一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物工程领域，具体涉及一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法。
【背景技术】
[0002]目前，传统的酒精发酵过程产生含有CO2的尾气，未被合理有效利用，全部释放到空气中成为温室气体，碳的回收率较低，不利于温室效应的缓解，发酵尾气中有特殊难闻气味产生，严重影响周围居民的正常生活，因此，必须对发酵尾气进行治理。且传统的酒精废水处理通常采用“二级厌氧+好氧”工艺处理，厌氧后的废水含有大量的有机酸、微生物菌体、氨氮和磷等物质均为酒精发酵过程中的抑制物，阻碍了废水直接回用到酒精发酵过程，需要送至好氧池进行曝气操作处理，通过好氧处理后的废水再通过化学药剂深度处理才可以达标排放。由于酒精废水量较大，该工艺过程特别是好氧曝气阶段需要消耗大量的能量，在一定程度上增加了酒精生产的成本。
[0003]微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、油脂和色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。
[0004]微藻能利用酒精发酵产生的尾气和酒精废水中的氮源、磷源进行生长，合成多糖、蛋白质、油脂和色素等有机物，从而可对沼液进行脱氮除磷，实现养分回收与资源化利用，达到酒精生产过程中的废水和发酵废气零排放，解决制约酒精发酵实现清洁生产的关键技术瓶颈。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，该工艺利用酒精厌氧废水和发酵尾气培养微藻可消除氨氮对酒精发酵的抑制作用，提高处理后废水回用酒精发酵的可行性，实现了酒精生产过程中的废水和发酵废气零排放，解决了制约酒精发酵实现清洁生产的关键技术瓶颈，并且得到了高价值的微藻菌体产品或生物油脂。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，该方法工艺主要包括酒精废水厌氧消化，微藻培养(过程中通入发酵尾气)，过滤分离微藻菌体产品或提取生物油脂，得到净化的废水回用拌料用于酒精发酵等过程。
[0007]在具体的实施过程中，可以在厌氧消化工艺后增加一个生物反应器，把经过两级厌氧消化后的废水通入生物反应器中；接种一定量的微藻，过程中通入含有CO2的发酵尾气补充碳源，微藻在生物反应器中培养5~20天后，废水中总氨氮和磷得到有效降解；含有微藻的废水泵入到过滤装置，微藻得到过滤和分离，得到净化的废水回用到酒精发酵原料的拌料工艺中。
【附图说明】
[0008]图1是一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法工艺流程。
【具体实施方式】
[0009]以下以某厂厌氧消化酒精废水为原料进行微藻培养为例对本发明方法作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例
[0010]取某厂两级厌氧消化酒精废水(总氨氮含量为911.5mg/L,总磷含量为88.3mg/L)300L加入生物反应器中，接种5%的微藻细胞，20天后待微藻细胞繁殖旺盛时，测定废水中的总氨氮和总磷分别为10.3mg/L和0.35mg/L，达到了回用标准。过滤分离微藻菌体产品3000g(干重)，其中生物油脂含量为40%。净化的回用水直接加入到酒精发酵的拌料工艺中，最后发酵液中酒精浓度与对照组(未回用水)相当。
【主权项】
1.一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，其特征在于，步骤如下: 1)酒精废水经厌氧消化后进行固液分离，固体可作为农业肥料，液体流入生物反应器，在生物反应器中接入一定量的微藻，过程中通入含有CO2的发酵尾气补充碳源； 2)微藻在生物反应器中培养5~20天后，废水中总氨氮和磷得到有效降解； 3)含有微藻的废水泵入到过滤装置，微藻得到过滤和分离，得到净化的废水回用到酒精发酵原料的拌料工艺中。
2.如权利要求1所述一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，其特征在于，酒精废水来源于但不限于粮食(玉米和小麦)酒精、木薯酒精和纤维酒精废水。
3.如权利要求1所述一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，其特征在于，培养微藻所需CO2由酒精发酵尾气提供以补充碳源。
4.如权利要求1所述一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，其特征在于，微藻种类为自养型或异养型均可。
5.如权利要求1所述一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，其特征在于，培养的微藻可用于得到微藻菌体产品或提取生物油脂。
【专利摘要】本发明提供了一种利用酒精废水和发酵尾气培养微藻的方法，该工艺主要包括酒精废水厌氧消化，微藻培养，废水回用拌料用于酒精发酵等过程。对酒精废水进行厌氧消化，固液分离后的液体用于培养微藻得到微藻菌体产品或提取生物油脂，过程中通入发酵尾气补充微藻生长所需碳源，微藻净化后的液体回用到酒精生产的拌料工艺。本发明利用酒精厌氧废水和发酵尾气培养微藻可消除氨氮对酒精发酵的抑制作用，提高处理后废水回用酒精发酵的可行性，实现了酒精生产过程中的废水和发酵废气零排放，解决了制约酒精发酵实现清洁生产的关键技术瓶颈，并且得到了高价值的微藻菌体产品或生物油脂。
【IPC分类】C02F3-32, C02F9-14
【公开号】CN104556566
【申请号】CN201410802942
【发明人】马晓建, 蒋清丽, 杨旭, 李洪亮, 王根灿
【申请人】河南天冠生物燃料工程技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日