申请日2012.06.26
公开(公告)日2012.10.03
IPC分类号C02F9/08; C02F1/469; C02F1/28; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，步骤为：(1)将工业乳酸链球菌素废水过滤，分离得到含有工业乳酸链球菌的固形物和滤液;将固形物制成乳酸菌制剂;(2)滤液过滤，分离出大分子有机物和滤液;(3)将滤液加入活性炭,分离出活性炭，收集滤液;(4)调滤液pH值，用电渗析方法分离出含有乳酸的淡化液和含无机盐的浓缩液;(5)调节淡化液的pH值，用电渗析方法分离得到乳酸钠溶液和洁净水，将乳酸钠溶液蒸发浓缩得成品;(6)将步骤(4)得到的含无机盐的浓缩液调整pH，用电渗析方法分离得到中性色氨酸溶液，浓缩得晶体。本发明的方法在处理废水的同时，分离提取到一种到几种具有一定经济值的发酵产物，零排放。
权利要求书
1.一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将工业乳酸链球菌素废水采用错流过滤方式通过孔径为0.2μm的陶瓷膜过滤设备或不 锈钢膜过滤设备，分离得到含有工业乳酸链球菌的固形物和滤液;将所述含有工业乳酸链球 菌的固形物与溶液1混合，得到乳酸菌的最终质量含量为5～15%的溶液称为溶液2，干燥溶 液2，获得可作为功能性饲料添加剂的具有生物活性的乳酸菌制剂;所述溶液1是淀粉的质 量含量为1%～10%;植物纤维素的质量含量为2～8%;大豆蛋白粉的质量含量为1%～5%的水 溶液;
(2)将所述滤液在操作压力为0.05～0.15MPa、pH值为2.5～5.5、温度为5～45℃的条件 下，用滤膜为中空纤维的超滤机过滤，分离出分子量大于10KDa的大分子有机物质，收集滤 液;
(3)将步骤(2)得到的滤液加入100～400目的活性炭,使所述活性炭的质量含量为9%～20%， 用板框过滤机分离出吸附后的活性炭，收集滤液;
(4)将步骤(3)得到的滤液调节pH值为2.5～5.5，用电渗析方法分离出含有乳酸的淡化 液和含无机盐的浓缩液;
(5)调节步骤(4)得到的淡化液的pH值为6.5～9.0，用电渗析方法分离得到乳酸钠溶液 和洁净水，将所述乳酸钠溶液经蒸发浓缩至质量浓度为90%以上的成品;
(6)将步骤(4)得到的含无机盐的浓缩液调整pH到5.89，用电渗析方法分离得到中性色 氨酸溶液，浓缩至质量浓度为80%以上，重结晶得色氨酸晶体。
2.根据权利要求1所述的一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是所述步骤(1) 中所述溶液2的乳酸菌的最终质量含量为10%。
3.根据权利要求1所述的一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是所述步骤(1) 中所述溶液1是淀粉的质量含量为5%;植物纤维素的质量含量为5%;所述大豆蛋白粉的质量 含量为3%的水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是所述步骤(2) 中所述操作压力为0.10MPa;所述pH值为3～4.5，所述温度为15～35℃。
5.根据权利要求1所述的一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是所述步骤(3) 中所述活性炭的质量含量为15%。
6.根据权利要求1所述的一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，其特征是所述步骤(4) 中所述pH值为3～4.5。
说明书
工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法。
背景技术
众所周知，传统发酵企业一直摆脱不了对环境带来一定污染的恶名。这主要是在发酵生 产过程中会产生大量污染环境的工业废水、废气和废渣。这一问题随着人们对绿色环境的诉 求和国家不断对环保的严格管理，使得一些发酵企业不得不搬离条件较好的工业园区，寻找 偏远影响较小地区求以生存，有的甚至无法继续维持下去。虽然，有些实力较强的企业投入 巨资解决了一些问题，但无疑例外都加大了生产成本，使自身在市场的竞争力大大下降。在 “三废”中，废水的问题最为突出。不适当的排放，不仅会造成土地及地下水源的污染，同 时还会滋生大量微生物，产生令人窒息的恶臭，因此而造成非常不好的环境问题和社会问题。 虽然经过几代人的不断努力，这一问题仍然未得到彻底的解决。
乳酸链球菌素是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗生素，可被人体内消化酶消化，是一种 安全、高效、无毒的生物防腐剂。企业专业生产乳酸链球菌素，产生的工艺废水具有高COD、 高氯、高氨氮及低pH等特点，若直接排放将对环境造成一定影响。
目前较为普遍使用的污水处理方法是爆气池法和膜过滤法等方法，爆气池法虽然成本较 低，操作简单，但其占地面积较大，处理废水效率很低，同时会产生一定程度的臭味，因此 不适在惜地如金的工业园区进行。膜过滤法，操作简单，污水处理效率较高。占地面积较小， 但投入成本很高，因此也不适于废水处理量较大的企业。因此亟需解决发酵行业普遍存在的 顽疾的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种对环境友好，设备简单，成本较低，工 艺简单的工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种工业乳酸链球菌素废水综合利用的方法，包括如下步骤：
(1)将工业乳酸链球菌素废水采用错流过滤方式通过孔径为0.2μm的陶瓷膜过滤设备或不 锈钢膜过滤设备，分离得到含有工业乳酸链球菌的固形物和滤液;将所述含有工业乳酸链球 菌的固形物与溶液1混合，得到乳酸菌的最终质量含量为5～15%的溶液称为溶液2，干燥溶 液2，获得可作为功能性饲料添加剂的具有生物活性的乳酸菌制剂;所述溶液1是淀粉的质 量含量为1%～10%;植物纤维素的质量含量为2～8%;大豆蛋白粉的质量含量为1%～5%的水 溶液;
(2)将所述滤液在操作压力为0.05～0.15MPa、pH值为2.5～5.5、温度为5～45℃的条件下， 用滤膜为中空纤维的超滤机过滤，分离出分子量大于10KDa的大分子有机物质，收集滤液;
(3)将步骤(2)得到的滤液加入100～400目的活性炭,使所述活性炭的质量含量为9%～20%， 用板框过滤机分离出吸附后的活性炭，收集滤液;
(4)将步骤(3)得到的滤液调节pH值为2.5～5.5，用电渗析方法分离出含有乳酸的淡化 液和含无机盐的浓缩液;
(5)调节步骤(4)得到的淡化液的pH值为6.5～9.0，用电渗析方法分离得到乳酸钠溶液 和洁净水，将所述乳酸钠溶液经蒸发浓缩至质量浓度为90%以上的成品;
(6)将步骤(4)得到的含无机盐的浓缩液调整pH到5.89，用电渗析方法分离得到中性色 氨酸溶液，浓缩至质量浓度为80%以上，重结晶得色氨酸晶体。
所述步骤(1)中所述溶液2的乳酸菌的最终质量含量为10%。
所述步骤(1)中所述溶液1是淀粉的质量含量为5%;植物纤维素的质量含量为5%;所 述大豆蛋白粉的质量含量为3%的水溶液。
所述步骤(2)中所述操作压力为0.10MPa;所述pH值为3～4.5，所述温度为15～35℃。
所述步骤(3)中所述活性炭的质量含量为15%。
所述步骤(4)中所述pH值为3～4.5。
本发明的优点：
本发明的方法突破了旧的污水处理的传统模式，解决了一直困扰发酵行业的污染问题。 在处理发酵废水的同时，从废水中分离提取到一种到几种具有一定经济值的发酵产物，使之 所产生的价值以补偿废水处理所带来的费用。利用本发明的方法可以得到工业乳酸链球菌素 废水产生的污水的零排放，零成本，甚至会有所盈余;本发明的方法操作简单，处理时间可 控，有良好的工业化应用前景。
