申请日2013.03.11
公开(公告)日2013.07.03
IPC分类号C12R1/465; C12P1/04
摘要
本发明涉及海洋资源清洁化生产与高值化利用领域，尤其涉及一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，包括絮凝微生物菌株的筛选、菌株种子液的培养、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备、发酵培养基的配制、发酵培养等步骤，使用这种方法不仅废水处理效率高，且生产工艺简单，生产成本较低，易实现工业化处理鱼糜加工废水。
权利要求书
1.一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，其特征在于：它包括以下步骤，
(1)、絮凝微生物菌株的筛选：从鱼糜加工废水沉淀池的活性污泥中筛选得到放线菌，所述放线菌为链霉菌属;
(2)、菌株种子液的培养：将步骤(1)中筛选出来的絮凝微生物菌株放线菌放到种子培养基中，在35~37℃、120-150r/min生物摇床转速下发酵24-48h进行菌株种子液培养，所述的种子培养基的配比为蔗糖4-6g/L，葡萄糖15-25g/L，蛋白胨3-4g/L，K2HPO40.8-1.5g/L，MgSO40.1-0.3g/L，NaCl1-2g/L，ZeSO40.1-0.2g/L，pH7.0;
(3)、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备：在鱼糜加工废水中加入盐酸将pH调至5.0-5.5，然后添加0.01-0.5%的FeCl3，静置1小时待絮凝物沉淀后倾去上清液即制成鱼糜加工废水浓缩浆液;
(4)、发酵培养基的配制：取步骤(3)制备的鱼糜加工废水浓缩浆液，加入氢氧化钠将pH调至中性7.0，然后添加0-1.5%海水精以及0-4%葡萄糖即成发酵培养基;
(5)、发酵培养：将步骤(4)配制的发酵培养基在120-150℃的环境下灭菌20-40分钟，然后按发酵培养基与步骤(2)制备的菌株种子液质量比100：5~6的比例，将菌株种子液加入到发酵培养基中，在25-35℃, 30-100r/min的摇床转速下搅拌发酵培养24-48h，即制得微生物絮凝剂浆态产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，其特征在于：步骤(1)所述的鱼糜加工废水是海洋鱼类和淡水鱼类制作鱼糜过程中产生的废水，COD为1000-10000 mg/L。
说明书
一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法
技术领域
本发明涉及海洋资源清洁化生产与高值化利用领域，尤其涉及一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法。
背景技术
絮凝剂被广泛应用于污水处理、食品生产和发酵等工业领域中。通常将絮凝剂分为无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂三大类。微生物絮凝剂属于生物高分子絮凝剂的范畴。微生物絮凝剂可以使水体中不易降解的悬浮颗粒、菌体细胞和胶体粒子等发生凝聚、沉降的生物高分子聚合物，它易于分离，沉降速率高，容易降解，而且其降解产物无毒无害，对环境不会产生二次污染，具有很好的净化和脱色作用，是一种适应性广、高效安全的絮凝剂。然而，现有技术微生物絮凝剂制备工艺复杂、生产成本高，造成工业应用成本加大。
鱼糜加工废水化学需氧量COD含量高且含有大量的蛋白质，这种加工废水通常的处理方法是采用三氯化铝沉降处理或直接排放，这样会造成环境污染以及蛋白资源的不可利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，使用这种方法不仅废水处理效率高，且生产工艺简单，生产成本较低，易实现工业化处理鱼糜加工废水。
本发明所采用的技术方案是：一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，它包括以下步骤，
(1)、絮凝微生物菌株的筛选：从鱼糜加工废水沉淀池的活性污泥中筛选得到放线菌，所述放线菌为链霉菌属;
(2)、菌株种子液的培养：将步骤(1)中筛选出来的絮凝微生物菌株放线菌放到种子培养基中，在35~37℃、120-150r/min生物摇床转速下发酵24-48h进行菌株种子液培养，所述的种子培养基的配比为蔗糖4-6g/L，葡萄糖15-25g/L，蛋白胨3-4g/L，K2HPO40.8-1.5g/L，MgSO40.1-0.3g/L，NaCl1-2g/L，ZeSO40.1-0.2g/L，pH7.0;
(3)、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备：在鱼糜加工废水中加入盐酸将pH调至5.0-5.5，然后添加0.01-0.5%的FeCl3，静置1小时待絮凝物沉淀后倾去上清液即制成鱼糜加工废水浓缩浆液;
(4)、发酵培养基的配制：取步骤(3)制备的鱼糜加工废水浓缩浆液，加入氢氧化钠将pH调至中性7.0，然后添加0-1.5%海水精以及0-4%葡萄糖即成发酵培养基;
(5)、发酵培养：将步骤(4)配制的发酵培养基在120-150℃的环境下灭菌20-40分钟，然后按发酵培养基与步骤(2)制备的菌株种子液质量比100：5~6的比例加入菌株种子液，在25-35℃, 30-100r/min的摇床转速下搅拌发酵培养24-48h，即制得微生物絮凝剂浆态产品。
步骤(1)所述的鱼糜加工废水是海洋鱼类和淡水鱼类制作鱼糜过程中产生的废水，COD为1000-10000 mg/L。
采用以上方法与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明充分利用鱼糜加工废水中含有大量蛋白质、矿物质和微量元素等特性，利用鱼糜加工废水作为絮凝微生物的培养基，实现以废治废。本发明不仅废水处理效率高，且与现有微生物絮凝剂生产技术相比，生产工艺简单，而且因为不再需要加入氮源，所以生产成本较低;易实现工业化处理鱼糜加工废水，从而实现经济、环境效益的双赢。
具体实施方式
以下具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
具体实施例一：一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，它包括以下步骤，
(1)、絮凝微生物菌株的筛选：从鱼糜加工废水沉淀池的活性污泥中筛选得到放线菌，所述放线菌为链霉菌属;
(2)、菌株种子液的培养：将步骤(1)中筛选出来的絮凝微生物菌株放线菌放到种子培养基中，在35~37℃、150r/min生物摇床转速下发酵48h进行种子液培养，所述的种子培养基的配比为蔗糖5g/L，葡萄糖20g/L，蛋白胨3.5g/L，K2HPO41g/L，MgSO40.2g/L，NaCl1g/L，ZeSO40.1g/L，pH7.0;所述放到种子培养基中是指将放线菌接种到种子培养基中;
(3)、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备：在鱼糜加工废水中加入盐酸将pH调至5.5，然后添加0.5%的FeCl3，静置1小时待絮凝物沉淀后倾去上清液即制成鱼糜加工废水浓缩浆液;将鱼糜加工废水制成浓缩浆液，使得培养基内的蛋白质、矿物质以及微量元素更加集中，这样培养微生物絮凝剂时的培养效果更好。所述倾去上清液即将上清液倒掉。
(4)、发酵培养基的配制：取步骤(3)制备的鱼糜加工废水浓缩浆液，加入氢氧化钠将pH调至中性7.0，然后添加1.5%海水精以及4%葡萄糖即成发酵培养基;所述海水精又可以称为海水晶，添加海水精是因为菌株生长有一定的盐度要求，而且海水精中还含有丰富的微量元素，这样对菌株的生长就更加有利了;添加葡萄糖是为了增加碳源，因为使用的是鱼糜加工废水，所以氮源是足够多的，不需要添加。
(5)、发酵培养：将步骤(4)配制的发酵培养基在121.5℃的环境下灭菌30分钟，然后按发酵培养基与步骤(2)制备的菌株种子液质量比100：5的比例加入菌株种子液，在25-35℃, 100r/min的摇床转速下搅拌发酵培养48h，即制得微生物絮凝剂浆态产品。
步骤(1)所述的鱼糜加工废水是海洋鱼类和淡水鱼类制作鱼糜过程中产生的废水，COD为10000 mg/L。
具体实施例二：一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，它包括以下步骤，
(1)、絮凝微生物菌株的筛选：从鱼糜加工废水沉淀池的活性污泥中筛选得到放线菌，所述放线菌为链霉菌属;
(2)、菌株种子液的培养：将步骤(1)中筛选出来的絮凝微生物菌株放线菌接种到种子培养基中，在35~37℃、120r/min生物摇床转速下发酵36h进行种子液培养，所述的种子培养基的配比为蔗糖5g/L，葡萄糖20g/L，蛋白胨3.5g/L，K2HPO41g/L，MgSO40.2g/L，NaCl1g/L，ZeSO40.1g/L，pH7.0;
(3)、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备：在鱼糜加工废水中加入盐酸将pH调至5.0，然后添加0.25%的FeCl3，静置1小时待絮凝物沉淀后倾去上清液即制成鱼糜加工废水浓缩浆液; (4)、发酵培养基的配制：取步骤(3)制备的鱼糜加工废水浓缩浆液，加入氢氧化钠将pH调至中性7.0，然后添加1.0%海水精以及3.0%葡萄糖即成发酵培养基;
(5)、发酵培养：将步骤(4)配制的发酵培养基在130℃的环境下灭菌30分钟，然后按发酵培养基与步骤(2)制备的菌株种子液质量比100：5的比例加入菌株种子液，在25-35℃, 80r/min的摇床转速下搅拌发酵培养36h，即制得微生物絮凝剂浆态产品。
步骤(1)所述的鱼糜加工废水是海洋鱼类和淡水鱼类制作鱼糜过程中产生的废水，COD为8000 mg/L。
具体实施例三：一种利用鱼糜加工废水生产微生物絮凝剂的方法，它包括以下步骤，
(1)、絮凝微生物菌株的筛选：从鱼糜加工废水沉淀池的活性污泥中筛选得到放线菌，所述放线菌为链霉菌属;
(2)、菌株种子液的培养：将步骤(1)中筛选出来的絮凝微生物菌株放线菌接种到种子培养基中，在35~37℃、140r/min生物摇床转速下发酵24h进行种子液培养，所述的种子培养基的配比为蔗糖5g/L，葡萄糖20g/L，蛋白胨3.5g/L，K2HPO41g/L，MgSO40.2g/L，NaCl1g/L，ZeSO40.1g/L，pH7.0;
(3)、鱼糜加工废水浓缩浆液的制备：在鱼糜加工废水中加入盐酸将pH调至5.3，然后添加0.4%的FeCl3，静置1小时待絮凝物沉淀后倾去上清液即制成鱼糜加工废水浓缩浆液; (4)、发酵培养基的配制：取步骤(3)制备的鱼糜加工废水浓缩浆液，加入氢氧化钠将pH调至中性7.0，然后添加1.2%海水精以及2.0%葡萄糖即成发酵培养基;
(5)、发酵培养：将步骤(4)配制的发酵培养基在135℃的环境下灭菌30分钟，然后按发酵培养基与步骤(2)制备的菌株种子液质量比100：5.5的比例加入菌株种子液，在25-35℃, 50r/min的摇床转速下搅拌发酵培养24h，即制得微生物絮凝剂浆态产品。
步骤(1)所述的鱼糜加工废水是海洋鱼类和淡水鱼类制作鱼糜过程中产生的废水，COD为3000 mg/L。
通过实验得到采用本发明生产方法制得的微生物絮凝剂对高岭土悬液废水进行处理的絮凝率可达95%以上。直接加入待处理的鱼糜加工废水中，可使废水的蚀度及COD去除率分别达89%和92%以上，同时可回收废水蛋白质达95%以上。与现有微生物絮凝剂生产技术相比，生产工艺简单，生产成本至少降低60-80%，且易实现工业化处理鱼糜加工废水。
按照本发明生产方法所获得的微生物絮凝剂产品用于废水处理，可以单独使用，也可以与无机絮凝剂复合使用。