申请日2015.05.25
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F103/32; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种微生物絮凝剂的制备方法，是以红平红球菌为菌株，以灭菌的马铃薯淀粉废水为培养基，添加营养物质进行发酵，发酵液经离心后的上清液即为微生物絮凝剂。大量实验证明，本发明制备的微生物絮凝剂对马铃薯淀粉废水COD的去除率都在99%以上，完全达到国家排放标准。
权利要求书
1.一种微生物絮凝剂的制备方法，是以红平红球菌为菌株，灭菌的马铃薯淀粉废水为培养基，在添加营养物质下进行发酵，发酵液经离心后的上清液即为微生物絮凝剂。
2.如权利要求1所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述马铃薯淀粉废水培养基的COD值在5000~5500mg/L。
3.如权利要求1或2所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述菌株红平红球菌的接入量为:50~250mL/L培养基。
4.如权利要求1或2所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述营养物质为羊尿/马尿与磷酸氢铵的混合物，营养物质的添加量为22~77g/L培养基。
5.如权利要求4所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：羊尿/马尿与磷酸氢铵的质量比为：1:1~1:10。
6.如权利要求1或2所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述发酵条件为：在15~40℃下恒温振荡发酵50~75h。
7.如权利要求1或2所述微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述离心的速度为5000~8000 r/min。
8.如权利要求1所述方法制备的微生物絮凝剂处理马铃薯淀粉废水中的应用。
说明书
一种微生物絮凝剂的制备及在处理马铃薯淀粉废水中的应用
技术领域
本发明涉及一种微生物絮凝剂的制备，尤其涉及一种利用马铃薯淀粉废水作为培养基制备微生物絮凝剂的方法，主要用于马铃薯淀粉废水的处理。
背景技术
微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。从其来源看，也属于天然有机高分子絮凝剂，因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。微生物絮凝剂具有很强的絮凝活性，而且可以生物降解，无二次污染，使用方便等优点，广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水、城市污水、建材废水、食品废水、医院废水、石化废水、造纸废水及淀粉废水的处理中。
目前对于微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种，以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究，并取得了一定的成效。但是其生产成本过高，在实际应用中较少。国内外研究者为了降低微生物絮凝剂的制备成本，选用了味精废水、鱼粉废水、酱油废水、糯米废水等作为培养基，虽然取得了一定的成绩，但效果不是太理想。
马铃薯淀粉在生产过程中，平均每生产1吨淀粉需要消耗6.5吨左右的马铃薯，排放20吨左右的废水，5吨左右的薯渣。在此过程中产生大量的工艺有机废水，主要是溶解性淀粉和蛋白质，COD通常在8000~30000mg/g，蛋白质含量在2000~8000mg/g，如此高浓度废水直接排入大自然中，不仅对环境造成严重的污染，而且也是对水资源的浪费。如果能够实现马铃薯淀粉废水的零排放，不仅能够为企业降低成本，更重要的是能够节约宝贵的水资源。
目前马铃薯废水的处理方法较多，其中絮凝法也是常用的方法之一，目前使用最多的絮凝剂是碱式聚合氯化铝，聚合硫酸铁等，虽然成本低廉，但所处理废水任然达不到国家规定排放或企业循环使用要求。利用微生物絮凝剂处理马铃薯废水也有科研人员进行了研究报道：利用污水处理厂二沉池的活性污泥分离出的Candida anglica真菌，以未经灭菌的马铃薯淀粉废水为培养基，制备的微生物絮凝剂对马铃薯淀粉废水的COD去除率为93.7%，(从原废水的8862mg/L降低到562mg/L，但与国家排放标准GB 25461-2010中规定的COD值不高于150mg/L仍然有一定的差距)。我国是马铃薯淀粉生产大国，对马铃薯淀粉废水的处理仍然是很紧迫的任务，因此，寻找高效低成本的微生物絮凝剂用于处理淀粉废水需要继续研究探索。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种微生物絮凝剂的制备方法;
本发明的另一目的提供一种该微生物絮凝剂处理马铃薯淀粉废水中的应用;
一、微生物絮凝剂的制备
本发明微生物絮凝剂的制备方法，是以红平红球菌为菌株，以灭菌的马铃薯淀粉废水为培养基，添加营养物质进行发酵，发酵液经离心后的上清液即为微生物絮凝剂。
马铃薯淀粉废水培养基的COD值在5000~5500mg/L;红平红球菌的接入量为:50~250mL/L培养基;
营养物质为羊尿/马尿与磷酸氢铵的混合物(羊尿/马尿与磷酸氢铵的质量比为1:1~1:10;营养物质的添加量为22~77g/L培养基;
发酵条件为：在15~40℃下恒温振荡发酵50~75h;
所述离心的速度为5000~8000 r/min。
二、微生物絮凝剂的应用
使用方法：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值。
使用效果：用该微生物絮凝剂处理后马铃薯淀粉废水的COD值为132mg/L，对COD的去除率达到99.98%。
大量实验证明，本发明制备的微生物絮凝剂对马铃薯淀粉废水COD的去除率都在99%以上，完全达到国家排放标准。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明微生物絮凝剂的制备和应用效果作进一步的说明。
实施例1
(1)微生物絮凝剂的制备：将种子培养基中的菌种用接种环挑取絮凝剂生产菌红平红球菌250mL，接入1 L马铃薯淀粉废水(COD为5000mg/L，已灭菌)培养基中;再添加77g羊尿与磷酸氢铵的混合物(70g磷酸氢铵/7g羊尿)，在40℃下恒温振荡发酵75h;发酵液经离心(8000 r/min)，上清液即为微生物絮凝剂;
(2)微生物絮凝剂的应用：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL上述制备的微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值为132mg/L，对COD的去除率达到99.98%。
实施例2
(1)微生物絮凝剂的制备：将种子培养基中的菌种用接种环挑取絮凝剂生产菌红平红球菌50mL，接入1L马铃薯淀粉废水(COD为5500mg/L，已灭菌)培养基中;再添加22羊尿与磷酸氢铵的混合物(20g磷酸氢铵/2g羊尿)，在15℃下恒温振荡发酵50h;发酵液经离心(5000 r/min)，上清液即为微生物絮凝剂;
(2)微生物絮凝剂的应用：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL上述制备的微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值为148mg/L，对COD的去除率达到99.98%。
实施例3
(1)微生物絮凝剂的制备：将种子培养基中的菌种用接种环挑取絮凝剂生产菌红平红球菌100mL，接入1L马铃薯淀粉废水(COD为5300mg/L，已灭菌)培养基中;再添加66马尿与磷酸氢铵的混合物(33g磷酸氢铵/33g马尿)，在35℃下恒温振荡发酵60h;发酵液经离心(7000 r/min)，上清液即为微生物絮凝剂;
(2)微生物絮凝剂的应用：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL上述制备的微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值为127mg/L，对COD的去除率达到99.98%。
实施例4
(1)微生物絮凝剂的制备：将种子培养基中的菌种用接种环挑取絮凝剂生产菌红平红球菌200mL，接入1L马铃薯淀粉废水(COD为5400mg/L，已灭菌)培养基中;再添加55羊尿与磷酸氢铵的混合物(50g磷酸氢铵/5g羊尿)，在25℃下恒温振荡发酵65h;发酵液经离心(7500 r/min)，上清液即为微生物絮凝剂;
(2)微生物絮凝剂的应用：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL上述制备的微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值为119mg/L，对COD的去除率达到99.99%。
实施例5
(1)微生物絮凝剂的制备：将种子培养基中的菌种用接种环挑取絮凝剂生产菌红平红球菌120mL，接入1L马铃薯淀粉废水(COD为5400mg/L，已灭菌)培养基中;再添加40马尿与磷酸氢铵的混合物(35g磷酸氢铵/5g马尿)，在25℃下恒温振荡发酵65h;发酵液经离心(7500 r/min)，上清液即为微生物絮凝剂;
(2)微生物絮凝剂的应用：在1L马铃薯淀粉废水(COD值为8976mg/L，不用灭菌)中添加5mL上述制备的微生物絮凝剂，搅拌静置0.2h，测定马铃薯淀粉废水的COD值为139mg/L，对COD的去除率达到99.98%。