申请日2009.07.30
公开(公告)日2010.03.03
IPC分类号C12P7/62; C12P19/62; C02F9/10; C12R1/645; C02F1/66; C12R1/465; C02F1/02
摘要
阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，属于抗生素发酵废水的处理方法的技术领域。其内容包括将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素，将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素。本发明可杜绝阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水随意排放的现象，达到了环保的效果，同时也使得两种废水的再度利用，且利用价值高，实验表明利用这两种经过处理的废水发酵的得到的产品的效价与自然水发酵得到的产品的效价相当，本发明还降低了企业的生产成本，节约废水处理方面的环保投资和处理费用，利用本发明的方法处理废水和传统的方法比较，成本可降低60-70%。
权利要求书
1.阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将生产 阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素，将生产侧耳素产生的发酵废 水，用于发酵生产阿维菌素;
所述的将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素包括以下工 艺步骤：1)将发酵265-280小时的阿维菌素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和 滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水，2)调步骤1)所得的阿维菌素发酵 废水的PH至10-12，然后升温至70-80℃，保温20-30分钟后，进行冷却、过 滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至7.0-7.5，然后加 入培养斜顶菌的营养成分，117℃灭菌30分钟，冷却至26℃后，接种斜顶菌液 体种子，在温度25-26℃下培养280-300小时;
所述的将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素包括以下工 艺步骤：1)将发酵280-300小时的侧耳素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和滤 液，所得的滤液即为侧耳素发酵废水，2)调步骤1)所得的侧耳素发酵废水的 PH至10-12，然后升温至70-80℃，保温20-30分钟后，进行冷却、过滤，3) 将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至7.0-7.5，然后加入培养 阿弗曼链霉菌的营养成分，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链 霉菌液体种子，在温度28℃下培养256-280小时。
2.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤1)中 将阿维菌素发酵液泵入高压隔膜半框中，在6-12公斤/cm2的压力下进行压滤。
3.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤3)中 斜顶菌的营养成分的添加：按滤液的重量加入玉米浆5%，豆饼粉1%，在培养过 程中流加葡萄糖，维持发酵液葡萄糖的水平在0.5-2%。
4.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤3)中 调滤液PH至7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.5-1.0%、 磷酸二氢钾0.015-0.02%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%、7个水的硫酸镁 0.02-0.08%、氯化钠0.01%-0.05%和2个水的二氯化钙0.01-0.05%，117℃灭菌 30分钟后，冷却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量10-40%的酵母种子液， 在温度28℃下培养48-72小时后，得酵母培养液，调节酵母培养液的PH至 7.0-7.5，然后加入培养斜顶菌的营养成分，117℃灭菌30分钟，冷却至26℃后， 接种斜顶菌液体种子，在温度25-26℃下培养280-300小时。
5.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤1)中 将侧耳素发酵液泵入高压隔膜半框中，在6-12公斤/cm2的压力下进行压滤。
6.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤3)中 阿弗曼链霉菌的营养成分的添加：按滤液的重量加入淀粉10-11%，豆饼粉 1-1.5%，酵母粉1-1.5%。
7.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤3)中 调滤液PH至7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.5-1.0%、 磷酸二氢钾0.015-0.02%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%、7个水的硫酸镁 0.02-0.08%、氯化钠0.01%-0.05%和2个水的二氯化钙0.01-0.05%，117℃灭菌 30分钟后，冷却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量10-40%的酵母种子液， 在温度28℃下培养48-72小时后，调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入 培养阿弗曼链霉菌的营养成分，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗 曼链霉菌液体种子，在温度28℃下培养256-280小时。
8.如权利要求4所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于斜顶菌的营养成分的添加：按酵母培养液的重量加入玉米浆5%，豆 饼粉1%，且在培养过程中实时流加葡萄糖，直至葡萄糖的重量达到8-12%。
9.如权利要求7所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法， 其特征在于阿弗曼链霉菌的营养成分的添加：按酵母培养液的重量加入淀粉 10-14%，豆饼粉1-3%，酵母粉1-2%。
10.如权利要求4或10所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处 理方法，其特征在于调滤液PH至7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖1-1.5%、 硫酸铵0.5-0.8%、磷酸二氢钾0.015-0.018%、磷酸氢二钾0.0005-0.001%、7 个水的硫酸镁0.02-0.06%、氯化钠0.01%-0.03%和2个水的二氯化钙 0.01-0.03%。
说明书
阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法
技术领域
本发明属于抗生素发酵废水的处理方法的技术领域，具体涉及阿维菌素发 酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法。
背景技术
阿维菌素是一种农用抗生素，它即可以作为农用杀虫剂，也可用于兽用杀 虫剂。在世界范围内已广泛用于农业、林业杀虫和动物驱虫。我国现有近20家 企业生产阿维菌素，年产阿维菌素已近千吨。阿维菌素是由阿弗曼链霉菌 Streptomyces avermitilis经液体发酵生产，现阶段阿维菌素的平均发酵水平在 4000ug/ml左右，就此粗略计算，每生产1吨阿维菌素(Avm)约产生250吨的 发酵废水，那么年产1000吨Avm的发酵废水产生量达25万吨。国内现阶段这 些废水大都不处理就排放到环境中，有的通过厌氧/耗氧或二级耗氧处理后达标 排放。
短截侧耳素是用于合成兽用抗生素延胡索酸泰秒菌素的中间体。它是由一 种斜顶菌(Clitopus-pinsitus)经液体发酵产生。我国自2002年从国外引入该菌种， 自2004年相继有5家企业开始发酵生产侧耳素。现阶段产量近500吨。加上正 在新上的厂家和老厂扩厂后年产量将过千顿。每生产1吨侧耳素，其发酵废水 产生量就达到120吨，据此计算，年产一千吨侧耳素其废水排放量将达到12万 吨。
由此可见，国内普遍存在大量的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水随意 排放，没有相关的回收利用的方法，这样势必造成环境的影响，不利于环保， 同时造成了资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明利用阿维菌素发酵用菌种是一种放线菌， 侧耳素发酵用菌种是一种丝状高等真菌中的担子菌，用侧耳素发酵产生的废水 来培养阿维菌素发酵用的菌种，其生长和合成阿维菌素不受任何影响，用阿维 菌素发酵产生的废水来培养侧耳素发酵用的菌种，其生长和合成侧耳素不受任 何影响，且在生产阿维菌素的企业大都生产侧耳素这一现象，设计提供一种环 保、废水利用价值高且处理成本低的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环 处理方法的技术方案。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素，将生产侧耳素产生的发 酵废水，用于发酵生产阿维菌素;
所述的将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素包括以下工 艺步骤：1)将发酵265-280小时的阿维菌素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和 滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水，2)调步骤1)所得的阿维菌素发酵 废水的PH至10-12，然后升温至70-80℃，保温20-30分钟后，进行冷却、过 滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至7.0-7.5，然后加 入培养斜顶菌的营养成分，117℃灭菌30分钟，冷却至26℃后，接种斜顶菌液 体种子，在温度25-26℃下培养280-300小时;
所述的将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素包括以下工 艺步骤：1)将发酵280-300小时的侧耳素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和滤 液，所得的滤液即为侧耳素发酵废水，2)调步骤1)所得的侧耳素发酵废水的 PH至10-12，然后升温至70-80℃，保温20-30分钟后，进行冷却、过滤，3) 将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至7.0-7.5，然后加入培养 阿弗曼链霉菌的营养成分，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链 霉菌液体种子，在温度28℃下培养256-280小时。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤1)中将阿维菌素发 酵液泵入高压隔膜半框中，在6-12公斤/cm2的压力下进行压滤。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤3)中斜顶菌的营养 成分的添加：按滤液的重量加入玉米浆5%，豆饼粉1%，在培养过程中流加葡萄 糖，维持发酵液葡萄糖的水平在0.5-2%。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的步骤3)中调滤液PH至 7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.5-1.0%、磷酸二氢 钾0.015-0.02%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%、7个水的硫酸镁0.02-0.08%、氯 化钠0.01%-0.05%和2个水的二氯化钙0.01-0.05%，117℃灭菌30分钟后，冷 却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量10-40%的酵母种子液，在温度28℃下 培养48-72小时后，得酵母培养液，调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加 入培养斜顶菌的营养成分，117℃灭菌30分钟，冷却至26℃后，接种斜顶菌液 体种子，在温度25-26℃下培养280-300小时。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤1)中将侧耳素发酵 液泵入高压隔膜半框中，在6-12公斤/cm2的压力下进行压滤。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤3)中阿弗曼链霉菌 的营养成分的添加：按滤液的重量加入淀粉10-11%，豆饼粉1-1.5%，酵母粉 1-1.5%。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于将 生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的步骤3)中调滤液PH至 7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.5-1.0%、磷酸二氢 钾0.015-0.02%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%、7个水的硫酸镁0.02-0.08%、氯 化钠0.01%-0.05%和2个水的二氯化钙0.01-0.05%，117℃灭菌30分钟后，冷 却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量10-40%的酵母种子液，在温度28℃下 培养48-72小时后，调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入培养阿弗曼链 霉菌的营养成分，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体 种子，在温度28℃下培养256-280小时。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于斜 顶菌的营养成分的添加：按酵母培养液的重量加入玉米浆5%，豆饼粉1%，且在 培养过程中实时流加葡萄糖，直至葡萄糖的重量达到8-12%。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于阿 弗曼链霉菌的营养成分的添加：按酵母培养液的重量加入淀粉10-14%，豆饼粉 1-3%，酵母粉1-2%。
所述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，其特征在于其 特征在于调滤液PH至7.0-7.5后，按滤液的重量加入葡萄糖1-1.5%、硫酸铵 0.5-0.8%、磷酸二氢钾0.015-0.018%、磷酸氢二钾0.0005-0.001%、7个水的硫 酸镁0.02-0.06%、氯化钠0.01%-0.03%和2个水的二氯化钙0.01-0.03%。
上述的阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水循环处理方法，将阿维菌素发 酵废水用于发酵生产侧耳素，侧耳素发酵废水用于发酵生产阿维菌素，达到两 种废水的循环使用，从此可杜绝阿维菌素发酵废水和侧耳素发酵废水随意排放 的现象，达到了环保的效果，同时也使得两种废水的再度利用，且利用价值高， 实验表明利用这两种经过处理的废水发酵的得到的产品的效价与自然水发酵得 到的产品的效价相当，本发明的方法还降低了企业的生产成本，节约废水处理 方面的环保投资和处理费用，利用本发明的方法处理废水和传统的方法比较， 成本可降低60-70%。
具体实施方式
以下通过具体的实施例来进一步说明本发明。
实施例1：
将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素
1)将发酵265小时的阿维菌素发酵液泵入高压隔膜半框中，在6公斤/cm2 的压力下进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水， 2)调步骤1)所得的阿维菌素发酵废水的PH至10，然后升温至70℃，保温20 分钟后，进行冷却，再进行过滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并 调滤液PH至7.0，然后加入培养斜顶菌的营养成分，即按滤液的重量加入玉米 浆5%，豆饼粉1%，117℃灭菌30分钟，冷却至25-26℃，按培养液重量的10% 接种斜顶菌液体种子，在温度25℃下培养280-300小时，并在培养过程中流加 葡萄糖，维持发酵液中葡萄糖含量在0.5-2%。
实验用10M3发酵罐，进行了10个批次的实验，其中5个批次对照组(用自 来水发酵)，5个批次为实验组(用阿维菌素发酵产生的废水发酵)，实验结果如 下表。
效价(ug/ml) 对照组1 8926 对照组2 9132 对照组3 9838 对照组4 9833 对照组5 9435 平均水平 9433 效价 实验组1 9134 实验组2 9235 实验组3 8436 实验组4 9942 实验组5 9631 平均水平 9276
结果表明：采用处理过的阿维菌素发酵废水进行侧耳菌素的发酵产生的效 价与利用自然水进行侧耳菌素的发酵产生的效价相当。
将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素
1)将发酵280小时的侧耳素发酵液泵入高压隔膜半框中，在6公斤/cm2的 压力下进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为侧耳素发酵废水，2) 调步骤1)所得的侧耳素发酵废水的PH至10，然后升温至70℃，保温20分钟 后，进行冷却、过滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至 7.2，然后加入培养阿弗曼链霉菌的营养成分，即按滤液的重量加入淀粉11%， 豆饼粉1.5%，酵母粉1%，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉 菌液体种子10%，在温度28℃下培养256-280小时。
实验用10M3发酵罐，进行了10个批次的实验，其中5个批次对照组(用自 来水发酵)，5个批次为实验组(用侧耳素发酵产生的废水发酵)，实验结果如下 表。
效价(ug/vml) 对照组1 3500 对照组2 3308 对照组3 3654 对照组4 3386 对照组5 3767 平均水平 3523 实验组1 3479 实验组2 3548 实验组3 3776 实验组4 3467 实验组5 3324 平均水平 3519
结果表明：采用处理过的侧耳素发酵废水进行阿维菌素的发酵产生的效价 与利用自然水进行阿维菌素的发酵产生的效价相当。
在实施例1中，将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素的 工艺步骤中步骤1)采用发酵270、275或280小时的阿维菌素发酵液进行处理; 步骤2)中采用调阿维菌素发酵废水的PH至11或12，然后升温至75或80℃， 保温25或30分钟，最后得到的侧耳素的效价也能达到与实施例1相同的效果。
在实施例1中，将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素的 工艺步骤中步骤1)采用发酵285、290或300小时的阿维菌素发酵液进行处理; 步骤2)中采用调阿维菌素发酵废水的PH至11或12，然后升温至75或80℃， 保温25或30分钟;步骤3)中调滤液的PH至7.2或7.5，加入斜顶菌的营养 成分为即按滤液的重量加入淀粉10%，豆饼粉1%，酵母粉1.5%，最后得到的阿 维菌素的效价也能达到与实施例1相同的效果。
实施例2：
将生产阿维菌素产生的发酵废水，用于发酵生产侧耳素
1)将发酵280小时的阿维菌素发酵液泵入高压隔膜半框中，在10公斤/cm2 的压力下进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水， 2)调步骤1)所得的阿维菌素发酵废水的PH至11，然后升温至80℃，保温25 分钟后，进行冷却，再进行过滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并 调滤液PH至7.3，然后按滤液的重量加入葡萄糖1%、硫酸铵0.5%、磷酸二氢钾 0.015%、磷酸氢二钾0.0005%、七水硫酸镁0.05%、氯化钠0.01%和二水二氯化 钙0.01%，117℃灭菌30分钟后，冷却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量 20%的啤酒酵母种子液，在温度28℃下培养48小时后，得酵母培养液，调节酵 母培养液的PH至7.2，然后加入培养斜顶菌的营养成分，即按酵母培养液的重 量加入玉米浆5%，豆饼粉1%，117℃灭菌30分钟，冷却至26℃后，按培养液重 量的10%接种斜顶菌液体种子，并在培养过程中实时流加葡萄糖，直至葡萄糖的 重量达到10%，在温度25℃下培养280-300小时;
将生产侧耳素产生的发酵废水，用于发酵生产阿维菌素
1)将发酵280小时的侧耳素发酵液泵入高压隔膜半框中，在6公斤/cm2的 压力下进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为侧耳素发酵废水，2) 调步骤1)所得的侧耳素发酵废水的PH至10，然后升温至70℃，保温20分钟 后，进行冷却、过滤，3)将步骤2)所得的滤液打入发酵罐中，并调滤液PH至 7.2，按滤液的重量加入葡萄糖0.5%、硫酸铵1.0%、磷酸二氢钾0.02%、磷酸氢 二钾0.001%、7个水的硫酸镁0.08%、氯化钠0.05%和2个水的二氯化钙0.05%， 117℃灭菌30分钟后，冷却至28℃，再在上述滤液中接种滤液重量40%的啤酒 酵母种子液，在温度28℃下培养72小时后，调节酵母培养液的PH至7.2，然 后加入培养阿弗曼链霉菌的营养成分，即按酵母培养液的重量加入淀粉12%，豆 饼粉2.6%，酵母粉1%，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌 液体种子10%，在温度28℃下培养256-280小时。
实施例2中步骤2)中采用按滤液的重量加入葡萄糖1.5%、硫酸铵0.8%、 磷酸二氢钾0.017%、磷酸氢二钾0.0001%、7个水的硫酸镁0.02%、氯化钠0.03% 和2个水的二氯化钙0.03%，也能达到实施例2的技术效果。
经测定，经实施例2处理的废水进行发酵也能达到与实施例1相同的技术 效果。