一种l-精氨酸发酵废液的处理方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于氨基酸发酵废水处理技术领域，具体涉及一种L-精氨酸发酵废液的 处理方法。
【背景技术】
[0003] 精氨酸（arginine，Arg)化学学名：2_氨基-5-胍基-戊酸，是一种脂肪族的碱性 的含有胍基的极性α氨基酸，在生理条件下带正电荷；L-精氨酸是蛋白质合成中的编码氨 基酸。对于哺乳动物，精氨酸被分类为半必要或条件性必要的氨基酸，视乎生物的发育阶段 及健康状况而定，天然品大量存在于鱼精蛋白中，亦为各种蛋白质的基本组成。
[0004] L-精氨酸被科学家誉为"神奇分子"，其为碱性氨基酸之一，对于健康的成人来讲， 为非必须氨基酸，但精氨酸是维持婴幼儿生长发育必不可少的氨基酸；是鸟氨酸循环的中 间代谢物，能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量，当机体发育尚未成熟或身体应激条 件下，如缺乏精氨酸，机体便不能完成生理机能；病人缺乏精氨酸会引起血氨过高甚至昏 迷，婴儿缺乏精氨酸则不能正常发育和成长。自1998年诺贝尔医学奖认同了 L-精氨酸的 医学功效后，L-精氨酸引起了医疗药剂领域疯狂的兴趣，美国哥伦比亚大学曾将其比喻为 心血管系统的"神奇子弹";L-精氨酸的发现使心脏病、免疫功能、肥胖症、基因成长缺乏、高 血压、性能力减退及人类老化等症状的治疗获得了很大的改善。
[0005] 随着近几年氨基酸行业的快速发展，对氨基酸的需求猛增，我国已成为全球最大 的氨基酸生产国。在氨基酸生产中，由于冲洗膜虑设备的高浓度废水中含有较高的氨氮，如 何脱氮是其核心问题，对此废水的处理目前没有较好的办法。中国专利CN104222704A以及 CN104261947Α分别用发酵废水制备了饲料以及肥料等，上述方法设计独特，适合具备肥料 或饲料生产资质和能力的企业。
[0006] 传统的脱氮工艺常常将缺氧区和好氧区分开，如前置反硝化、后置反硝化、Α/0法、 A2O法、SBR等，但是由于硝化菌生长速率较慢，限制了脱氮效率的提高，细菌固定可靠性差 以及反硝化时碳源不足等缺点未能推广。同时，硝化与反硝化的进程也较难控制，而且传统 的工艺还存在着基建投资大、运行费用高、能量浪费和排放温室气体等一系列的弊端。但好 氧反硝化菌、异养硝化菌的发现及好氧反硝化、异养硝化和自养反硝化的研宄进展为同时 硝化和反硝化奠定了理论基础。定向构建能在同一反应装置内同时进行生化/硝化/反硝 化作用的高效微生物菌群，其中包括筛选和富集适应发酵高浓度生产废水、有降解优势的 特效好氧反硝化菌株，达到整个微生物菌种之间形成物质相互利用的微循环，让COD作为 生化/硝化/反硝化反应中必须碳源的被利用，全面提高污水处理的生物能效。因此在好 氧条件下进行同时硝化反硝化（SND)的技术成为当今生物脱氮开辟了新的技术。
[0007] 生物技术处理发酵废水，其具备成本低廉，不会造成二次污染等优点，但是存在微 生物配伍不合理，处理效率低下，以及微生物载体存在内部传质差，不易透光，比表面积小， 使用寿命短等缺陷；生物制剂需要投放的次数多，增加了成本，而且投放量大，产生的污泥 量大，不容易处理。
[0008]
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种L-精氨酸发酵废液的处理方 法，该方法处理效果佳，使用寿命长，成本低廉，减轻了企业负担，带来了巨大的经济效益和 环保效益。为了实现本发明目的，采用如下技术方案： 为了实现本发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种L-精氨酸发酵废液的处理方法，其包括如下步骤： 步骤1)制备微生物载体，步骤2)制备微生物制剂，步骤3)微生物处理。
[0010] 具体地，包括如下步骤： 步骤1)制备微生物载体： (1) 按照重量份称取下述各原料备用，其中，水20-30份，褐煤10-12份，高岭土 8-10 份，沸石粉3-5份，甲壳素2-3份，硅胶粉1-2份；优选地，沸石粉和硅胶粉的粒径均为200 目，甲壳素的粒径为50目； (2) 将褐煤用破碎机进行破碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末，即为 物料1 ; (3) 向沸石粉中添加相同重量的IM氯化钙溶液，搅拌均匀，然后350°C焙烧3小时，得 到物料2 ; (4 )将水，物料1，物料2，甲壳素以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，500转/min搅拌 lOmin，静置30min，然后200转/min搅拌3min，最后置于60°C烘干至水分含量为5% (重 量份数)，即得微生物载体； 步骤2)制备微生物制剂： 将枯草芽孢杆菌，鲍曼不动杆菌以及鞘氨醇单孢菌分别培养至浓度为IXlO7个/ml的 菌液，将斜生栅藻培养至浓度为IX IO5个/ml的藻液，将上述培养的枯草芽孢杆菌液、鲍曼 不动杆菌液、鞘氨醇单孢菌液以及斜生栅藻液按照5 :3 :2 :1的体积比混合，静置6小时，得 到混合液体；将混合液体与步骤1)制备的微生物载体按照1 :2的质量比混合搅拌均匀，室 温发酵24-36h，干燥至含水量为10% (重量份数)，即得。
[0011] 步骤3)微生物处理： 调节L-精氨酸发酵废液的pH为7-7. 5,然后按照5g微生物制剂：1立方米废液的添加 量添加微生物制剂，再静置六天，排出。
[0012] 本发明所述菌种和藻类均可以从保藏中心等商业途径购买得到。
[0013] 本发明所述的菌种和藻类均可通过常规的培养方法得到所需浓度的菌液或藻液， 此并非本发明的创新点，限于篇幅，并不一一赘述。
[0014] 本发明取得的有益效果主要包括： 本发明处理发酵废水的方法简单可行，成本低廉，处理效果好； 本发明提供的载体，采用不同粒径的原料，不仅能够扩大载体的比表面积，而且具有抗 拉强度大、分布均匀、比表面积大，使用寿命长等特点； 本发明提供的载体能够大大提高微生物的附着量，增加整体附着的生物膜量，反应槽 中的微生物浓度得以提高，并且能够减少污泥产生量； 本发明提供的载体提供的厌氧、缺氧和好氧的多样环境的存在可以促进硝化反硝化效 果，同时促进污泥的减量化，有利于废液中氨氮等污染物的去除； 本发明的生物制剂将各种能形成优势菌群的菌种和藻类，配制成高效生物制剂，各微 生物之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，生物量大，繁殖快。
[0015] 本发明生物制剂适于发酵废液处理，便于运输及保存，使用时更容易激活，运行成 本低廉。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申 请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0017] 实施例1 一种L-精氨酸发酵废液的处理方法，其包括如下步骤： 步骤1)制备微生物载体，步骤2)制备微生物制剂，步骤3)微生物处理。
[0018] 具体地，包括如下步骤： 步骤1)制备微生物载体： (1) 按照重量份称取下述各原料备用，其中，水20份，褐煤10份，高岭土 8份，沸石粉3 份，甲壳素2份，硅胶粉1份；其中，沸石粉和硅胶粉的粒径均为200目，甲壳素的粒径为50 目； (2) 将褐煤用破碎机进行破碎，然后添加高岭土，混合均匀，研磨至100目的粉末，即为 物料1 ; (3) 向沸石粉中添加相同重量的IM氯化钙溶液，搅拌均匀，然后350°C焙烧3小时，得 到物料2 ; (4 )将水，物料1，物料2，甲壳素以及硅胶粉依次添加到搅拌反应器中，5