专利名称：多孔生物载体承载红曲霉菌发酵处理废水新方法
技术领域：
本发明涉及一种多孔生物载体制备新方法，特别是涉及一种对食品发酵工业高有机质污染废水治理变废为宝综合利用废水中有机物的新方法。
背景技术：
随着工业的迅速发展，发酵业的废水排放量与日俱增。此类废水具有色度高、难降解、高有机质、成分复杂，处理难等特性，严重地影响我国水资源环境和人身健康。在我国2010年环境规划及“十二五”中，难降解废水的治理已被确立为中国今后重点开展的研究方向。随着生物脱氮除磷及难降解有机废水处理研究的深入，对传统活性污泥法的处理能力提出了更高的要求。生物膜是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体，相对于活性污泥来说，在单位体积生物膜中所含的微生物数量更高、比表面积更大。生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解污水中各种污染物，具有速度快、效率高的特点。以生物载体为依托的生物膜处理污水技术受到日益重视。目前， 国内外出现了一些探讨专性菌膜生物反应器的研究。专性菌膜生物反应器是根据专性菌生物特性研制相应的生物载体，使膜反应器的性质达到最佳理化性能，从而专一、高效处理污染物。因此，专性菌膜生物反应器的研究与应用成为了废水治理方面的研究重点，具有重要的科学意义和社会意义。利用生物载体承载单一菌种，使该菌种在生物载体上快速生长，从而抑制其它微生物的生长，即能够有效的处理各种废水，同时又能利用菌种的生物转化作用得到所需的产品，变污水为有用的资源，达到变废为宝的目的。因此开发能适应专性菌优势生长的生物载体，及其相应的发酵条件配套，在微生物处理污水及微生物代谢物的生产等方面具有广泛的应用前景。生物载体形式多样，按生物载体化学性质可分无机生物载体，有机生物载体，复合生物载体；按生物可降解特性生物载体分为可降解生物载体和不可降解生载体两种。按生物载体比表面积可分为多孔生物载体和非多孔载体。近年来多孔生物载体由于其疏松多孔的结构，对微生物的承载能力远超过一般生物载体，显示了其在承载微生物处理废上的优势。因此，利用简便的方法制备多孔载体，及其配套发酵外理污水技术具有广阔的应用前
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发明内容
本发明的目的在于提供一种制备多孔生物载体新方法，以及红曲霉菌在该生物载体上优势生长处理污水的配套技术。本发明的技术方案其主要用料为食盐和聚乙烯。食盐30%-60%聚乙烯40%-70%多孔生物载体的制备及污水处理方法。直接将食盐(30^-60% )和聚乙烯(40% -70%)搅拌均一，将物料加入平板展开机上，温度控制在150°C _180°C将食盐和聚乙烯熔融5分钟。冷却后破碎过筛。将破碎过筛的颗粒置于水中浸泡12小时，得到多孔聚乙烯载体，利用以上所得的多孔生物载体接种红曲霉菌，接种量为5-10%，采用液态发酵发酵处理工业废水，以原始污水为原料，将原始污水稀释3-5倍，发酵初始废水COD初始浓度为300-1000mg C0D/L，总氮的浓度为0. 1-0. 5%, PH范围为2-5，不需添加任何其它辅助碳源和氮源，不需任何灭菌条件下处理污水，处理温度为^°C，处理时间5-7天。
具体实施例方式下面列举两个实施例，对本发明加以进一步说明实施例1食盐(30% )和聚乙烯(70% )搅拌均一，将物料加入平板展开机上，温度控制在 150°C _180°C将锯木灰和聚乙烯熔融5分钟。冷却后破碎过筛。浸泡12小时，工业废水培养基为酱油污水稀释液(COD 200mg C0D/L，总氮为0.3%，pH为3。接种5%红曲霉菌种，非灭菌状况下处理。处理5天后，污水COD小于100mgC0D/L，总氮0. 17%，污水pH大于7. 0。实施例2食盐(50% )和聚乙烯(50% )搅拌均一，将物料加入平板展开机上，温度控制在 150°C _180°C将锯木灰和聚乙烯熔融5分钟。冷却后破碎过筛。浸泡12小时，工业废水培养基为味精污水稀释液(COD IOOOmg C0D/L，总氮为0. 5%，pH为2。接种10%红曲霉菌种， 非灭菌状况下处理。处理5天后，污水COD 209mg C0D/L，总氮0. 225，pH大于7. 0。实施例3食盐(60% )和聚乙烯(40% )搅拌均一，将物料加入平板展开机上，温度控制在 150°C _180°C将锯木灰和聚乙烯熔融5分钟。冷却后破碎过筛。浸泡12小时，工业废水培养基为啤酒污水稀释液(COD 600mg C0D/L，总氮为0. 5%，pH为5。接种10%红曲霉菌种， 非灭菌状况下处理。处理5天后，污水COD 346mg C0D/L，总氮0. 27%，pH大于7. 0。
图1 食盐(30% )与聚乙烯(70% )颗粒的SEM2 水洗后多孔食盐(30% )与聚乙烯(70% )颗粒SEM图。
权利要求
1.一种多孔生物载体，其特征在于它是由下述重量百分比计的原料和配方组成 食盐30%-60%聚乙烯40% -70%
2.根据权利要求1所述的一种多孔生物载体，其特征在于把食盐和聚乙烯在150°C开炼机上炼勻，破碎后水洗或浸泡12小时去掉食盐，即可得到表面多孔生物载体。
3.根据权利要求2所述的一种多孔生物载体，其特征在于该生物载体承载红曲霉菌， 并使红曲霉菌优势生长。
4.根据权利要求3所述的一种多孔载体承载红曲霉优势生长，其特征在于其优势生长在非灭菌状况下进行。
5.根据权利要求3所述的一种多孔生物载体承载红曲霉发酵，其特征在于所承载的红曲霉菌是在培养基为污水的稀释液，不添加任何其它成分。
6.根据权利要求5所述的一种多孔生物载体承载红曲霉发酵处理污水，其特征在于污水稀释液 COD 范围在 200-1000mg COD/L, pH 为 2-7，总氮为 0. 1-0. 5%。
全文摘要
本发明涉及一种利用多孔生物载体法承载红曲霉菌，利用多种污水的稀释液作为培养基，在非灭菌状况下发酵处理污水，并产红曲色素的新方法。多孔生物载体制备所采用的致孔剂为食盐，将食盐与聚乙烯共融，冷却后破碎形成颗粒，再用水将该颗粒水洗12小时后，得到表面多孔的聚乙烯生物载体。将污水稀释液浓度调至，COD 200-1000mg COD/L，总氮浓度为0.1-0.5％，初始pH为2-7。利用该多孔生物载体，接种5-10％的红曲霉菌，在培养液非灭菌状况下28℃发酵5-7天，能稳定产生红曲色素并能显著降低污水中的COD和总氮的浓度，发酵结束后pH可达7.0以上。
文档编号C02F3/28GK102259972SQ20111012483
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者李小龙 申请人:何农跃, 张凤琴, 李小龙