本發(fā)明涉及廢水利用，尤其涉及一種基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、紫色非硫細(xì)菌（purple?non-sulfur?photosynthetic?bacteria，pnsb）是一類以光為能源的不產(chǎn)氧微生物，具有靈活的代謝途徑適應(yīng)多種生長(zhǎng)環(huán)境，倍增時(shí)間短，可以利用不同的碳源進(jìn)行生長(zhǎng)代謝和生產(chǎn)高價(jià)值產(chǎn)物，它們富含必需的蛋白質(zhì)、維生素和類胡蘿卜素等，可以通過(guò)控制條件在廢水中高度選擇性地產(chǎn)生蛋白質(zhì)，顯示出作為營(yíng)養(yǎng)飼料的高潛力。

2、紫色非硫細(xì)菌作為飼料添加劑有水劑和粉劑兩大類，其水溶液劑型因菌體容易利用水劑中的營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)繼續(xù)代謝、生長(zhǎng)發(fā)酵，因此這種劑型的菌體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，保存期較短；粉劑劑型則是將活的菌體利用低溫?zé)犸L(fēng)、冷凍等干燥手段，將菌體進(jìn)行慢速脫水，使菌體處于穩(wěn)定的干燥休眠狀態(tài)，再利用可以飼用的物質(zhì)作為填充物質(zhì)混合均勻制成較為穩(wěn)定的粉劑型生物飼料添加劑，但成本高；相關(guān)技術(shù)中，將紫色非硫細(xì)菌作為飼料添加劑忽略了紫色非硫細(xì)菌的穩(wěn)定性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)，通過(guò)光照厭氧培養(yǎng)紫色非硫細(xì)菌作為飼料添加劑的成本高，也未充分利用紫色非硫細(xì)菌的污水處理能力，造成資源的浪費(fèi)。

3、因此，有必要提供一種方法即能利用紫色非硫細(xì)菌的污水處理能力又能提升紫色非硫細(xì)菌飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以提高紫色非硫細(xì)菌的綜合利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法及應(yīng)用，用于解決如何提升紫色非硫細(xì)菌的綜合利用價(jià)值的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，提供一種基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，包括以下步驟：

4、s1.?在光照無(wú)氧條件下，對(duì)紫色非硫細(xì)菌及含鹽廢水進(jìn)行膜分離處理，收集生物質(zhì)及經(jīng)處理的含鹽廢水；

5、s2.將生物質(zhì)與海藻酸鈉混合滅菌后，與成型劑混合并成型，即得菌體蛋白飼料。

6、優(yōu)選的，步驟s1中，膜分離處理步驟基于紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器運(yùn)行；紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器包括：設(shè)有進(jìn)水口、出水口及排泥口的反應(yīng)倉(cāng)，容置于反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)的pdvf平板膜，與進(jìn)水口連接的進(jìn)水蠕動(dòng)泵，與出水口連接的出水蠕動(dòng)泵，與pdvf連接的壓力監(jiān)測(cè)表。

7、優(yōu)選的，步驟s1中，膜分離處理的具體步驟如下：

8、s11.在紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器中接種并馴化紫色非硫細(xì)菌；

9、s12.調(diào)節(jié)廢水的鹽度，得到含鹽廢水，將含鹽廢水經(jīng)進(jìn)水口輸入至紫細(xì)菌生物反應(yīng)器中，并經(jīng)出水口輸出，得到經(jīng)處理的含鹽廢水，同時(shí)刮取紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器中pdvf平板膜上的附著物，即得生物質(zhì)。

10、優(yōu)選的，步驟s11中，馴化的步驟為：將未處理的廢水經(jīng)進(jìn)水口連續(xù)輸入至紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器中，并經(jīng)出水口半連續(xù)輸出，形成馴化余液；其中，連續(xù)輸入的具體步驟為，通過(guò)進(jìn)水蠕動(dòng)泵連續(xù)向進(jìn)水口輸入廢水，并設(shè)置進(jìn)水蠕動(dòng)泵的流速為1.5-2ml/h，水力停留時(shí)間為20-25h?；半連續(xù)輸出的具體步驟為：通過(guò)出水蠕動(dòng)泵半連續(xù)向出水口輸出廢水，出水蠕動(dòng)泵的設(shè)置為，5min抽吸/5min松弛，并保持反應(yīng)艙內(nèi)的工作體積為2l。

11、優(yōu)選的，步驟s1中，含鹽廢水中鹽度為1-80g?nacl/l。

12、優(yōu)選的，步驟s1中，含鹽廢水中包括如下的組分：0.19?g/l氯化銨，0.1?g/l碳酸氫鈉，1.98?g/l乙酸鈉，0.1?g/l六水合氯化鎂，0.05-0.1?g/l磷酸二氫鉀，1-2ml/l微量元素溶液；其中，微量元素溶液包括1.8?g/l?fecl2·4h2o、0.25?g/lcocl2·6h2o、0.01?g/lnicl2·6h2o、0.01?g/lcucl2·2h2o、0.07g/l?mncl2·4h2o、0.1?g/l?zncl2、0.5?g/lh3bo3、0.03?g/l?na2moo4·2h2o。

13、優(yōu)選的，步驟s2中，成型劑包括3-5份乳酸鈣、1-3份氯化鈣、100份水。

14、優(yōu)選的，步驟s2中，海藻酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為3-5%。

15、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N菌體蛋白飼料。

16、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N菌體蛋白飼料在蝦養(yǎng)殖領(lǐng)域中的應(yīng)用。

17、本申請(qǐng)的有益效果如下：

18、本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建膜生物反應(yīng)器，在光照厭氧條件下利用ppb來(lái)處理高營(yíng)養(yǎng)型廢水，并通過(guò)鹽度脅迫來(lái)提高ppb污染物去除性能，使反應(yīng)器的出水各項(xiàng)污染指數(shù)達(dá)標(biāo)；而后刮取反應(yīng)器內(nèi)部的微生物菌種（ppb生物質(zhì)），并通過(guò)添加凝膠劑、干燥等手段將ppb生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化為飼料，實(shí)現(xiàn)了廢水處理與資源化利用的雙重目的，大大提高了飼料生產(chǎn)效率及紫色非硫細(xì)菌的綜合利用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s1中，所述膜分離處理步驟基于紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器運(yùn)行；所述紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器包括：設(shè)有進(jìn)水口、出水口及排泥口的反應(yīng)倉(cāng)，容置于所述反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)的pdvf平板膜，與所述進(jìn)水口連接的進(jìn)水蠕動(dòng)泵，與所述出水口連接的出水蠕動(dòng)泵，與所述pdvf連接的壓力監(jiān)測(cè)表。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s1中，所述膜分離處理的具體步驟如下：

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，所述步驟s11中，馴化的步驟為：將未處理的廢水經(jīng)所述進(jìn)水口連續(xù)輸入至所述紫細(xì)菌膜生物反應(yīng)器中，并經(jīng)所述出水口半連續(xù)輸出，形成馴化余液；其中，連續(xù)輸入的具體步驟為，通過(guò)進(jìn)水蠕動(dòng)泵連續(xù)向進(jìn)水口輸入廢水，并設(shè)置進(jìn)水蠕動(dòng)泵的流速為1.5-2ml/h，水力停留時(shí)間為20-25h?；半連續(xù)輸出的具體步驟為：通過(guò)出水蠕動(dòng)泵半連續(xù)向出水口輸出廢水，所述出水蠕動(dòng)泵的設(shè)置為，5min抽吸/5min松弛，并保持反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)的工作體積為2l。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s1中，所述含鹽廢水中鹽度為1-80g?nacl/l。

6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s1中，所述含鹽廢水中包括如下的組分：0.19?g/l氯化銨，0.1?g/l碳酸氫鈉，1.98g/l乙酸鈉，0.1?g/l六水合氯化鎂，0.05-0.1?g/l磷酸二氫鉀，1-2ml/l微量元素溶液；其中，所述微量元素溶液包括1.8?g/l?fecl2·4h2o、0.25?g/lcocl2·6h2o、0.01?g/lnicl2·6h2o、0.01?g/lcucl2·2h2o、0.07g/l?mncl2·4h2o、0.1?g/l?zncl2、0.5?g/l?h3bo3、0.03?g/l?na2moo4·2h2o。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s2中，所述成型劑包括3-5份乳酸鈣、1-3份氯化鈣、100份水。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法，其特征在于，步驟s2中，所述海藻酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為3-5%。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法得到的菌體蛋白飼料。

10.一種如權(quán)利要求9所述的菌體蛋白飼料在蝦養(yǎng)殖領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種基于紫細(xì)菌廢水治理制備菌體蛋白飼料的方法及應(yīng)用，包括以下步驟：S1.在光照無(wú)氧條件下，對(duì)紫色非硫細(xì)菌及含鹽廢水進(jìn)行膜分離處理，收集生物質(zhì)及經(jīng)處理的含鹽廢水；S2.將所述生物質(zhì)與海藻酸鈉混合滅菌后，與成型劑混合并成型，即得所述菌體蛋白飼料；通過(guò)構(gòu)建膜生物反應(yīng)器，在光照厭氧條件下利用PPB來(lái)處理高營(yíng)養(yǎng)型廢水，并通過(guò)鹽度脅迫來(lái)提高PPB污染物去除性能，使反應(yīng)器的出水各項(xiàng)污染指數(shù)達(dá)標(biāo)；而后刮取反應(yīng)器內(nèi)部的微生物菌種（PPB生物質(zhì)），并通過(guò)添加凝膠劑、干燥等手段將PPB生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化為飼料，實(shí)現(xiàn)了廢水處理與資源化利用的雙重目的，大大提高了飼料生產(chǎn)效率及紫色非硫細(xì)菌的綜合利用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：彭來(lái),彭瀟帥,郝天奇,徐一峰,梁川州
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23