專利名稱：工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法
技術領域：
本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及ー種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法。
背景技術：
眾所周知，傳統發酵企業一直擺脫不了對環境帶來一定污染的惡名。這主要是在發酵生產過程中會產生大量污染環境的エ業廢水、廢氣和廢渣。這ー問題隨著人們對綠色環境的訴求和國家不斷對環保的嚴格管理，使得一些發酵企業不得不搬離條件較好的エ業園區，尋找偏遠影響較小地區求以生存，有的甚至無法繼續維持下去。雖然，有些實カ較強的企業投入巨資解決了一些問題，但無疑例外都加大了生產成本，使自身在市場的競爭力大大下降。在“三廢”中，廢水的問題最為突出。不適當的排放，不僅會造成土地及地下水源的污染，同時還會滋生大量微生物，產生令人窒息的惡臭，因此而造成非常不好的環境問題和社會問題。雖然經過幾代人的不斷努力，這ー問題仍然未得到徹底的解決。乳酸鏈球菌素是由乳酸鏈球菌產生的ー種多肽抗生素，可被人體內消化酶消化，是ー種安全、高效、無毒的生物防腐剤。企業專業生產乳酸鏈球菌素，產生的エ藝廢水具有高C0D、高氯、高氨氮及低pH等特點,若直接排放將對環境造成一定影響。目前較為普遍使用的污水處理方法是爆氣池法和膜過濾法等方法，爆氣池法雖然成本較低，操作簡單，但其占地面積較大，處理廢水效率很低，同時會產生一定程度的臭味，因此不適在借地如金的エ業園區進行。膜過濾法，操作簡單，污水處理效率較高。占地面積較小，但投入成本很高，因此也不適于廢水處理量較大的企業。因此亟需解決發酵行業普遍存在的頑疾的方法。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種對環境友好，設備簡単，成本較低，エ藝簡單的エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法。本發明的技術方案概述如下 —種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，包括如下步驟(I)將エ業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為O. 2μπι的陶瓷膜過濾設備或不銹鋼膜過濾設備，分離得到含有エ業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將所述含有エ業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為5 15%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑；所述溶液I是淀粉的質量含量為1% 10% ;植物纖維素的質量含量為2 8% ;大豆蛋白粉的質量含量為1% 5%的水溶液；(2)將所述濾液在操作壓カ為O. 05 O. 15MPa、pH值為2. 5 5. 5、溫度為5 45°C的條件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液；
(3)將步驟(2)得到的濾液加入100 400目的活性炭，使所述活性炭的質量含量為9% 20%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液；(4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為2. 5 5. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為6. 5 9. 0，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將所述乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5. 89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體。
所述步驟(I)中所述溶液2的乳酸菌的最終質量含量為10%。所述步驟(I)中所述溶液I是淀粉的質量含量為5% ;植物纖維素的質量含量為5% ;所述大豆蛋白粉的質量含量為3%的水溶液。所述步驟(2)中所述操作壓カ為O. IOMPa;所述pH值為3 4. 5，所述溫度為15 35。。。所述步驟(3)中所述活性炭的質量含量為15%。所述步驟(4)中所述pH值為3 4. 5。本發明的優點本發明的方法突破了舊的污水處理的傳統模式，解決了一直困擾發酵行業的污染問題。在處理發酵廢水的同時，從廢水中分離提取到ー種到幾種具有一定經濟值的發酵產物，使之所產生的價值以補償廢水處理所帯來的費用。利用本發明的方法可以得到エ業乳酸鏈球菌素廢水產生的污水的零排放，零成本，甚至會有所盈余；本發明的方法操作簡單，處理時間可控，有良好的エ業化應用前景。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進ー步的說明。實施例I一種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，包括如下步驟(I)將I噸エ業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為O. 2 μ m的陶瓷膜過濾設備，分離得到含有エ業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將含有エ業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為10%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑(10. 11公斤)；溶液I是淀粉的質量含量為5% ;植物纖維素的質量含量為5% ;大豆蛋白粉的質量含量為3%的水溶液；(2)將步驟(I)獲得的濾液在操作壓カ為O. 10MPa、pH值為3、溫度為15°C的條件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液；(3)將步驟(2)得到的濾液加入200目的活性炭，使活性炭的質量含量為15%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液；(4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為2. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為6. 5，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品(17. 03公斤)；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5. 89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體(5. 01公斤)。實施例2一種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，包括如下步驟(I)將I噸エ業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為O. 2 μ m的陶瓷膜過濾設備，分離得到含有エ業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將含有エ業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為5%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑(9. 98公斤);溶液I是淀粉的質量含量為1% ;植物纖維素的質量含量為8% ;大豆蛋白粉的質量含量為3%的水溶液；(2)將步驟(I)獲得的濾液在操作壓カ為O. 05MPa、pH值為4. 5、溫度為35°C的條 件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液；(3)將步驟(2)得到的濾液加入300目的活性炭，使活性炭的質量含量為9%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液；(4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為4. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為7. 0，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品(17. 01公斤)；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5. 89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體(4. 81公斤)。實施例3一種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，包括如下步驟(I)將I噸エ業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為O. 2 μ m的不銹鋼膜過濾設備，分離得到含有エ業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將含有エ業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為12%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑(9. 67公斤);溶液I是淀粉的質量含量為5% ;植物纖維素的質量含量為2% ;大豆蛋白粉的質量含量為5%的水溶液；(2)將步驟(I)濾液在操作壓カ為O. 10MPa、pH值為2. 5、溫度為5 °C的條件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液；(3)將步驟(2)得到的濾液加入100目的活性炭，使活性炭的質量含量為15%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液；(4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為2. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為8. 0，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品(16. 87公斤)；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5. 89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體(4. 50公斤)。實施例4
一種エ業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，包括如下步驟(I)將I噸エ業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為O. 2 μ m的不銹鋼膜過濾設備，分離得到含有エ業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將含有エ業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為15%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得 可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑(10. 01公斤)；溶液I是淀粉的質量含量為10% ;植物纖維素的質量含量為5% ;大豆蛋白粉的質量含量為1%的水溶液；(2)將步驟(I)獲得的濾液在操作壓カ為O. 15MPa、pH值為5. 5、溫度為45°C的條件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液；(3)將步驟(2)得到的濾液加入400目的活性炭，使活性炭的質量含量為20%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液；(4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為5. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為9. 0，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將所述乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品(16. 81公斤)；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5. 89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體(4. 42公斤)。
權利要求
1.一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是包括如下步驟 (1)將工業乳酸鏈球菌素廢水采用錯流過濾方式通過孔徑為0.2 的陶瓷膜過濾設備或不銹鋼膜過濾設備，分離得到含有工業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將所述含有工業乳酸鏈球菌的固形物與溶液I混合，得到乳酸菌的最終質量含量為5 15%的溶液稱為溶液2，干燥溶液2，獲得可作為功能性飼料添加劑的具有生物活性的乳酸菌制劑；所述溶液I是淀粉的質量含量為1% 10% ;植物纖維素的質量含量為2 8% ;大豆蛋白粉的質量含量為1% 5%的水溶液； (2)將所述濾液在操作壓力為0.05 0. 15MPa、pH值為2. 5 5. 5、溫度為5 45°C的條件下，用濾膜為中空纖維的超濾機過濾，分離出分子量大于IOKDa的大分子有機物質，收集濾液； (3)將步驟(2)得到的濾液加入100 400目的活性炭，使所述活性炭的質量含量為9% 20%，用板框過濾機分離出吸附后的活性炭，收集濾液； (4)將步驟(3)得到的濾液調節pH值為2.5 5. 5，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液； (5)調節步驟(4)得到的淡化液的pH值為6.5 9. 0，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將所述乳酸鈉溶液經蒸發濃縮至質量濃度為90%以上的成品； (6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH到5.89，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮至質量濃度為80%以上，重結晶得色氨酸晶體。
2.根據權利要求I所述的一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是所述步驟(I)中所述溶液2的乳酸菌的最終質量含量為10%。
3.根據權利要求I所述的一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是所述步驟(I)中所述溶液I是淀粉的質量含量為5% ;植物纖維素的質量含量為5% ;所述大豆蛋白粉的質量含量為3%的水溶液。
4.根據權利要求I所述的一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是所述步驟(2)中所述操作壓力為0. IOMPa ;所述pH值為3 4. 5，所述溫度為15 35°C。
5.根據權利要求I所述的一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是所述步驟(3)中所述活性炭的質量含量為15%。
6.根據權利要求I所述的一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，其特征是所述步驟(4)中所述pH值為3 4. 5。
全文摘要
本發明公開了一種工業乳酸鏈球菌素廢水綜合利用的方法，步驟為(1)將工業乳酸鏈球菌素廢水過濾，分離得到含有工業乳酸鏈球菌的固形物和濾液；將固形物制成乳酸菌制劑；(2)濾液過濾，分離出大分子有機物和濾液；(3)將濾液加入活性炭,分離出活性炭，收集濾液；(4)調濾液pH值，用電滲析方法分離出含有乳酸的淡化液和含無機鹽的濃縮液；(5)調節淡化液的pH值，用電滲析方法分離得到乳酸鈉溶液和潔凈水，將乳酸鈉溶液蒸發濃縮得成品；(6)將步驟(4)得到的含無機鹽的濃縮液調整pH，用電滲析方法分離得到中性色氨酸溶液，濃縮得晶體。本發明的方法在處理廢水的同時，分離提取到一種到幾種具有一定經濟值的發酵產物，零排放。
文檔編號C02F1/469GK102701501SQ20121021487
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者馮煒, 李鵬, 胡國武, 花爾并, 齊新 申請人:天津市津華盛生物科技有限公司