專利名稱：一種淀粉廢水的處理方法及其產(chǎn)物和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領域，特別涉及一種淀粉廢水的處理方法及其產(chǎn)物和應用。
背景技術：
淀粉加工行業(yè)是水耗較高的行業(yè)，按照我國目前的工藝水平，生產(chǎn)每噸淀粉產(chǎn)品用水約在30 40M3，產(chǎn)生的廢水為20 30M3，廢水的生物耗氧量(BOD)與化學耗氧量(COD)很高。淀粉生產(chǎn)企業(yè)每年排放大量的高濃度有機廢水，而這些淀粉生產(chǎn)企業(yè)排放的廢水處理達標率還很低，嚴重污染環(huán)境，同時也成為制約淀粉生產(chǎn)和加工行業(yè)發(fā)展的一個主要因素。目前淀粉廢水的處理方法主要有物化混凝法和生化方法兩大類。物化混凝法只能除去淀粉廢水中的懸浮物雜質(zhì)和少部分水溶性污染物，總體的C0D&去除率約在30 50% 之間，該方法只能是作為淀粉廢水的預處理。近年來，生物處理方法已成為淀粉廢水處理的主要方法，一些生物處理淀粉廢水的工藝及裝置已應用于淀粉廢水的處理時有報道，但大部分淀粉生產(chǎn)企業(yè)對其排放的廢水沒能進行有效處理，多數(shù)是采用簡單的氧化塘降解處理方法，更談不上資源化處理。主要原因有兩個方面，一是目前的處理技術工藝和設備投資較大，占地面積大，裝置的運行和維護困難，費用高，企業(yè)難以承擔；二是這些處理工藝及裝置的總體技術水平不高，處理效率低，成本高，處理后的廢水難以達到國家規(guī)定的排放標準。淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類的統(tǒng)稱，很多微生物如霉菌、酵母菌具有直接降解淀粉的能力。酵母菌是一大類單細胞真核微生物的總稱，酵母菌能利用無機氮源或尿素來合成蛋白質(zhì)，具有生長速度快，轉(zhuǎn)化效率高等特點，是目前最重要的單細胞蛋白的來源。酵母菌用于廢水處理的研究始于20世紀70年代后期，日本國稅廳釀造研究所最早從環(huán)境工程概念上設計了酵母菌廢水處理系統(tǒng)應用于啤酒生產(chǎn)廢水和食品加工廢水的處理。20世紀90年代后，日本一家企業(yè)成功地將該技術作為高濃度有機廢水的前段處理手段用于工業(yè)廢水的處理，由此產(chǎn)生了環(huán)境工程意義上的酵母菌處理廢水工藝。酵母菌既具有細菌的特點，如以單細胞形式在，生長繁殖快，能形成較好的絮體，因此可適用多種不同的生物反應器；同時酵母菌又具有絲狀菌的特點，細胞較大，代謝旺盛，對廢水中C0D&的去除速率較快，耐酸、耐高滲透壓、耐高濃度的有機底物，可適應于BOD5從幾千到幾萬mg/L的高濃度有機廢水的處理，污泥負荷可以高出常規(guī)活性污泥數(shù)倍，酵母菌處理廢水過程中產(chǎn)生的剩余污泥富含蛋白質(zhì)和多氨基酸，具有很高的飼料價值和潛在的回收利用價值。因此，酵母菌轉(zhuǎn)化淀粉廢水，是實現(xiàn)高濃度有機廢水的資源化處理的一條有效技術途徑。酵母菌有較高的耐鹽能力，如硫酸鹽(SO/—)濃度最高允許值可達20g/L，酵母菌對于一些普通活性污泥法不易處理的高酸和高鹽工業(yè)廢水的處理更具有優(yōu)越性。同時該方法具有處理效率高、需要場地小、處理成本低等特點，適合在中小型企業(yè)推廣應用。霉菌為產(chǎn)淀粉酶菌株，酵母菌是單細胞蛋白生產(chǎn)菌株；另外，霉菌能把酵母菌不能利用的淀粉降解成為還原糖以供酵母菌使用，同時酵母菌對環(huán)境的適應能力較強，能與霉菌共生，且營養(yǎng)價值較高。淀粉生產(chǎn)廢水中的污染物主要是其中所含的少量淀粉、可溶性纖維素、植物蛋白質(zhì)、有機酸、糖類及部分無機鹽等物質(zhì)，成分較為復雜。顏色乳白，混濁，當固形物雜質(zhì)含量較少時，呈半透明狀。廢水的0 &值一般在8000 30000mg/L，B0D5值在5000 20000mg/L，SS值在3000 5000mg/L，pH在4 6，屬酸性高濃度有機廢水，可生化性能較好。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術問題就是針對目前淀粉廢水處理技術工藝成本高，淀粉生產(chǎn)廠家難以承擔，同時現(xiàn)有工藝處理廢水效率低，處理后的廢水難以達到國家規(guī)定的排放標準，難以實現(xiàn)將淀粉廢水處理資源化的問題和缺陷，提供一種淀粉廢水的處理方法及其應用。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取的技術方案之一是一種淀粉廢水的處理方法，其中所述處理方法包括以下步驟( I)在淀粉廢水中接種霉囷發(fā)酵； (2)將步驟(I)發(fā)酵所得的產(chǎn)物接種酵母菌，繼續(xù)發(fā)酵即得。其中步驟(I)所述的淀粉廢水為本領域常規(guī)的淀粉廢水，所述的淀粉廢水是指來源于淀粉加工過程中的浸泡、洗滌、壓濾、脫水等工藝段的廢水，其中含有大量溶解性的有機污染物，如蛋白質(zhì)、糖類、淀粉、纖維素等，屬高濃度有機廢水。其中所述淀粉廢水較佳地包括木薯淀粉廢水、玉米淀粉廢水、小麥淀粉廢水或馬鈴薯淀粉廢水中的一種或幾種。本發(fā)明所述淀粉廢水優(yōu)選地為木薯淀粉廢水。所述淀粉廢水的成分較佳地包括固形物含量約為8. Og/L，蛋白質(zhì)含量為I. lg/L I. 5g/L，還原糖的含量為O. 6g/L O. 7g/L ;廢水的總 C0D& 值為 8736mg/L 14533mg/L ;總 BOD5 值為 7689mg/L 8106mg/L ;廢水的可溶 CODcr值為5593mg/L 8726mg/L ;可溶BOD5值為3528mg/L 5722mg/L，所述淀粉廢水pH較佳地為3. 8 4. 3。其中步驟(I)所述的霉菌為本領域常規(guī)使用的霉菌。所述的霉菌是形成分枝菌絲的真菌的統(tǒng)稱。其中所述霉菌較佳地包括青霉菌、木霉菌、黑曲霉菌、臺灣根霉菌和米曲霉菌中的一種或幾種。本發(fā)明所述霉菌優(yōu)選地為黑曲霉菌(Asperqillus niqer)41258、臺灣根霉菌(Rhizopus formosensis) 3140 和米曲霉菌(Asperqillus oryzae) 40177 中的一種或幾種。其中所述的霉菌優(yōu)選地為黑曲霉菌(Asperqillus niqer)41258。其中步驟(I)所述的發(fā)酵為本領域常規(guī)的發(fā)酵方法。所述的發(fā)酵是指霉菌分解淀粉廢水中的有機或無機污染物的過程。其中所述發(fā)酵的溫度較佳地為25. 5°C 29. 5°C，優(yōu)選地為29°C。發(fā)酵的時間較佳地為16 48小時，優(yōu)選地為20小時。發(fā)酵起始pH值較佳地為4. 5 6. 5，pH值優(yōu)選地為5. O。其中攪拌的速度較佳地為IOOrpm 200rpm，優(yōu)選地為200rpm。所述霉菌的接種量較佳地為2 X IO5 I X IO6個/mL，優(yōu)選地為I X IO6個/mL。其中步驟(2)所述的酵母菌為本領域常規(guī)使用的酵母菌。所述的酵母菌是子囊菌、擔子菌等幾科單細胞真菌的通稱，可用于釀造生產(chǎn)，環(huán)境保護等領域，有的酵母菌為致病菌，是遺傳工程和細胞周期研究的模式生物。其中所述酵母菌較佳地包括嗜鹽假絲酵母(Candida halophila)、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、扣囊擬內(nèi)孢霉菌(Endomycopsis f ibuligera)、產(chǎn) I元假絲酵母、克魯斯假絲酵母(Candida krusei)、橡樹假絲酵母、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) 2. 1776、白地霉菌(Geotrichumcandidum) 2· 1183和深紅酵母(Rhodotorula rubra) 2· 530中的一種或幾種。其中所述酵母菌更佳地為熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) 2. 1776、白地霉菌(Geotrichumcandidum) 2. 1183和深紅酵母(Rhodotorula rubra) 2. 530中的一種或幾種，其優(yōu)選地為熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) 2. 1776。其中步驟(2)所述的繼續(xù)發(fā)酵為本領域常規(guī)使用的發(fā)酵技術。其中所述繼續(xù)發(fā)酵的溫度較佳地為20°C 35°C，更佳地為25. 5°C 29. 5°C，其優(yōu)選地為29. 5°C。其中所述繼續(xù)發(fā)酵的時間較佳地為2 5天，優(yōu)選地為2天。所述繼續(xù)發(fā)酵的pH值較佳地為4. 5 6. 5，優(yōu)選地pH為4. 5。所述繼續(xù)發(fā)酵的攪拌速度較佳地為IOOrpm 200rpm,優(yōu)選地為150rpm。所述酵母菌的接種量較佳地為2 X IO6 I X IO7個/mL，優(yōu)選地接種量為I X IO7個/mL。其中所述技術方案較佳地還包括步驟(3 )，所述步驟(3 )是將步驟(2 )所得的產(chǎn)物離心后收集沉淀得到單細胞蛋白。其中所述的離心為本領域常規(guī)使用的離心方法，離心速度較佳地為8000 lOOOOrpm，離心時間較佳地為30 60分鐘。所述步驟(3)中較佳地還包括破碎和干燥的步驟。其中所述破碎方法為本領域 常規(guī)使用的破碎方法，其方法優(yōu)選地為超聲波破碎法，所述超聲波破碎法優(yōu)選地為在冰浴中進行。所述超聲波破碎法的超聲波功率較佳地為300 400W，超聲破碎的時間較佳地為20 30s，間歇時間較佳地為10 15s，冰浴中進行破碎的次數(shù)較佳地為60 80次。其中所述的干燥方法為本領域常規(guī)使用的干燥方法，其方法優(yōu)選地為冷凍干燥法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取技術方案之二是一種如上所述的處理方法所得的單細胞蛋白。其中所述單細胞蛋白(single cell protein)為本領域常規(guī)的單細胞蛋白。所述單細胞蛋白也叫微生物蛋白，它是用許多工農(nóng)業(yè)廢料及石油廢料人工培養(yǎng)的微生物菌體，單細胞蛋白不是一種純蛋白質(zhì)，而是由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、核酸及非蛋白質(zhì)的含氮化合物、維生素和無機化合物等混合物組成的細胞質(zhì)團。本發(fā)明所述單細胞蛋白較佳地為將淀粉廢水按如上所述技術方案處理后所得反應物離心，收集沉淀所得到的單細胞蛋白。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取技術方案之三是本發(fā)明所述的單細胞蛋白在醫(yī)藥、食品或飼料加工中的應用。本發(fā)明所述單細胞蛋白所含的營養(yǎng)物質(zhì)極為豐富，其中蛋白質(zhì)含量為40% 80%(質(zhì)量百分比)，氨基酸的組成較為齊全，所述單細胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類和生物活性物質(zhì)，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等，所述單細胞蛋白的應用較為廣泛。其中所述單細胞蛋白的應用較佳地包括在醫(yī)藥、食品或飼料加工中的應用。本發(fā)明所述應用優(yōu)選地為將本發(fā)明所述單細胞蛋白作為飼料添加劑應用于飼料行業(yè)。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說明之外，均市售可得。相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明利用微生物之間的互利共生作用，采用多菌發(fā)酵的方法處理淀粉廢水，該方法不僅可去除淀粉廢水中的主要污染物，還能獲得具有很高營養(yǎng)價值的單細胞蛋白(single cell protein),所述單細胞蛋白可以廣泛應用于醫(yī)藥、食品以及飼料加工行業(yè)中，從而實現(xiàn)對淀粉廢水的資源化處理。
具體實施方式
下面用實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。( I)菌種霉菌黑曲霉菌(Asperqillusniqer)41258、臺灣根霉菌(Rhizopusformosensis) 3140和米曲霉菌(Asperqillus oryzae) 40177,購買于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(北京)。酵母菌熱帶假絲酵母(Candidatropicalis) 2. 1776 (2.587)、白地霉菌(Geotrichum candidum) 2. 1183 和深紅酵母(Rhodotorula rubra) 2. 530,購買于中國普通微生物菌種保藏管理中心(北京)。(2)培養(yǎng)基與試劑
培養(yǎng)基黑曲霉菌復活培養(yǎng)基PDA固體培養(yǎng)基；其配方為馬鈴薯提取液I. 0L,葡萄糖 20. 0g, KH2P043. 0g, MgSO4. 7H201. 5g，維生素 BI 微量，瓊脂 15. 0g, pH6. O。臺灣根霉菌復活培養(yǎng)基麥芽汁固體培養(yǎng)基；其配方為麥芽汁150mL，瓊脂3g, pH 約 6· 4。米曲霉菌復活培養(yǎng)基=Czapek固體培養(yǎng)基；其組成為蔗糖30g、NaN032g、KH2PO41g、MgSO4 · 7H200.5g、KCl 0. 5g、FeSO4O. 01g，瓊脂 20g，水 1000 毫升。霉菌種子液培養(yǎng)基改良淀粉馬丁培養(yǎng)基；其配方為蛋白胨5g，酵母浸膏5g，葡萄糖20g，磷酸氫二鉀I. 0g，硫酸鎂O. 5g，pH值6. 4。酵母菌復活培養(yǎng)基YPD固體培養(yǎng)基；其配方為酵母膏1%，蛋白胨2%，葡萄糖2%，瓊脂粉2%，所述百分比為質(zhì)量百分比，其余為水。酵母菌種子液培養(yǎng)基Yro液體培養(yǎng)基；其配方為酵母膏1%，蛋白胨2%，葡萄糖2%，所述百分比為質(zhì)量百分比，其余為水。實施例II、霉囷種子液制備(I)菌種復活和擴大培養(yǎng)將黑曲霉菌、臺灣根霉菌和米曲霉菌菌株從冰箱中取出，超凈臺操作分別把它們接種到各自的滅菌復活固體培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)箱中28°C培養(yǎng)3天，使菌體復活。將復活的菌株分別接種到各自的復活平板培養(yǎng)基上擴大培養(yǎng)，在培養(yǎng)箱中28°C培養(yǎng)5天，使菌體生長勢態(tài)最旺，形成菌落。(2)種子液制備分別從擴大培養(yǎng)后的平板上挑取少量的黑曲霉菌、米曲霉菌及臺灣根霉菌接種于30mL改良淀粉馬丁培養(yǎng)基中，搖床中28°C，150rpm振蕩培養(yǎng)24h后，通過紫外-可見分光光度儀檢測560nm處吸光值，每IOmL菌液中菌體個數(shù)數(shù)量級達到106，即得黑曲霉菌、臺灣根霉菌和米曲霉菌菌種子液。2、酵母菌種子液制備(I)菌種復活和擴大培養(yǎng)將熱帶假絲酵母、深紅酵母及白地霉菌株從冰箱中取出，超凈臺操作分別把它們接種到滅菌的YPD固體平板培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)箱中30°C培養(yǎng)3天，使菌體復活。將復活的菌株分別接種到YPD固體平板培養(yǎng)基上擴大培養(yǎng)，在培養(yǎng)箱中30°C培養(yǎng)3天，使菌體生長勢態(tài)最旺，形成菌落。(2)種子液制備分別從擴大培養(yǎng)后的平板上挑取少量的熱帶假絲酵母、深紅酵母及白地霉菌接種于30πι1ΥΗ)液體培養(yǎng)基中，搖床中30°C，150rpm振蕩培養(yǎng)12h后，通過紫外分光光度儀檢測560nm處吸光值，每IOmL菌液中菌體個數(shù)數(shù)量級達到107，即得熱帶假絲酵母、深紅酵母及白地霉菌種子液。3、淀粉廢水發(fā)酵取4. 4mL如上所制備的黑曲霉菌種子液，接種到IIOmL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 CODl 1832. lmg/L,總 B0D7856. 2mg/L, SS7. 5g/L，pH3. 8。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為 4. 5，攪拌速度160rpm,25. 5°C發(fā)酵16小時。繼續(xù)接種4. 6mL實施例I所制備的熱帶假絲酵母菌種子液，攪拌速度160rpm，溶液pH值為4. 5，25. 5°C，發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低83. 2%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率350W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為11.6g/L。實施例2 取5. 2mL實施例I所制備的黑曲霉菌種子液，接種到130mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 CODcr 12335. lmg/L,總 B0D56789. 2mg/L, SS8. 4g/L, ρΗ4· O。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5. O,攪拌速度180rpm，29. 5°C發(fā)酵24小時。繼續(xù)接種5. 2mL實施例I所制備的白地霉菌種子液，攪拌速度180rpm，溶液pH值為5. 5，29. 5°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低86. 6%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率350W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為13.6g/L。實施例3取6mL實施例I所制備的黑曲霉菌種子液，接種到130mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 CODcr 12430. lmg/L,總 B0D57695. 4mg/L, SS9. 6g/L, ρΗ3· 9。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5. 5，攪拌速度200rpm，29. 5°C發(fā)酵24小時。繼續(xù)接種6mL實施例I所制備的深紅酵母菌種子液，攪拌速度200rpm，溶液pH值為6. 5，29. 5°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低76. 9%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率380W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為8. 8g/L。實施例4取5. 4mL實施例I所制備的臺灣根霉菌種子液，接種到130mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 C0Dcrl2535. lmg/L,總 B0D57257. 4mg/L, SS7. 6g/L，pH4. 0。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為4. 5，攪拌速度160rpm，28. 5°C發(fā)酵18小時。繼續(xù)接種5. 4mL實施例I所制備的熱帶假絲酵母菌種子液，攪拌速度160rpm，溶液pH值為4. 5，28. 5°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低92. 5%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率400W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為14.4g/L。實施例5
取7. 8mL實施例I所制備的臺灣根霉菌種子液，接種到130mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 C0Dcrl3602. lmg/L,總 B0D57851. 2mg/L，SS9. 3g/L，ρΗ4· 3。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5，攪拌速度200rpm，29. 5°C發(fā)酵16小時。繼續(xù)接種7. 8mL實施例I所制備的白地霉菌種子液，攪拌速度200rpm，溶液pH值為5，29. 5°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低82. 6%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率350W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為11. 5g/L。
實施例6取10. 4mL實施例I所制備的臺灣根霉菌種子液，接種到130mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 C0Dcrl3548. lmg/L,總 B0D58105. 3mg/L, SS5. 9g/L，pH4. I。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5. 5，攪拌速度160rpm，28. 5°C發(fā)酵20小時。繼續(xù)接種10. 4mL實施例I所制備的深紅酵母菌種子液，攪拌速度160rpm，溶液pH值為5. 5，28. 5°C發(fā)酵3天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低78. 7%。將處理過的廢水8000rpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率380W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為8. 4g/L。實施例7取12mL實施例I所制備的米曲霉菌種子液，接種到150mL木薯淀粉廢水中，該廢水中總 CODcrl 1832. lmg/L,總 B0D57757. 2mg/L, SS10. 8g/L, ρΗ4· 2。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為4. 5，攪拌速度200rpm，29°C發(fā)酵16小時。繼續(xù)接種12mL實施例I所制備的熱帶假絲酵母菌種子液，攪拌速度200rpm，溶液pH值為5. 5，29°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低79. 9%。將處理過的廢水SOOOrpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率380W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為10.2g/L。實施例8取4. 4ml實施例I所制備的米曲霉菌種子液，接種到IlOml木薯淀粉廢水，該廢水中總 CODcr 12832. lmg/L,總 B0D57487. 4mg/L, SS9. 3g/L,pH4. O。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5. 5，攪拌速度lOOrpm，29°C發(fā)酵20小時。繼續(xù)接種4. 4mL實施例I所制備的白地霉菌種子液，攪拌速度200rpm，溶液pH值為5. 5，29°C發(fā)酵2天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低75. 5%。將處理過的廢水8000rpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率350W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為8. 8g/L。實施例9取6mL實施例I所制備的米曲霉菌種子液，接種到150mL木薯淀粉廢水，該廢水中總 C0Dcrl3552. 7mg/L,總 B0D580 1 5 . 2mg/L, SS12. 3g/L, ρΗ3· 9。將該廢水起始 pH 值調(diào)整為5，攪拌速度160rpm，28. 5°C發(fā)酵48小時。繼續(xù)接種6mL實施例I所制備的深紅酵母菌種子液，攪拌速度160rpm，溶液pH值為5. 5，29. 5°C發(fā)酵5天。通過重鉻酸鹽法測定水質(zhì)化學需氧量CODcr (國標GB11914-89)測得廢水CODcr值降低85. 5%。將處理過的廢水8000rpm離心30分鐘收集沉淀菌體，測菌體干重。將菌體凍融三次后，在超聲波粉碎機中(功率300W，超聲破碎20s，間歇10s，冰浴中破碎60次)對菌體細胞進行細胞破碎，然后用考馬斯亮藍法測定其蛋白含量。測得其單細胞蛋白(SCP)含量為12. 5g/L。應理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種
改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種淀粉廢水的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟 (1)在淀粉廢水中接種霉圃發(fā)酵； (2)將步驟(I)發(fā)酵所得的產(chǎn)物接種酵母菌，繼續(xù)發(fā)酵即得。
2.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(I)所述的淀粉廢水包括木薯淀粉廢水、玉米淀粉廢水、小麥淀粉廢水和馬鈴薯淀粉廢水中的一種或幾種。
3.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(I)所述的霉菌包括黑曲霉菌(Asperqillus niqer)41258、臺灣根霉菌(Rhizopus formosensis) 3140和米曲霉菌(Asperqillus oryzae)40177 中的一種或幾種。
4.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(I)所述發(fā)酵的溫度為25. 5°C 29. 5°C，發(fā)酵的時間為16 48小時，發(fā)酵的起始pH值為4. 5 6. 5，步驟(2)所述繼續(xù)發(fā)酵的溫度為25. 5°C 29. 5°C，繼續(xù)發(fā)酵的時間為2 5天，繼續(xù)發(fā)酵的pH值為4.5 6. 5。
5.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(I)所述發(fā)酵的攪拌速度為IOOrpm 200rpm,步驟(2)所述繼續(xù)發(fā)酵的攪拌速度為IOOrpm 200rpm。
6.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(I)所述霉菌的接種量為2X105 I X IO6個/mL，步驟(2)所述酵母菌的接種量為2X IO6 I X IO7個/mL。
7.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，步驟(2)所述的酵母菌包括熱帶假絲酵母(Candida tropicalis) 2. 1776、白地霉菌(Geotrichum candidum) 2. 1183和深紅酵母(Rhodotorula rubra) 2. 530中的一種或幾種。
8.如權利要求I所述的淀粉廢水的處理方法，其特征在于，該方法還包括步驟(3)，即將步驟(2)所得發(fā)酵產(chǎn)物離心后收集沉淀得到單細胞蛋白。
9.一種如權利要求8所述的處理方法所得的單細胞蛋白。
10.權利要求9所述的單細胞蛋白在醫(yī)藥、食品或飼料加工中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淀粉廢水的處理方法及其應用，該方法包括以下步驟(1)在淀粉廢水中接種霉菌發(fā)酵；(2)將步驟(1)發(fā)酵所得的產(chǎn)物接種酵母菌，繼續(xù)發(fā)酵即得。所述霉菌包括黑曲霉菌、臺灣根霉菌和米曲霉菌中的一種或幾種，所述酵母菌包括熱帶假絲酵母、白地霉菌和深紅酵母中的一種或幾種，發(fā)酵條件為淀粉廢水中接種霉菌后29.5℃發(fā)酵16小時，接入酵母菌繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵液pH5.0。本發(fā)明利用微生物之間的互利共生作用，采用多菌發(fā)酵的方法處理淀粉廢水，該方法不僅可去除淀粉廢水中的主要污染物，還能獲得具有很高飼料價值的單細胞蛋白(single cell protein)，從而實現(xiàn)對淀粉廢水的資源化處理。
文檔編號C02F3/34GK102815795SQ20121033583
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者廖安平, 黃江沖, 藍平, 李媚, 藍麗紅, 謝濤, 吳如春, 時敏 申請人:廣西民族大學, 南寧市速泊安特生化科技有限公司