CN104232494A

CN104232494A - 一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法

Info

Publication number: CN104232494A
Application number: CN201410444780.9A
Authority: CN
Inventors: 董桂秀; 梁爱新; 张召佐; 宫玉胜; 杨海征; 徐广美
Original assignee: JIAHE BIOTECH Co Ltd
Current assignee: JIAHE BIOTECH Co Ltd
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开了一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于包括以下步骤：将造纸蒸煮黑液爆气预处理后调节pH值至4~7；培养产阮假丝酵母菌获得发酵菌种液；利用稀释蒸煮黑液外加营养物质进行酵母菌的二级菌种培养；将预处理的造纸黑液中添加二级种子进行发酵处理；发酵后过滤获得酵母菌；过滤上清液经喷浆造粒或浓缩复配获得有机肥。本发明拓宽了造纸黑液的处理方式，有效降低黑液BOD，有效实现了造纸黑液的资源化利用，降低了污水处理成本，工艺简单实用性强。该酵母菌可用于核糖核酸和单细胞蛋白的生产，有机肥富含黄腐酸能够增加作物产量，提高作物的抗逆性，是适应现代农业的环保型肥料。　

Description

一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法

技术领域

本发明涉及到污水处理技术领域，尤其涉及一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥的方法。

背景技术

我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6%，其中处理排放达标量仅占造纸工业废水总排放量的49.3%，经测验发现制浆蒸煮废液（通称造纸黑液）中所含的污染物占到了污染排放总量的90%以上。因此，造纸黑液排放作为造纸厂污染的主要根源，急需研究出处理造纸黑液的方法，避免其对环境造成污染。在对制浆黑液成分的分析中发现，黑液含有大量的黄腐酸、半纤维素和纤维素的分解物等有机物，使得废水的COD高达100g/L，BOD也有50g/L，如用化学方法进行处理，工艺复杂，需要大量化学试剂和设备的投入，成本太高。黄腐酸、小分子多糖是可被植物直接吸收的有效营养成分，因此，将黑液资源化利用受到了越来越多的关注。

秸秆中的半纤维素是五碳糖和六碳糖构成的异质多聚体，在酸性蒸煮条件中易被降解为单糖或多糖。产朊假丝酵母，其蛋白质、维生素B和核糖核酸含量丰富，并能在以尿素和硝酸作为氮源的培养基中充分利用五碳糖和六碳糖生长繁殖。

发明内容

本发明公开了一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，该方法是一种化学和生物技术相结合处理造纸废水的技术方法，不仅工序简单，处理成本低，无二次污染，而且有效实现了造纸黑液的资源化利用。

一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，主要包括以下工艺步骤：

(1) 造纸黑液预处理：黑液过滤除去不溶物质，爆气处理30min~120min，加入稀酸或稀碱调节黑液pH至4~7，再稀释0.1~5倍；

(2) 产阮假丝酵母菌菌种的培养：在含有葡萄糖19g/L、酵母膏9g/L、K2HPO4 1.5 g/L、和MgSO4 1.2g/L的培养基，pH 值4~7，发酵温度20℃~35℃，转速180rpm条件下培养8h~36h；

(3) 菌种二级扩大培养：取步骤(1)所得黑液再次稀释0.1~10倍，加入0.01%~5%的尿素为氮源，按0.1%~10% 的比例加入步骤(2)中所得菌种，在pH 值4~7，发酵温度20℃~35℃，转速180rpm条件下培养8h~36h；

(4) 黑液发酵：步骤(1)所得处理黑液中按0.1%~10%的比例加入步骤(3)中所得菌种液，在pH 值4~7，发酵温度20℃~35℃，转速180rpm条件下培养8h~36h；

(5) 菌体获得：将步骤(4)所得发酵液进行过滤或离心处理，获得酵母菌体和发酵滤液；

(6) 有机肥母液制备：将步骤(5)所得发酵滤液浓缩至干物质终浓度30%~50%，得到有机肥母液。

对于上述技术方案，步骤(1)中所述的稀酸为盐酸或硫酸或磷酸，所述的稀碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾；

所述的酵母菌菌体提取技术中，将发酵液用常规过滤或离心方法，得到酵母菌菌体；

利用所述步骤(6) 中所得有机肥母液制备有机肥的方法，其方法如下：

(1) 以所得的有机肥母液为基液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素中的至少一种复配，制成有机肥，各组分重量配比为：有机肥母液10%~80%，尿素5%~30%，硫酸钾5%~20%，微量元素2%~20%，磷酸二氢钾5%~20%，微量元素选自铜、铁、锰、锌、硼、钼；

(2) 将有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分反应即得到高效叶面肥，重量配比如下：有机肥母液10%~70%，尿素5%~25%，硫酸钾5%~18%，微量元素2%~10%，磷酸二氢钾5%~15%；

(3) 将有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾微量元素复配，充分混合、造粒、干燥、过筛即得到造纸黑液有机肥，重量配比如下：有机肥母液10%~70%，尿素5%~25%，硫酸钾5%~18%，微量元素2%~10%，磷酸二氢钾5%~15%。

该技术利用造纸黑液培养得到产阮假丝酵母，在有效降低黑液BOD的同时，获得的菌体可用以抽提出核糖核酸，生产肌苷单磷酸酯和鸟苷单磷酸酯等调味剂、抗癌剂或抗病毒剂，也可直接将蛋白质用于饲料生产中。该方法获得的肥料产品含有的丰富黄腐酸，能够促进植物生长调，提高作物抗逆能力，增产和改善农产品品质。

本发明利用化学和生物技术相结合的方法将造纸黑液的资源化利用，其工序简单，处理成本低，无二次污染，而且有效实现了造纸黑液的资源化利用。

具体实施方式

下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥的方法，其主要包括以下工艺步骤：

(1) 造纸黑液预处理：将碱法制浆造纸产生黑液过滤，除去不溶物质，爆气处理30min，加入稀酸调节至黑液pH至5，再稀释0.1倍；

(2) 产阮假丝酵母菌菌种的培养：在含有葡萄糖19 g/L、酵母膏9g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、MgSO₄ 1.2g/L的培养基中，pH 值5，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养24h；

(3) 菌种二级扩大培养：取步骤(1)所得黑液稀释0.1~10倍，加入1%的尿素为氮源，按0.1%~10%的比例加入步骤(2)中所得菌种，在pH 值5，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养8h~36h；

(4) 黑液发酵：步骤(1)所得处理黑液中按2%的比例加入步骤(3)中所得菌种液在pH 值6，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养24h；

(5) 菌体获得：过滤步骤(4)所得发酵液，获得酵母菌体和发酵滤液；

(6) 有机肥母液的制备：将步骤(5)所得滤液浓缩至干物质终浓度35%，获得有机肥母液；

(7) 有机肥叶面肥的制备：将过滤或离心后所得的发酵上清液液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分反应即得到高效叶面肥，重量配比如下：有机肥母液70%，尿素5%，硫酸钾15%，微量元素5%，磷酸二氢钾5%。

实施例2

一种利用造纸黑液制取酵母菌和有机肥的具体步骤为：

(1) 造纸黑液预处理：将亚硫酸盐制浆所得黑液过滤，除去不容物质，爆气处理120min，稀氢氧化钾调节至黑液pH至7，再稀释5倍；

(2) 产阮假丝酵母菌菌种的培养：在含有葡萄糖19 g/L、酵母膏9g/L、K2HPO4 1.5 g/L、MgSO4 1.2g/L的培养基，在pH 值7，发酵温度20℃，转速180rpm条件下培养16h；

(3) 菌种二级扩大培养：取步骤(1)所得黑液稀释5倍，加入5%的尿素为氮源，按10%的比例加入步骤(2)中所得菌种，在pH 值7，发酵温度20℃，转速180rpm条件下培养36h；

(4) 黑液发酵：步骤(1)所得处理黑液中按10%的比例加入步骤(3)中所得菌种液，在pH 值为7，发酵温度20℃，转速180rpm条件下培养36h；

(6) 有机肥母液的制备：将步骤(5)所得滤液浓缩至干物质终浓度30%，获得有机肥母液；

(7) 以所得的有机肥母液为基液与尿素、磷酸二氢钾、微量元素复配，制成有机肥，各组分重量配比为：有机肥母液80%，尿素5%，微量元素5%，磷酸二氢钾10%，微量元素选自铜、铁、锰、锌、硼、钼。上述实施例中的微量元素是采用铜铁、锰、锌、硼、钼中德几种元素的螯合物。

实施例2

一种利用造纸黑液制取酵母菌和有机肥的具体步骤为：

(1) 造纸黑液预处理：将亚硫酸盐制浆所得黑液过滤，除去不容物质，爆气处理120min，稀氢氧化钾调节至黑液pH至5，再稀释1倍；

(2) 产阮假丝酵母菌菌种的培养：在含有葡萄糖19 g/L、酵母膏9g/L、K2HPO4 1.5 g/L、MgSO4 1.2g/L的培养基，在pH 值6，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养30h；

(3) 菌种二级扩大培养：取步骤(1)所得黑液稀释10倍，加入1%的尿素为氮源，按3%的比例加入步骤(2)中所得菌种，在pH 值5，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养12h；

(4) 黑液发酵：步骤(1)所得处理黑液中按3%的比例加入步骤(3)中所得菌种液，在pH 值为6，发酵温度25℃，转速180rpm条件下培养12h；

(6) 有机肥母液的制备：将步骤(5)所得滤液浓缩至干物质终浓度40%，获得有机肥母液；

(7) 将有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分混合、造粒、干燥、过筛即得到造纸黑液有机肥，重量配比如下：有机肥母液70%，尿素10%，硫酸钾15%，微量元素5%，磷酸二氢钾10%。

上述实施例中的微量元素是采用铜铁、锰、锌、硼、钼中德几种元素的螯合物。

实施例3

一种利用造纸黑液制取酵母菌和有机肥的具体步骤为：

(1) 造纸黑液预处理：将亚硫酸盐制浆所得黑液过滤，除去不容物质，爆气处理120min，稀氢氧化钾调节至黑液pH至4，再稀释3倍；

(2) 产阮假丝酵母菌菌种的培养：在含有葡萄糖19 g/L、酵母膏9g/L、K2HPO4 1.5 g/L、MgSO4 1.2g/L的培养基，在pH 值4，发酵温度30℃，转速180rpm条件下培养8h；

(3) 菌种二级扩大培养：取步骤(1)所得黑液稀释3倍，加入3%的尿素为氮源，按1%的比例加入步骤(2)中所得菌种，在pH 值5，发酵温度30℃，转速180rpm条件下培养36h；

(4) 黑液发酵：步骤(1)所得处理黑液中按3%的比例加入步骤(3)中所得菌种液，在pH 值为4，发酵温度35℃，转速180rpm条件下培养36h；

(6) 有机肥母液的制备：将步骤(5)所得滤液浓缩至干物质终浓度50%，获得有机肥母液；

(7) 将有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分反应即得到高效叶面肥，重量配比如下：有机肥母液65%，尿素5%，硫酸钾10%，微量元素5%，磷酸二氢钾15%。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，基于相同手段所达到的技术效果，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于：主要包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的稀酸为盐酸或硫酸或磷酸，稀碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾。

3.根据权利要求1所述的一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于：利用所述有机肥母液制备有机肥的方法，以所述有机肥母液为基液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素中的至少一种复配，制成有机肥，各组分重量配比为：有机肥母液10%~80%，尿素5%~30%，硫酸钾5%~20%，微量元素2%~20%，磷酸二氢钾5%~20%，微量元素选自铜、铁、锰、锌、硼、钼。

4.根据权利要求1所述的一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于：利用所述有机肥母液制备有机肥的方法，将所述有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分反应即得到高效叶面肥，重量配比为：有机肥母液10%~70%，尿素5%~25%，硫酸钾5%~18%，微量元素2%~10%，磷酸二氢钾5%~15%。

5.根据权利要求1所述的一种利用造纸黑液生产酵母菌和有机肥母液的方法，其特征在于：利用所述有机肥母液制备有机肥的方法，将所述有机肥母液与尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾、微量元素复配，充分混合、造粒、干燥、过筛即得到造纸黑液有机肥，其重量配比为：有机肥母液10%~70%，尿素5%~25%，硫酸钾5%~18%，微量元素2%~10%，磷酸二氢钾5%~15%。