鈉l_6g/L，酵母膏0.2-
0.6g/L，攪拌均勻，調(diào)PH至7.2-7.5，于121°C滅菌20-30分鐘；
2、液體種子制備:向裝有制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)基的三角瓶中接種斜面保藏的解淀粉芽孢桿菌菌種，于37°C，160轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)24-48小時(shí)，得到一級(jí)液體種子:向裝有制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)基的種子罐中接種體積比為5%_10%的一級(jí)液體種子，于37°C，每分鐘通入無(wú)菌空氣的量與液體培養(yǎng)基的比例為:0.8:1，培養(yǎng)16-24小時(shí)，得到二級(jí)液體種子；
3、液態(tài)發(fā)酵:向裝有制糖工業(yè)浸淘米廢水培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種體積比為5%-20%的二級(jí)液體種子，于37°C培養(yǎng)，前16小時(shí)，每分鐘通入無(wú)菌空氣的量與液體培養(yǎng)基的比例為:
0.8:1，16小時(shí)后，每分鐘通入無(wú)菌空氣的量與液體培養(yǎng)基的比例為:1:1，培養(yǎng)24-48小時(shí)，待其芽孢含量高于50億cfu/ml，即可停止發(fā)酵；
4、灌裝:將步驟3發(fā)酵好的解淀粉芽孢桿菌菌液無(wú)菌灌裝，打包成為成品，即為解淀粉芽孢菌肥。
[0006]由本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的解淀粉芽孢菌肥，具有生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好，芽孢含量高，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污水產(chǎn)生，利用解淀粉芽孢桿菌產(chǎn)生的的淀粉酶與蛋白酶水解制糖工業(yè)浸淘米廢水中的淀粉與蛋白作為解淀粉芽孢桿菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)多次正交試驗(yàn)補(bǔ)充適量的無(wú)機(jī)離子與優(yōu)化發(fā)酵條件，最后得到較高的芽孢含量。該解淀粉芽孢能夠有效防治多種土傳植物病害，并能夠促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)