专利名称：糖蜜酒精废液的生物处理方法
技术领域：
本发明涉及环境污染治理技术，特别涉及一种糖蜜酒精废液的生物处理方法。
背景技术：
目前，大部分糖厂都设有糖蜜酒精车间，在制糖生产过程中，由于酶促反应、美拉德反应、焦糖化、碱降解等因素的影响，所产生的糖蜜酒精废液含有大量酵母不能发酵的有色物，其中包括糖汁中原有的有色物和生产过程中产生的有色物，色值高达12～14万IU，pH值为4.0～4.5，CODr值和BODr值分别高达80000～130000mg/L和50000～80000mg/L，直接排放造成严重的环境污染。多年来，人们研究多种方法对糖蜜酒精废液进行生物处理，如采用厌氧接触法、生物污泥法、厌氧生物膜法等，这些方法可以去除80～90％的BOD(生物耗氧量)，但都不能有效去除有色物质，因为这些有色物质具有普通微生物不易分解、pH敏感、耐温及对氧稳定等特点。有色物质的存在造成了糖蜜酒精废液中的CODr、BODr值居高不下。迄今为止，针对糖蜜酒精废液漂白处理的研究报道极少，目前主要有三种技术一是利用膜分离提取色素技术；二是活性炭脱除技术；三是高梯度磁分离技术，前两者成本太高，第三种方法存在产生更高色值洗脱液的问题。申请号为00104563.6的中国发明专利“糖蜜酒精废液的无害化处理及综合利用的方法”公开了一种对糖蜜酒精废液进行无害化处理的技术，将甘蔗蔗髓与糖蜜酒精废液混合后，接入腐生食用菌菌种栽培20～50天，使该混合物中的有机物在腐生食用菌栽培过程中被分解，最后得到食用菌和菌糠料，但是这种工艺难以有效处理糖蜜酒精废液中的有色物质，工艺条件难以控制；同时由于处理时间长，工厂实际废液排放量大，较难实现工业化应用。
云芝的主要化学成分为云芝多糖，可从培养的云芝菌丝体中提取。从云芝菌丝体和发酵液中提取的多糖均具有较高的生物活性；云芝多糖作为一种良好的免疫增强剂，具有抗肿瘤活性、抗溃疡、保肝、恢复和增强带瘤肌体的免疫功能、降血脂、抗动脉粥样硬化、消炎、止痛镇痛等广泛的药理活性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种工艺简单、处理成本低、效率高、符合环保要求的在有效处理糖蜜酒精废液中的有色物质的同时提取可作为药用和食品开发原料的云芝多糖和菌丝体提取物的糖蜜酒精废液生物处理方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现本糖蜜酒精废液生物处理方法包括下述步骤——(1)在糖蜜酒精废液中加入云芝菌株进行接种；(2)将接种后的糖蜜酒精废液进行发酵，糖蜜酒精废液中的有色物质作为云芝菌的营养源被分解除去，发酵后得到发酵完成液；(3)将所述发酵完成液进行分离，得到清液和云芝菌丝体，分别处理清液和云芝菌丝体得到云芝多糖和菌丝体提取物。
步骤(1)中，所述接种是指在所述糖蜜酒精废液中加入驯化后的云芝菌菌株，其接种量为5％～20％；最佳接种量为14％～16％。
步骤(2)中，所述发酵是指接种后的糖蜜酒精废液在云芝菌株作用下，以糖蜜酒精废液中的色素等物质为营养源进行发酵培养；发酵的目的是去除糖蜜酒精废液中的有色物质；所述发酵的条件是控制pH值在3.5～5.0，温度20℃～35℃，发酵时间一般为30～72小时。
步骤(3)中，将所述发酵完成液进行分离是指采用离心分离方式从发酵完成液中分离出云芝菌丝体；所述云芝菌丝体经自溶、分离、浓缩，得到云芝菌丝体提取物。
步骤(3)中，所述清液经浓缩、醇析、分离、洗涤、干燥，得到云芝多糖。
本发明的作用原理是采用云芝菌对糖蜜酒精废液进行生物漂白，是因为糖蜜酒精废液不含重金属、农药等有毒有害物质，主要含有一定的残糖、有机酸、氨基酸及常量和微量元素，这些物质都是微生物生长的营养源，所以在利用云芝菌对糖蜜酒精废液进行生物漂白、治理环境污染的同时，可提取作为药用和食品开发原料的云芝多糖和云芝菌丝体提取物，把环境污染治理与食品、药品的资源开发组合起来。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果(1)本发明首次采用云芝菌对糖蜜酒精废液中的有色物质进行生物漂白，脱色效果显著，作用效果理想。
(2)本发明在对糖蜜酒精废液进行生物漂白、治理环境污染的同时，提取可作为药用和食品开发原料的高附加值的云芝多糖及菌丝体提取物，把环境污染治理与食品、药品的资源开发结合起来，不但有效地解决了现有处理方法因处理成本高而无法实际应用的问题，而且增加了废物的经济效益，一举两得，符合环保的要求。
(3)由于云芝菌的生长不需要光照、营养要求简单，不受糖蜜酒精废液遮光作用的影响，无需像藻类培养那样需先对糖蜜酒精废液脱色及添加高盐预处理来满足藻类对光照及营养的需求，所以本发明的工艺条件要求低，可操作性强，.实施步骤简单、方便，可广泛应用于现有的糖蜜酒精生产过程中，适用范围广，经济效益显著。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1在糖蜜酒精废液中加入驯化后的云芝菌株，云芝菌株的重量为糖蜜酒精废液重量的5％；将接种后的糖蜜酒精废液的pH值调节为5.0，在35℃温度下进行发酵72小时，得到发酵完成液；对发酵完成液进行离心分离，分别得到清液和云芝菌丝体；将清液经浓缩、醇析、分离、洗涤、干燥生产云芝多糖；将云芝菌丝体自溶、分离、浓缩得到云芝菌丝体提取物。
糖蜜酒精废液经上述工艺步骤处理，脱色率为61％，COD去除率为67％；云芝菌丝体多糖的产率为56mg/g云芝菌丝体，胞外多糖的产率为1.4g/L发酵液；云芝菌丝体提取物氨基酸含量为0.16g/g云芝菌丝体。
实施例2在糖蜜酒精废液中加入驯化后的云芝菌株，云芝菌株的重量为糖蜜酒精废液重量的15％；将接种后的糖蜜酒精废液的pH值调节为4.2，在30℃温度下进行发酵48小时，得到发酵完成液；对发酵完成液进行离心分离，分别得到清液和云芝菌丝体。将清液经浓缩、醇析、分离、洗涤、干燥生产云芝多糖；将云芝菌丝体自溶、分离、浓缩得到云芝菌丝体提取物。
糖蜜酒精废液经上述工艺步骤处理，脱色率为65％，COD去除率为71％；云芝菌丝体多糖的产率为58mg/g云芝菌丝体，胞外多糖的产率为1.7g/L发酵液；云芝菌丝体提取物氨基酸含量为0.17g/g云芝菌丝体。
实施例3在糖蜜酒精废液中加入驯化后的云芝菌株，云芝菌株的重量为糖蜜酒精废液重量的20％；将接种后的糖蜜酒精废液的pH值调节为3.0，在20℃温度下进行发酵30小时，得到发酵完成液；对发酵完成液进行离心分离，分别得到清液和云芝菌丝体。将清液经浓缩、醇析、分离、洗涤、干燥生产云芝多糖；将云芝菌丝体自溶、分离、浓缩得到云芝菌丝体提取物。
糖蜜酒精废液经上述工艺步骤处理，脱色率为68％，COD去除率为72％；云芝菌丝体多糖的产率为57mg/g云芝菌丝体，胞外多糖的产率为1.8g/L发酵液；云芝菌丝体提取物氨基酸含量为0.18g/g云芝菌丝体。
权利要求
1.一种糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于包括下述步骤(1)在糖蜜酒精废液中加入云芝菌株进行接种；(2)将接种后的糖蜜酒精废液进行发酵，得到发酵完成液；(3)将所述发酵完成液进行分离，得到清液和云芝菌丝体，分别处理清液和云芝菌丝体得到云芝多糖和菌丝体提取物。
2.根据权利要求1所述的糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于步骤(1)中，所述接种是在糖蜜酒精废液中加入驯化后的云芝菌菌株，其接种量为5％～20％。
3.根据权利要求2所述的糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于所述最佳接种量为14％～16％。
4.根据权利要求1所述的糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于步骤(2)中，所述发酵的条件是控制pH值在3.5～5.0，温度20℃～35℃，发酵时间为30～72小时。
5.根据权利要求1所述的糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于将所述云芝菌丝体自溶、分离、浓缩，得到云芝菌丝体提取物。
6.根据权利要求1所述的糖蜜酒精废液生物处理方法，其特征在于步骤(3)中，所述清液经浓缩、醇析、分离、洗涤、干燥，得到云芝多糖。
全文摘要
本发明公开了一种糖蜜酒精废液生物处理方法，包括下述步骤在糖蜜酒精废液中加入云芝菌株进行接种；将接种后的糖蜜酒精废液进行发酵，得到发酵完成液；将发酵完成液进行分离，得到清液和云芝菌丝体。本方法采用云芝菌对糖蜜酒精废液中的有色物质进行生物漂白，脱色效果显著；同时还可提取作为药用和食品开发原料的高附加值的云芝多糖及云芝菌丝体提取物，把环境污染治理与食品、药品的资源开发组合起来，比较符合环保要求，而且处理成本低，工艺条件要求不高，可操作性强，实施步骤简单、方便，可广泛应用于现有的糖蜜酒精生产过程中，适用范围广，经济效益显著。
文档编号C02F3/00GK1491902SQ0314032
公开日2004年4月28日 申请日期2003年8月29日 优先权日2003年8月29日
发明者于淑娟, 扶雄, 冉艳红, 李国基 申请人:华南理工大学