專利名稱：多孔生物載體承載紅曲霉菌發(fā)酵處理廢水新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多孔生物載體制備新方法，特別是涉及一種對(duì)食品發(fā)酵工業(yè)高有機(jī)質(zhì)污染廢水治理變廢為寶綜合利用廢水中有機(jī)物的新方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)酵業(yè)的廢水排放量與日俱增。此類廢水具有色度高、難降解、高有機(jī)質(zhì)、成分復(fù)雜，處理難等特性，嚴(yán)重地影響我國水資源環(huán)境和人身健康。在我國2010年環(huán)境規(guī)劃及“十二五”中，難降解廢水的治理已被確立為中國今后重點(diǎn)開展的研究方向。隨著生物脫氮除磷及難降解有機(jī)廢水處理研究的深入，對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的處理能力提出了更高的要求。生物膜是通過附著而固定于特定載體上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微生物共生體，相對(duì)于活性污泥來說，在單位體積生物膜中所含的微生物數(shù)量更高、比表面積更大。生物膜比活性污泥具有更強(qiáng)的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解污水中各種污染物，具有速度快、效率高的特點(diǎn)。以生物載體為依托的生物膜處理污水技術(shù)受到日益重視。目前， 國內(nèi)外出現(xiàn)了一些探討專性菌膜生物反應(yīng)器的研究。專性菌膜生物反應(yīng)器是根據(jù)專性菌生物特性研制相應(yīng)的生物載體，使膜反應(yīng)器的性質(zhì)達(dá)到最佳理化性能，從而專一、高效處理污染物。因此，專性菌膜生物反應(yīng)器的研究與應(yīng)用成為了廢水治理方面的研究重點(diǎn)，具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)意義。利用生物載體承載單一菌種，使該菌種在生物載體上快速生長，從而抑制其它微生物的生長，即能夠有效的處理各種廢水，同時(shí)又能利用菌種的生物轉(zhuǎn)化作用得到所需的產(chǎn)品，變污水為有用的資源，達(dá)到變廢為寶的目的。因此開發(fā)能適應(yīng)專性菌優(yōu)勢(shì)生長的生物載體，及其相應(yīng)的發(fā)酵條件配套，在微生物處理污水及微生物代謝物的生產(chǎn)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。生物載體形式多樣，按生物載體化學(xué)性質(zhì)可分無機(jī)生物載體，有機(jī)生物載體，復(fù)合生物載體；按生物可降解特性生物載體分為可降解生物載體和不可降解生載體兩種。按生物載體比表面積可分為多孔生物載體和非多孔載體。近年來多孔生物載體由于其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，對(duì)微生物的承載能力遠(yuǎn)超過一般生物載體，顯示了其在承載微生物處理廢上的優(yōu)勢(shì)。因此，利用簡便的方法制備多孔載體，及其配套發(fā)酵外理污水技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備多孔生物載體新方法，以及紅曲霉菌在該生物載體上優(yōu)勢(shì)生長處理污水的配套技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案其主要用料為食鹽和聚乙烯。食鹽30%-60%聚乙烯40%-70%多孔生物載體的制備及污水處理方法。直接將食鹽(30^-60% )和聚乙烯(40% -70%)攪拌均一，將物料加入平板展開機(jī)上，溫度控制在150°C _180°C將食鹽和聚乙烯熔融5分鐘。冷卻后破碎過篩。將破碎過篩的顆粒置于水中浸泡12小時(shí)，得到多孔聚乙烯載體，利用以上所得的多孔生物載體接種紅曲霉菌，接種量為5-10%，采用液態(tài)發(fā)酵發(fā)酵處理工業(yè)廢水，以原始污水為原料，將原始污水稀釋3-5倍，發(fā)酵初始廢水COD初始濃度為300-1000mg C0D/L，總氮的濃度為0. 1-0. 5%, PH范圍為2-5，不需添加任何其它輔助碳源和氮源，不需任何滅菌條件下處理污水，處理溫度為^°C，處理時(shí)間5-7天。
具體實(shí)施例方式下面列舉兩個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步說明實(shí)施例1食鹽(30% )和聚乙烯(70% )攪拌均一，將物料加入平板展開機(jī)上，溫度控制在 150°C _180°C將鋸木灰和聚乙烯熔融5分鐘。冷卻后破碎過篩。浸泡12小時(shí)，工業(yè)廢水培養(yǎng)基為醬油污水稀釋液(COD 200mg C0D/L，總氮為0.3%，pH為3。接種5%紅曲霉菌種，非滅菌狀況下處理。處理5天后，污水COD小于100mgC0D/L，總氮0. 17%，污水pH大于7. 0。實(shí)施例2食鹽(50% )和聚乙烯(50% )攪拌均一，將物料加入平板展開機(jī)上，溫度控制在 150°C _180°C將鋸木灰和聚乙烯熔融5分鐘。冷卻后破碎過篩。浸泡12小時(shí)，工業(yè)廢水培養(yǎng)基為味精污水稀釋液(COD IOOOmg C0D/L，總氮為0. 5%，pH為2。接種10%紅曲霉菌種， 非滅菌狀況下處理。處理5天后，污水COD 209mg C0D/L，總氮0. 225，pH大于7. 0。實(shí)施例3食鹽(60% )和聚乙烯(40% )攪拌均一，將物料加入平板展開機(jī)上，溫度控制在 150°C _180°C將鋸木灰和聚乙烯熔融5分鐘。冷卻后破碎過篩。浸泡12小時(shí)，工業(yè)廢水培養(yǎng)基為啤酒污水稀釋液(COD 600mg C0D/L，總氮為0. 5%，pH為5。接種10%紅曲霉菌種， 非滅菌狀況下處理。處理5天后，污水COD 346mg C0D/L，總氮0. 27%，pH大于7. 0。


圖1 食鹽(30% )與聚乙烯(70% )顆粒的SEM2 水洗后多孔食鹽(30% )與聚乙烯(70% )顆粒SEM圖。
權(quán)利要求
1.一種多孔生物載體，其特征在于它是由下述重量百分比計(jì)的原料和配方組成 食鹽30%-60%聚乙烯40% -70%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔生物載體，其特征在于把食鹽和聚乙烯在150°C開煉機(jī)上煉勻，破碎后水洗或浸泡12小時(shí)去掉食鹽，即可得到表面多孔生物載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔生物載體，其特征在于該生物載體承載紅曲霉菌， 并使紅曲霉菌優(yōu)勢(shì)生長。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多孔載體承載紅曲霉優(yōu)勢(shì)生長，其特征在于其優(yōu)勢(shì)生長在非滅菌狀況下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多孔生物載體承載紅曲霉發(fā)酵，其特征在于所承載的紅曲霉菌是在培養(yǎng)基為污水的稀釋液，不添加任何其它成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔生物載體承載紅曲霉發(fā)酵處理污水，其特征在于污水稀釋液 COD 范圍在 200-1000mg COD/L, pH 為 2-7，總氮為 0. 1-0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用多孔生物載體法承載紅曲霉菌，利用多種污水的稀釋液作為培養(yǎng)基，在非滅菌狀況下發(fā)酵處理污水，并產(chǎn)紅曲色素的新方法。多孔生物載體制備所采用的致孔劑為食鹽，將食鹽與聚乙烯共融，冷卻后破碎形成顆粒，再用水將該顆粒水洗12小時(shí)后，得到表面多孔的聚乙烯生物載體。將污水稀釋液濃度調(diào)至，COD 200-1000mg COD/L，總氮濃度為0.1-0.5％，初始pH為2-7。利用該多孔生物載體，接種5-10％的紅曲霉菌，在培養(yǎng)液非滅菌狀況下28℃發(fā)酵5-7天，能穩(wěn)定產(chǎn)生紅曲色素并能顯著降低污水中的COD和總氮的濃度，發(fā)酵結(jié)束后pH可達(dá)7.0以上。
文檔編號(hào)C02F3/28GK102259972SQ20111012483
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者李小龍 申請(qǐng)人:何農(nóng)躍, 張鳳琴, 李小龍