申请日2013.03.24
公开(公告)日2013.06.19
IPC分类号C05F11/08
摘要
本发明所述利用造纸废水生产生物菌剂的方法，属于生物菌剂生产技术领域，在生产出高品质生物菌剂的同时可以治理造纸黑液所带来的污染，也为造纸行业实现了循环经济效益。包括：提取钾碱制浆产生的造纸黑液;将100重量份黑液放入发酵装置中，加入糖1~5重量份或糖蜜2~10重量份，加入腐殖酸0~20重量份或脱氟磷酸0~5重量份，调节pH至≤8;通入臭氧灭菌约2小时;灭菌完1小时后，向发酵装置中加入1~3重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂，扩繁72小时;添加造纸黑液重量0.1%~10%的好氧菌剂进行复合，至生产出的生物菌剂的活菌量≥20亿/毫升。本发明成本低、操作简单、产品活菌数高且富含磷钾腐殖酸等营养物质，质量高，将造纸黑液变废为宝，实现有效资源利用，既解决了环境污染问题也为造纸企业节约了高额的环保费用的同时带来了良好的经济效益，也为钾碱制浆法的推广提供了可能。
权利要求书
1.利用造纸废水生产生物菌剂的方法，包括以下工艺步骤：
1)提取钾碱制浆产生的造纸黑液;
2)取上述造纸黑液100重量份于发酵装置中，加入糖1~5重量份或糖蜜2~10重量份，加入腐殖酸0~20重量份或脱氟磷酸0~5重量份，调节PH至≤8;
3)通入臭氧灭菌约2小时;
4)灭菌完1小时后，向发酵装置中加入1~3重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂，扩繁72小时;
5)添加造纸黑液重量0.1%~10%的好氧菌剂进行复合，至生产出的生物菌剂的活菌量≥20亿/毫升。
2.根据权利要求1所述的利用造纸废水生产生物菌剂的方法，其特征是所述的造纸黑液，特指钾碱制浆，即用钾碱(如氢氧化钾、硫化钾、碳酸钾等)来代替钠碱制浆，产生的造纸黑液。
3.根据权利要求1所述的利用造纸废水生产生物菌剂的方法，其特征是所述用于扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、乳酸菌、光合细菌和粪链球菌复合而成。
4.根据权利要求1所述的利用造纸废水生产生物菌剂的方法，其特征是所述的好氧菌剂由五四零六放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解磷菌、可秸秆腐熟的绿色木霉菌中的一种或几种组成。
5.根据权利要求1所述的利用造纸废水生产生物菌剂的方法，其特征是所述的发酵装置是指：发明专利(专利号：ZL201110313767.6)中的发酵装置，或生物菌剂生产领域中常用的其它发酵装置。
6.利用权利要求1方法生产得到的生物菌剂。
说明书
利用造纸废水生产生物菌剂的方法
技术领域
本发明属于生物菌剂生产技术领域，涉及一种利用造纸废水生产生物菌剂的方法。本发明方法在生产生物菌剂的同时可以治理造纸废水(特指钾碱制浆产生的造纸黑液)这种工业废弃物所带来的污染。
背景技术
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。造纸厂按工序排出三股水，一是制浆蒸煮废液，通称造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水，也称中段水;三是抄纸机上的白水，白水经处理后可以回用。 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分，在总量的10%以内。在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上，黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质，直接排放到水体中会造成严重的污染。而每生产1t纸浆就约排放10t(10°Be)的黑液，因此，造纸黑液的排放是造纸厂污染的主要根源。对于造纸黑液的处理，目前国内外大型的造纸企业都是用传统的燃烧法进行处理和碱回收。而由于该方法投资大，设备复杂，很多中小型企业都是将造纸黑液直接排放掉，造成了严重的环境污染问题，也因此导致了很多企业的破产。所以，尽快找到有效治理造纸黑液的方法是环保部门和造纸工业亟待解决的一项难题。
碱法制浆是一种应用碱性溶液蒸煮植物纤维原料的化学制浆方法，一般主要包括硫酸盐法和烧碱法，所用的碱性化学物质主要是氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠等钠碱类。因此造纸黑液中含有大量的钠离子。而钠离子并不是植物生长所必需的营养元素，大量地钠离子进入土壤后还易导致土壤盐碱化，所以含钠离子的造纸黑液不能大量应用在制作肥料上面。然而，造纸黑液中还含有大量地木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷、等物质，在农业上有很高的利用价值，很适合用来制作肥料，如果就此放弃，是一项很大的浪费。由此，有些专家提出了“钾碱制浆”法，即用钾碱代替钠碱来制浆，虽然钾碱的成本高于钠碱，但由于钾是植物生长的营养元素，所以此法产生的造纸黑液可以用来生产肥料，省去了一大笔处理费用，也解决了一项大的环保难题，而造纸黑液从需耗费大笔资金处理的工业废弃物变为了可以带来经济效益的肥料产品，这一变废为宝的举措，也必将给造纸企业尤其是中小型企业带来可持续发展的福音。
目前钾碱制浆法所得的造纸黑液主要被用来生产简单的有机肥或生物有机肥，试生产表明其质量也较为优良。但是由于有机肥或生物有机肥的使用量较大，使用效果不佳，所以并未能大量推广开，也就不足以抵消其过高的成本。所以，钾碱制浆法虽然理论上可行，但是由于成本问题没有平衡还未能得到大量的推广应用。因此尽快找到一种有效利用造纸黑液的方法，降低其过高的成本，是钾碱制浆这一有利环保的技术得以大量推广的关键。
本发明的思路就是：钾碱制浆的造纸黑液中所含的物质很适合被微生物所利用，是用来发酵生产液体生物菌剂的好原料，在其中加入腐殖酸或脱氟磷酸来中和掉其过高的碱性，调节其PH值至适合微生物培养的要求，同时也可以增加产品中的有效腐殖酸和磷的含量，再加上其本身所含的大量钾离子，所以生产出来的生物菌剂不仅活菌数高，还含有大量有利植物生长的磷、钾元素和腐殖酸等营养物质，其质量是相当高的。而生物菌剂和有机肥、生物有机肥比起来，用量少，效果佳，这是大家普遍公认的，加入了营养元素的生物菌剂其使用效果就更好了。而此法液体菌剂的生产相比固体肥料来说其成本也较低。产品的高肥效、低成本给钾碱制浆造纸法的推广和造纸黑液的有效利用提供了可能。
发明内容
本发明的目的在于为解决造纸废水(特指钾碱制浆产生的造纸黑液)污染及其资源浪费问题，提供一种利用造纸废水生产生物菌剂的方法。
本发明采用的技术方案，特殊之处在于：利用造纸废水特指钾碱制浆，即用钾碱(如氢氧化钾、硫化钾、碳酸钾等)来代替钠碱制浆，产生的造纸黑液，通过添加腐殖酸或脱氟磷酸来中和调节PH，接入益生菌，来发酵生产液体生物菌剂。
本发明所述利用造纸废水生产生物菌剂的方法，其工艺步骤为：
1)提取钾碱制浆产生的造纸黑液;
2)取上述造纸黑液100重量份于发酵装置中，加入糖1~5重量份或糖蜜2~10重量份，
加入腐殖酸0~20重量份或脱氟磷酸0~5重量份，调节PH至≤8;
3)通入臭氧灭菌约2小时;
4)灭菌完1小时后，向发酵装置中加入1~3重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂，扩繁72小时;
5)添加造纸黑液重量0.1%~10%的好氧菌剂进行复合，至生产出的生物菌剂的活菌量≥20亿/毫升。
其中，所述造纸黑液，特指钾碱制浆，即用钾碱(如氢氧化钾、硫化钾、碳酸钾等)来代替钠碱制浆，产生的造纸黑液。
所述用于扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、乳酸菌、光合细菌和粪链球菌复合而成。
所述的好氧菌剂由五四零六放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解磷菌、可秸秆腐熟的绿色木霉菌中的一种或几种组成。
所述发酵装置为：本人另一个发明专利(专利号：ZL201110313767.6)中的发酵装置，或生物菌剂生产领域中常用的其它发酵装置。
利用上述方法，可以生产出富含磷、钾、腐殖酸，活菌量达到20亿/毫升的生物菌剂，远高于2亿/毫升的国家标准。
本发明的积极效果为：
1)为生物菌剂生产技术领域提供了一种生产优质高效产品的生产技术;
2)将造纸黑液变废为宝，实现有效资源利用，既解决了环境污染问题也为造纸企业节约了高额的环保费用的同时带来了良好的经济效益，也为钾碱制浆法的推广提供了可能;
3)生产出的生物菌剂有效活菌数高达20亿/毫升，远高于国家标准2亿/毫升，为广大农民提供了一种无公害、无污染，改良土壤环境、提高作物产量、改善作物品质的好肥料。
具体实施方式
利用造纸废水生产生物菌剂的具体操作步骤如下：
1)取钾碱制浆产生的造纸黑液1吨;
2)在上述1吨造纸黑液加入10kg~50kg糖或20kg~100kg糖蜜，以及腐殖酸200kg或脱氟磷酸50kg，调节PH至≤8;
3)通臭氧约2小时进行灭菌;
4)灭菌1小时后，将10kg~30kg由山西临汾市尧都区汾河氨基酸厂生产的酵母菌、乳酸菌、光合细菌、粪链球菌等组成的厌氧或兼性厌氧复合微生物菌剂加入到发酵装置中;
5)发酵72小时后，按不同作物需要，添加1kg~100kg临汾市汾河氨基酸厂生产的五四零六放线菌(其活菌数达到200~1500亿/克，已达到极高的技术水平)、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解磷菌、可秸秆腐熟的绿色木霉菌等好氧菌剂中的一种或几种进行复合，经镜检活菌数达到15亿/毫升。复合三天后，经检测所生产出的生物菌剂的活菌数达到20亿/毫升(远高于国家标准2亿/毫升)。
