申请日2014.08.19
公开(公告)日2014.12.24
IPC分类号C12P39/00; C12R1/01; C12R1/085; C12P23/00
摘要
一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法。它涉及一种利用有机废水产类胡萝卜素的方法。它解决了现有PSB处理食品有机废水合成类胡萝卜素的方法中PSB对于有机物的降解能力有限，供类胡萝卜素合成底物较少，废水处理中菌体类胡萝卜素的产率低，阻碍了废水处理的资源化进程的问题。方法：一、调节食品有机废水的pH值，然后加入球形红杆菌和促生菌;二、在微好氧条件下处理时间72～96h;三、回收、提取获得类胡萝卜素。与现有传统的单独利用光合细菌处理食品有机废水技术相比，本发明方法的菌体产率和类胡萝卜素产率分别提高25%以上和100%以上，食品有机废水中COD去除率也提高78%以上。
权利要求书
1.一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法，其特征在于按以下步骤利用食品有机 废水产类胡萝卜素：
一、调节食品有机废水的pH值为6.5～8.0，然后加入对数生长期的球形红杆菌和促生 菌;
二、加入球形红杆菌和促生菌的食品有机废水在光照强度为500～3000lux、处理温度 为25～30℃的微好氧条件下处理时间72～96h;
三、回收、提取获得类胡萝卜素;
其中，步骤一中每升食品有机废水加入360mg球形红杆菌菌液，球形红杆菌菌液的 浓度为6.2×108～7.0×108cfu/mL;
步骤一中每100毫升食品有机废水加入20～80μL促生菌菌液，促生菌为Bacillus cereus，促生菌菌液中Bacillus cereus的浓度为1.4×107～2.0×107cfu/mL;
步骤二中微好氧为控制溶解氧浓度为0.5～1.0mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法，其特征在于食 品有机废水中不含有重金属。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法，其特征在 于食品有机废水的COD值为8000～15000mg/L，TN值为500～2000mg/L，TP值为20～50 mg/L。
4.根据权利要求3所述的一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法，其特征在于步 骤一中每100毫升食品有机废水加入30～70μL促生菌菌液。
5.根据权利要求3所述的一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法，其特征在于步 骤一中每100毫升食品有机废水加入40μL促生菌菌液。
说明书
一种利用食品有机废水产类胡萝卜素的方法
技术领域
本发明涉及一种利用有机废水产类胡萝卜素的方法。
背景技术
食品有机废水是排放量较大的一类废水，因其无毒害、并且富含大量的糖类、蛋白质 及纤维素等大分子营养物质。食品有机废水是一类富含碳、氮源成分的废水，水力负荷和 有机负荷都比较高，对环境的污染非常强烈，尤其会造成水体的富营养化，破坏水体的自 净能力。目前主要利用生物法处理食品有机废水，包括活性污泥法和生物膜法等;但活性 污泥法和生物膜法的工艺流程复杂，且会产生大量剩余污泥，处置费用高，资源化程度低， 还易造成二次污染。
利用光合细菌(Photosynthetic bacteria，PSB)处理食品有机废水，不仅可以高效去除污 染物，而且可以回收菌体内的目标高价值物质(如单细胞蛋白、5-氨基乙酰丙酸、类胡萝 卜素、辅酶Q等)。基于PSB特殊的生理生态学特性，可以以多种有机物作为碳、氮源， 利用光能，通过特定的产能代谢途径(光合磷酸化和氧化磷酸化)将废水中的污染物质降 解，并转化为有价值的菌体成分，实现有机废水处理的高度资源化。其中PSB菌体中的类 胡萝卜素含量相对较高，因此利用PSB废水处理过程中实现类胡萝卜素的合成生产是一种 绿色、环保、可持续的处理技术。现在用PSB处理食品有机废水合成类胡萝卜素的方法虽 然有很多，但已有的这些方法中由于PSB对于有机物的降解能力有限，供类胡萝卜素合成 底物较少，导致废水处理中菌体类胡萝卜素的产率低，从而降低了PSB处理效率和类胡萝 卜素的回收效率，阻碍了废水处理的资源化进程。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有PSB处理食品有机废水合成类胡萝卜素的方法中PSB 对于有机物的降解能力有限，供类胡萝卜素合成底物较少，废水处理中菌体类胡萝卜素的 产率低，阻碍了废水处理的资源化进程的问题，而提供的一种利用食品有机废水产类胡萝 卜素的方法。
按以下步骤利用食品有机废水产类胡萝卜素：
一、调节食品有机废水的pH值为6.5～8.0，然后加入对数生长期的球形红杆菌和促生 菌;
二、加入球形红杆菌和促生菌的食品有机废水在光照强度为500～3000lux、处理温度 为25～30℃的微好氧条件下处理时间72～96h;
三、回收、提取获得类胡萝卜素;
其中，步骤一中每升食品有机废水加入360mg球形红杆菌菌液，球形红杆菌菌液的 浓度为6.2×108～7.0×108cfu/mL;
步骤一中每100毫升食品有机废水加入20～80μL促生菌菌液，促生菌为Bacillus cereus (蜡样芽胞杆菌)，促生菌菌液中Bacillus cereus的浓度为1.4×107～2.0×107cfu/mL;
步骤二中微好氧为控制溶解氧浓度为0.5～1.0mg/L。
本发明方法中用到的食品有机废水中不含有重金属。
本发明方法中加入促生菌Bacillus cereus刺激球形红杆菌的细胞活性，提高球形红杆 菌对有机底物基质的利用率，从而为菌体和类胡萝卜素的合成提供更多的原料，并抑制类 胡萝卜素降解的酶(过氧化物酶)的活性，从而提高菌体的类胡萝卜素产率。
与现有传统的单独利用光合细菌处理食品有机废水技术相比，本发明方法的菌体产率 和类胡萝卜素产率分别提高25%以上和100%以上，食品有机废水中COD去除率也提高 78%以上。