申请日2009.09.28
公开(公告)日2011.02.16
IPC分类号C12P19/62; C02F9/14; C02F3/34; C12R1/465; C12R1/865; C12R1/72; C02F1/66
摘要
阿维菌素发酵废水循环利用方法，属于抗生素发酵废水的处理方法的技术领域。其步骤包括将生产阿维菌素产生的发酵废水，经酸、碱和酵母菌处理后再用于发酵生产阿维菌素。上述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，将阿维菌素发酵废水经酸和碱处理后再用酵母菌处理，所得的含酵母菌的培养液可再用于发酵生产阿维菌素，试验表明发酵废水经酸、碱和酵母菌综合处理后可反复应用，对发酵效价没有影响。应用本方法可显著的提高水资源的利用，减少环境污染，与常规的废水处理方法比较，生产成本没有增加。
权利要求书
1.阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于将生产阿维菌素产生的发酵废水，经酸、碱和酵母菌处理后再用于发酵生产阿维菌素，具体包括以下工艺步骤：
1)将发酵255-280小时的阿维菌素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水;
2)将步骤1)所得的阿维菌素发酵废水分别经孔径为10微米、5微米和1微米的过滤器进行过滤;
3)用酸调经步骤2)的阿维菌素发酵废水的PH至0.5-2.5，再升温至到80-90℃，保温30-40分钟后，用碱调PH至10-13，继续保温30-40分钟后，进行冷却，然后经板框和多介质过滤器过滤，上述的酸为磷酸和硫酸的混合液，上述的碱为石灰乳或氢氧化钠;
4)将经步骤3)的阿维菌素发酵废水打入发酵罐中，调PH至7.0-7.5，然后按废水的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.05-0.25%、磷酸二氢钾0.005-0.01%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%，117℃灭菌30分钟后，冷却至28℃，再在上述废水中接种假丝酵母或啤酒酵母种子液，在温度27-30℃下培养48-72小时后，得酵母培养液;
5)调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入培养阿弗曼链霉菌的营养成分，121℃灭菌30-40分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后，得到阿维菌素发酵液;
6)将步骤5)得到的阿维菌素发酵液，经上述步骤循环处理再应用于阿维菌素发酵。
2.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤3)中用酸调PH至1-2，用碱调PH至11-12。
3.如权利要求1所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤4)中在阿维菌素发酵废水中加入葡萄糖1.0-1.5%、硫酸铵0.05-0.20%、磷酸二氢钾0.006-0.009%、磷酸氢二钾0.0002-0.001%。
说明书
阿维菌素发酵废水循环利用方法
技术领域
本发明属于抗生素发酵废水的处理方法的技术领域，具体涉及阿维菌素发酵废水经处理后再用于阿维菌素发酵。
背景技术
阿维菌素是一种农用抗生素，它即可以作为农用杀虫剂，也可用于兽用杀虫剂。在世界范围内已广泛用于农业、林业杀虫和动物驱虫。我国现有近20家企业生产阿维菌素，年产阿维菌素已近千吨。阿维菌素是由阿弗曼链霉菌Streptomyces avermitilis经液体发酵生产，现阶段阿维菌素的平均发酵水平在4000ug/ml左右，就此粗略计算，每生产1吨阿维菌素(Avm)约产生250吨的发酵废水，那么年产1000吨Avm的发酵废水产生量达25万吨。国内现阶段这些废水大都不处理就排放到环境中，有的通过厌氧/耗氧或二级耗氧略加处理后排放。这样势必造成对环境的影响，甚至于造成环境污染，同时造成了水资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种环保、废水利用价值高从而节约水资源的发酵废水循环利用方法的技术方案。
所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于将生产阿维菌素产生的发酵废水，经酸、碱和酵母菌处理后再用于发酵生产阿维菌素，具体包括以下工艺步骤：
1)将发酵255-280小时的阿维菌素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水;
2)将步骤1)所得的阿维菌素发酵废水分别经孔径为10微米、5微米和1微米的过滤器进行过滤;
3)用酸调经步骤2)的阿维菌素发酵废水的PH至0.5-2.5，再升温至到80-90℃，保温30-40分钟后，用碱调PH至10-13，继续保温30-40分钟后，进行冷却，然后经板框和多介质过滤器过滤;
4)将经步骤3)的阿维菌素发酵废水打入发酵罐中，调PH至7.0-7.5，然后按废水的重量加入葡萄糖0.5-1.5%、硫酸铵0.05-0.25%、磷酸二氢钾0.005-0.01%、磷酸氢二钾0.0001-0.001%，117℃灭菌30分钟后，冷却至28℃，再在上述废水中接种酵母种子液，在温度27-30℃下培养48-72小时后，得酵母培养液;
5)调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入培养阿弗曼链霉菌的营养成分，121℃灭菌30-40分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后，得到阿维菌素发酵液;
6)将步骤5)得到的阿维菌素发酵液，经上述步骤循环处理再应用于阿维菌素发酵。
所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤3)中所述的酸为磷酸和硫酸的混合液，所述的碱为石灰乳或氢氧化钠。
所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤3)中用酸调PH至1-2，用碱调PH至11-12。
所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤4)中在阿维菌素发酵废水中加入葡萄糖1.0-1.5%、硫酸铵0.05-0.20%、磷酸二氢钾0.006-0.009%、磷酸氢二钾0.0002-0.001%。
所述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，其特征在于步骤4)中所述的酵母为假丝酵母或啤酒酵母。
上述的阿维菌素发酵废水循环利用方法，将阿维菌素发酵废水经酸和碱处理后再用酵母菌处理，所得的含酵母菌的培养液可再用于发酵生产阿维菌素，试验表明发酵废水经酸、碱和酵母菌综合处理后可反复应用，对发酵效价没有影响。应用本方法可显著的提高水资源的利用，减少环境污染，与常规的废水处理方法比较，生产成本没有增加。
具体实施方式
以下通过具体的实施例来进一步说明本发明。
实施例1：用处理和不处理的阿维菌素发酵废水生产阿维菌素时，发酵效价比较。
实验组a：用自来水培养阿弗曼链霉菌。
实验组b：用未经任何处理的阿维菌素发酵废水培养阿弗曼链霉菌。
实验组c：将阿维菌素发酵废水用如下方法处理后再重新用于阿弗曼链霉菌培养。
处理方法：将废水先用滤布孔径为10微米的板框压滤;其滤液再用孔径小于2.5微米的过滤器过滤;得到的精滤液用磷酸和硫酸的混合液(磷酸∶硫酸=1∶2，体积比)调pH为0.5，升温到80℃后，保温30分钟，再用石灰乳调pH至10，保温处理40分钟左右后，降温到30℃左右，先经板框过滤(滤布孔径5-10微米)，而后经1-2.5微米的过滤器过滤，所得到的滤液用酸调pH为7.0后再经多介质过滤器(石英砂-活性炭-石英砂)过滤，得到的经酸和碱处理过的废水，此废水可直接被利用于培养阿弗曼链霉菌，即加入废水重量的淀粉10-11%，豆饼粉2-3%，酵母粉0.5-1%和碳酸钙0.1-0.5%，121℃灭菌30-40分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后测定效价。
实验组d：用实验组c所得的经酸和碱处理过的废水培养酵母菌(所用的酵母菌为假丝酵母或啤酒酵母)。具体方法是在经酸和碱处理过的废水中加入重量比为1.5%的葡萄糖或糖蜜，0.15%的硫酸铵，0.009%的磷酸二氢钾、0.001%的磷酸氢二钾，然后117℃灭菌30分钟后，冷却，按10-50%量接种酵母液体菌种，在28-29℃培养48小时，得酵母培养液，用此酵母培养液来发酵培养阿弗曼链霉菌，即调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入酵母培养液重量计的淀粉10-11%，豆饼粉2-3%，酵母粉0.5-1%和碳酸钙0.1-0.5%，121℃灭菌30-40分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后测定效价。
实验组e：将阿维菌素发酵废水先用板框过滤(滤布孔径为5-10微米)，而后在用孔径小于2.5微米的过滤器过滤;滤液用磷酸和硫酸(1∶2)混合液调pH为2.5左右，而后再用石灰乳调pH11-13，压入贮池中，在大于25-32℃条件下放置1-2天，之后分别经板框(滤布孔径5-10微米)，过滤器(孔径小于2.5微米)和多介质过滤器(介质为石英砂和活性炭)过滤，将所得的滤液(下称A液)调pH 6.8-7.2，然后压入发酵池中，在25-32℃条件下放置2天后即可用于培养阿佛曼链霉菌，即调节酵母培养液的PH至7.0-7.5，然后加入酵母培养液重量计的淀粉10-11%，豆饼粉2-3%，酵母粉0.5-1%和碳酸钙0.1-0.5%，121℃灭菌30-40分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后测定效价。
注：发酵池中含有经选育出来的酵母菌，折干计菌浓大于0.05%，并且发酵池中的菌液量应大于A液量的2倍以上。
上述a、b、c、d、e五组实验结果见下表：
以上每组实验为在5m3发酵罐中的实验结果;发酵效价(ug/ml)为5个实验批次的平均值。
实施例2：
1)将发酵255-280小时的阿维菌素发酵液进行压滤，得到菌丝滤饼和滤液，所得的滤液即为阿维菌素发酵废水;
2)将步骤1)所得的阿维菌素发酵废水分别经孔径为10微米、5微米和1微米的过滤器进行过滤;
3)用磷酸和硫酸混合液调经步骤2)的阿维菌素发酵废水的PH至2.5，再升温至到90℃，保温35分钟后，用石灰乳或氢氧化钠调PH至12，继续保温35分钟后，进行冷却，然后经板框和多介质过滤器过滤;
4)将经步骤3)的阿维菌素发酵废水打入发酵罐中，调PH至7.5，然后按废水的重量加入葡萄糖0.5%、硫酸铵0.25%、磷酸二氢钾0.01%、磷酸氢二钾0.001%，117℃灭菌30分钟后，冷却至28℃，再在上述废水中接种20%接种量的酵母种子液，在温度27-30℃下培养48-72小时后，得酵母培养液;
5)调节酵母培养液的PH至7.5，然后加入培养阿弗曼链霉菌的营养成分即淀粉10-11%，豆饼粉2-3%，酵母粉0.5-1%和碳酸钙0.1-0.5%，121℃灭菌30分钟，冷却至28℃后，接种阿弗曼链霉菌液体种子，在温度27-29℃下培养250-280小时后，得到阿维菌素发酵液;
6)将步骤5)得到的阿维菌素发酵液，经上述步骤循环处理利用。
经实验证明，多次循环后，其阿维菌素达到的效价和首次循环处理的效价相似。实施例2与实施例1中实验组d能够取得相同的技术效果。
实施例2中：步骤3)中采用调经步骤2)的阿维菌素发酵废水的PH至1.5或2，再升温至到85或80℃，保温40或30分钟后，用石灰乳调PH至10、11或13，继续保温30或分钟其也能达到与实施例2相同的技术效果。
步骤4)中采用调PH至7.0或7.2，然后按废水的重量加入葡萄糖1.5%、硫酸铵0.05%、磷酸二氢钾0.005%、磷酸氢二钾0.0001%，其也能达到与实施例2相同的技术效果。
