專利名稱：一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制備方法。
背景技術：
目前，國內外丙酮、丁醇主要通過石油化工合成，由于世界石油資源的的緊缺，原 油價格大幅度上升，發(fā)酵法生產丁醇成為未來發(fā)展的必然趨。勢國內多家企業(yè)開始或準備 上馬，但是丙酮丁醇發(fā)酵廢水的處理技術的滯后，成了制約該產業(yè)發(fā)展的主要因素之一。丙 酮丁醇發(fā)酵最終發(fā)酵液中的溶劑含量在1. 6_2%，其余97 98%都是廢水，發(fā)酵液經過醪 塔蒸餾后產生大量廢水，據統(tǒng)計每生產一噸溶劑就會產生50 60噸左右的廢水，該廢水是 一種非常典型的工業(yè)廢水，水質特點是"兩高"即高有機物濃度，高懸浮物濃度。如果直接 排放，對環(huán)境造成的危害將非常巨大。同時由于丙酮丁醇發(fā)酵廢水量大，環(huán)保處理成本高， 這極大地限制了丙酮丁醇發(fā)酵行業(yè)的發(fā)展。所以如何實現丙酮丁醇發(fā)酵廢水的資源化迫在 眉睫。目前，尚沒有利用丙丁廢水生產單細胞蛋白飼料的報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法。 本發(fā)明采用的技術方案是 —種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制備方法，包括以下步 驟 a、取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 1-0. 14%的尿素，以及質量分數為 0. 03-0. 08 %的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 0_4. 5，并滅菌 20-30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 b、取質量分數為1. 5-2. 5%的葡萄糖、質量分數為0. 2-0. 8%的酵母膏、質量分數 為0. 5-1. 5%的蛋白胨以及質量分數為1. 5-2. 5%的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。
c、選取菌種置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種。 d、一級種子培養(yǎng)，將糖度為10-12° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基， 并取100ml裝于500ml的三角瓶中，取1_3環(huán)的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30°C的條 件下，置于搖床頻率為100-120r/min的往復搖床上培養(yǎng)12_16h。 e、二級種子培養(yǎng)，取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 3-0. 5%的蔗糖、質量 分數為0. 12-0. 16%的尿素以及質量分數比為0. 03-0. 08%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為 98X的濃硫酸將ra值調到4. 5-5. O，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L二級種子培養(yǎng)液置于5L血 清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)12-16h。
f、三級種子培養(yǎng)，取35L步驟a中的發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級 種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在溫度為28-3(TC，攪拌速度為100-110r/min，通氣量為
41 : 1.5(v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為18-24h。 g、發(fā)酵，取步驟a中的發(fā)酵培養(yǎng)基和f中的三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中， 在溫度為28-30。C，攪拌轉速為90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵18_24h得 到菌體量為^ 8g/L，粗蛋白的質量分數為42-52 %，廢水COD去除率為65-70%的發(fā)酵液。
h、分離濃縮，采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10-12° Brinx的發(fā)酵液。 i、干燥粉碎，采用雙滾筒干燥機對步驟h中的發(fā)酵液進行干燥干燥溫度為 140-150，并粉碎使得干燥粉碎后的顆粒細度達到《80目，含水量降低到8_10%，從而制得
成品o 所述丙酮丁醇蒸餾廢水為丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為 28000-32000mg/L，還原糖質量分數為0. 4_0. 5% ，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分 數小于O. 02%的廢水。 所述步驟a中的丙酮丁醇蒸餾廢水為經過80目濾網過濾的廢水。 所述步驟b中的葡萄糖的質量分數為2%，酵母膏的質量分數為0.5%，蛋白胨的
質量分數為1%，瓊脂的質量分數為2%。 所述步驟d中的菌種為產朊假絲酵母(G. utilis)、熱帶假絲酵母(G. tropicalis) 禾口白地霉(Geotrichum candidum)中的至少一種。 所述步驟e中的丙酮丁醇蒸餾廢水為經過80目板框過濾的廢水。 所述步驟a中尿素的質量分數為0. 12%，工業(yè)磷酸的質量分數為0. 05%。 所述步驟e中蔗糖的質量分數為0. 3% ，尿素的質量分數為0. 14% ，工業(yè)磷酸的質
量分數為0. 05%。 所述步驟f中的攪拌轉速為100r/min。 本發(fā)明的優(yōu)點是所用廢水COD較高，含有豐富的有機質是發(fā)酵生產單細胞蛋白 飼料的良好原料，生產成本低廉，變廢為寶，有著顯著的經濟、環(huán)保和社會效益。
具體實施方式

實施例1 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為28000mg/L，還原糖質量分數為 0.5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為0. 1 %的尿素，以及質量分數為0. 03 %的工業(yè)磷 酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 0，并滅菌20min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取1. 5%質量分數的葡萄糖、0. 2%質量分數的酵母膏、0. 5%質量分數的蛋白胨以 及1. 5%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為10° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取1環(huán)產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的 條件下，置于搖床頻率為100r/min的往復搖床上培養(yǎng)12h得到一級培養(yǎng)種子。
取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 3%的蔗糖、質量 分數為0. 12%的尿素以及質量分數為0. 03%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸
5將HI值調到4. 5，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種 子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)12h得到二級培養(yǎng)種子。
取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為28t:，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為18h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為28°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵18h得到菌體量為8g/L，粗蛋白質量分數 42X，廢水C0D去除率為65%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為140°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8%。 實施例2 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為32000mg/L，還原糖質量分數為 0.4%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為0. 14%的尿素，以及質量分數為0.08%的工業(yè)磷 酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 5，并滅菌23min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取2. 5%質量分數的葡萄糖、0. 8%質量分數的酵母膏、1. 5%質量分數的蛋白胨以 及2. 5%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取熱帶假絲酵母置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為12° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取2環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30°C的 條件下，置于搖床頻率為120r/min的往復搖床上培養(yǎng)16h得到一級培養(yǎng)種子。
取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 5%的蔗糖、質量 分數為0. 16%的尿素以及質量分數為0. 08%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸 將PH值調到5. O，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種 子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)16h得到二級培養(yǎng)種子。
取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為3(TC，攪拌速度為110r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為24h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為30°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵24h得到菌體量8. 9g/L，粗蛋白質量分數 48X，廢水C0D去除率為67%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為12° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為150°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到10%。 實施例3 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為30000mg/L，還原糖質量分數為 0.5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為0. 12%的尿素，以及質量分數為0.05%的工業(yè)磷
6酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 3，并滅菌20min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取2%質量分數的葡萄糖、0.5%質量分數的酵母膏、1%質量分數的蛋白胨以及 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取白地霉置于斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取1環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件 下，置于搖床頻率為110r/min的往復搖床上培養(yǎng)13h。 取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0.4%的蔗糖、質量 分數為0. 14%的尿素以及質量分數為0. 05%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸 將ra值調到4. 7，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種 子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為29t:，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為21h。 取發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為29t:，攪拌轉速 為90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵21h得到菌體量8g/L，粗蛋白質量分數 52X，廢水C0D去除率為70%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為11° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為145°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到9%。 實施例4 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為29000mg/L，還原糖質量分數為 0. 45%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為0. 12 %的尿素，以及質量分數為0. 05 %的工業(yè)磷 酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 2，并滅菌25min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取2. 3%質量分數的葡萄糖、0. 7%質量分數的酵母膏、1. 2%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應的斜面菌 種。 將糖度為10° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，分別取1環(huán)產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種和1環(huán)熱帶假絲酵母裝于三 角瓶中，在溫度為3(TC的條件下，置于搖床頻率為115r/min的往復搖床上培養(yǎng)13h。
取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 35%的蔗糖、質量分數為0. 14%的尿素 以及質量分數為0. 05%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調到4. 8，得到 二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清 瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為29t:，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為19h。
將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為29°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5(v/v)的條件下發(fā)酵20h得到菌體量8. 3g/L，粗蛋白質量分數 43X，廢水C0D去除率為66%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為142°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8%。 實施例5 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為31000mg/L，還原糖質量分數為 0. 47%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為O. 13%的尿素，以及質量分數為0.04%的工業(yè)磷 酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. O，并滅菌22min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取2. 1%質量分數的葡萄糖、0. 3%質量分數的酵母膏、0. 8%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取熱帶假絲酵母和白地霉分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應的斜面菌種。
將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，分別取1環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種和1環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面 菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件下，置于搖床頻率為110r/min的往復搖床上培養(yǎng) 15h。 取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 45%的蔗糖、質量分數為0. 15%的尿素 以及質量分數為0. 04%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸將PH值調到4. 8，得到
二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清 瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為3(TC，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為20h。 取發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為30°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵22h得到菌體量8. 7g/L，粗蛋白質量分數 44% ，廢水COD去除率為69 %的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為12° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為143°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到9%。 實施例6 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為30000mg/L，還原糖質量分數為 0. 48%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，經過 80目濾網過濾，取濾液，加入質量分數為0. 13 %的尿素，以及質量分數為0. 05 %的工業(yè)磷 酸，再加入質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調至4. 4，并滅菌25min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。
取2. 1%質量分數的葡萄糖、0.6%質量分數的酵母膏、1. 1%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母和白地霉分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應
8的斜面菌種。 將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，分別取1環(huán)產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種、1環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出 的斜面菌種以及1環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30°C的條件下，置 于搖床頻率為112r/min的往復搖床上培養(yǎng)15h。 取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 3 %的蔗糖、質量分數為0. 13 %的尿素 以及質量分數為0. 07%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸將ra值調到4. 7，得到
二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清 瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為3(TC，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為23h。 取發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為30°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵22h得到菌體量9. lg/L，粗蛋白質量分數 47X，廢水C0D去除率為65%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為11° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為147°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8%。 實施例7 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為28000mg/L，還原糖質量分數為 0. 49%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入 質量分數為0. 1%的尿素，以及質量分數為0. 03%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的 濃硫酸將ra值調至4. 0，并滅菌30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取1. 5%質量分數的葡萄糖、0. 2%質量分數的酵母膏、0. 5%質量分數的蛋白胨以 及1. 5%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為10° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取1環(huán)產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30°C的 條件下，置于搖床頻率為100r/min的往復搖床上培養(yǎng)12h得到一級培養(yǎng)種子。
取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 3%的蔗糖、質量 分數為0. 12%的尿素以及質量分數為0. 03%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸 將ra值調到4. 5，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種 子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)12h得到二級培養(yǎng)種子。
取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為28t:，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為18h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為28°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5(v/v)的條件下發(fā)酵18h得到菌體量9. 2g/L，粗蛋白質量分數 42X，廢水C0D去除率為65%的發(fā)酵液。
采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為140°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8%。 實施例8 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為32000mg/L，還原糖質量分數為 0. 45%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入 質量分數為0. 14%的尿素，以及質量分數為0. 08%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的 濃硫酸將ra值調至4. 5，并滅菌30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取2. 5%質量分數的葡萄糖、0. 8%質量分數的酵母膏、1. 5%質量分數的蛋白胨以 及2. 5%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取熱帶假絲酵母置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為12° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于
500ml的三角瓶中，取2環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30°C的
條件下，置于搖床頻率為120r/min的往復搖床上培養(yǎng)16h得到一級培養(yǎng)種子。 取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 5%的蔗糖、質量
分數為0. 16%的尿素以及質量分數為0. 08%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸
將PH值調到5. O，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種
子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)16h得到二級培養(yǎng)種子。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在
溫度為3(TC，攪拌速度為110r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)，
培養(yǎng)時間為24h。 發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為3(TC，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵24h得到菌體量8. 3g/L，粗蛋白質量分數 52X，廢水C0D去除率為70%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為12° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為150°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到10%。 實施例9 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為29000mg/L，還原糖質量分數為 0.5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質 量分數為0. 12%的尿素，以及質量分數為0. 05%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的濃 硫酸將ra值調至4. 3，并滅菌30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取2%質量分數的葡萄糖、0.5%質量分數的酵母膏、1%質量分數的蛋白胨以及 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取白地霉置于斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)出斜面菌種。 將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取2環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件 下，置于搖床頻率為110r/min的往復搖床上培養(yǎng)13h。 取經過80目板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0.4%的蔗糖、質量
10分數為0. 14%的尿素以及質量分數為0. 05%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸 將ra值調到4. 7，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種 子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為29t:，攪拌速度為105r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為21h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為29t:，攪拌轉速 為90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵21h得到菌體量8g/L，粗蛋白質量分數 44% ，廢水COD去除率為66 %的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為11° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為145°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到9%。 實施例10 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為31000mg/L，還原糖質量分數為 0. 45%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入 質量分數為0. 11%的尿素，以及質量分數為0. 04%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的 濃硫酸將ra值調至4. 2，并滅菌30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取2. 3%質量分數的葡萄糖、0. 7%質量分數的酵母膏、1. 2%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應的斜面菌 種。 將糖度為10° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，分別取1環(huán)取產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種和1環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng) 出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件下，置于搖床頻率為115r/min的往復搖 床上培養(yǎng)13h。 取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 35%的蔗糖、質量分數為0. 13%的尿素 以及質量分數為0. 04%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸將PH值調到4. 8，得到
二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清 瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為29t:，攪拌速度為110r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為20h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為29°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵22h得到菌體量8. 6g/L，粗蛋白質量分數 47X，廢水C0D去除率為67%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10° Brinx的發(fā)酵液。
采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為14rc，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8_10%。
實施例11
11
取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為30000mg/L，還原糖質量分數為 0.5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質 量分數為0. 13%的尿素，以及質量分數為0. 07%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的濃 硫酸將ra值調至4. 0，并滅菌22min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取2. 1%質量分數的葡萄糖、0. 3%質量分數的酵母膏、0. 8%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取熱帶假絲酵母和白地霉分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應的斜面菌種。
將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，取1環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種和1環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面菌種 裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件下，置于搖床頻率為110r/min的往復搖床上培養(yǎng)15h。
取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 45%的蔗糖、質量分數為0. 15%的尿素 以及質量分數為0. 06%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98%的濃硫酸將PH值調到4. 8，得到 二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清 瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在 溫度為3(TC，攪拌速度為100r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)， 培養(yǎng)時間為22h。 將發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為30°C ，攪拌轉速為 90r/min，通氣量為1 : 1. 5(v/v)的條件下發(fā)酵20h得到菌體量9. 2g/L，粗蛋白質量分數 46 % ，廢水COD去除率為68 %的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為12° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥，干燥溫度為148°C ，粉碎使得干燥粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到9%。 實施例12 取丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD為30000mg/L，還原糖質量分數為 0.5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量分數小于0. 02%的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質 量分數為0. 13%的尿素，以及質量分數為0. 06%的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98%的濃 硫酸將ra值調至4. 4，并滅菌23min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基。 取2. 1%質量分數的葡萄糖、0.6%質量分數的酵母膏、1. 1%質量分數的蛋白胨以 及2. 2%質量分數的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基。 選取產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母和白地霉分別置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出相應 的斜面菌種。 將糖度為11 ° Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于 500ml的三角瓶中，分別取1環(huán)產朊假絲酵母培養(yǎng)出的斜面菌種、1環(huán)熱帶假絲酵母培養(yǎng)出 的斜面菌種和1環(huán)白地霉培養(yǎng)出的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為3(TC的條件下，置于 搖床頻率為112r/min的往復搖床上培養(yǎng)15h。 取經過板框過濾的丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0. 3%的蔗糖、質量分數為 0. 15%的尿素以及質量分數為0. 07%的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98X的濃硫酸將ra值 調到4. 7，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L 二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完
12畢后接入血清瓶中，在溫度為3(TC的條件下培養(yǎng)14h。 取35L發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在溫度為3(TC，攪拌速度為105r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為23h。 取發(fā)酵培養(yǎng)基和三級培養(yǎng)種子液置于lm3的發(fā)酵罐中，在溫度為28°C ，攪拌轉速為90r/min，通氣量為1 : 1. 5 (v/v)的條件下發(fā)酵19h得到菌體量9. lg/L，粗蛋白質量分數47X，廢水C0D去除率為69%的發(fā)酵液。 采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為11° Brinx的發(fā)酵液。 采用雙滾筒干燥機進行干燥粉碎使得干燥，干燥溫度為146t:粉碎后的細度達到
80目，含水量降低到8. 5%。
權利要求
一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制備方法，其特征是，包括以下步驟a、取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0.1-0.14％的尿素，以及質量分數為0.03-0.08％的工業(yè)磷酸，再加入質量濃度為98％的濃硫酸將PH值調至4.0-4.5，并滅菌20-30min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基；b、取質量分數為1.5-2.5％的葡萄糖、質量分數為0.2-0.8％的酵母膏、質量分數為0.5-1.5％的蛋白胨以及質量分數為1.5-2.5％的瓊脂制成斜面培養(yǎng)基；c、選取菌種置于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)出斜面菌種；d、一級種子培養(yǎng)將糖度為10-12°Brinx的麥芽汁培養(yǎng)基作為一級種子培養(yǎng)基，并取100ml裝于500ml的三角瓶中，取1-3環(huán)的斜面菌種裝于三角瓶中，在溫度為30℃的條件下，置于搖床頻率為100-120r/min的往復搖床上培養(yǎng)12-16h；e、二級種子培養(yǎng)取丙酮丁醇蒸餾廢水，加入質量分數為0.3-0.5％的蔗糖、質量分數為0.12-0.16％的尿素以及質量分數比為0.03-0.08％的工業(yè)磷酸，并用質量濃度為98％的濃硫酸將PH值調到4.5-5.0，得到二級種子培養(yǎng)基，取3L二級種子培養(yǎng)液置于5L血清瓶中，待一級種子培養(yǎng)完畢后接入血清瓶中，在溫度為30℃的條件下培養(yǎng)12-16h；f、三級種子培養(yǎng)取35L步驟a中的發(fā)酵培養(yǎng)基裝于50L的發(fā)酵罐內，待二級種子培養(yǎng)完畢后接入發(fā)酵罐內，在溫度為28-30℃，攪拌速度為100-110r/min，通氣量為1∶1.5(v/v)的條件下進行三級種子培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為18-24h；g、發(fā)酵取步驟a中的發(fā)酵培養(yǎng)基和步驟f中的三級培養(yǎng)種子液置于1m3的發(fā)酵罐中，在溫度為28-30℃，攪拌轉速為90r/min，通氣量為1∶1.5(v/v)的條件下發(fā)酵18-24h得到菌體量為≥8g/L，粗蛋白的質量分數為42-52％，廢水COD去除率為65-70％的發(fā)酵液；h、分離濃縮采用碟片式酵母分離機將發(fā)酵液濃縮為糖度為10-12°Brinx的發(fā)酵液；i、干燥粉碎采用雙滾筒干燥機對步驟h中的發(fā)酵液進行干燥干燥溫度為140-150℃，并粉碎使得干燥粉碎后的顆粒細度達到≤80目，含水量降低到8-10％，從而制得成品。
2. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述丙酮丁醇蒸餾廢水為丙酮丁醇發(fā)酵液進過醪塔蒸餾所產生的COD 為28000-32000mg/L，還原糖質量分數為0. 4_0. 5%，正丁醇、丙酮、乙醇三者總溶劑的質量 分數小于O. 02%的廢水。
3. 根據權利要求1或2所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的 制備方法，其特征是所述步驟a中的丙酮丁醇蒸餾廢水為經過80目濾網過濾的廢水。
4. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述步驟b中的葡萄糖的質量分數為2%，酵母膏的質量分數為0. 5%， 蛋白胨的質量分數為1%，瓊脂的質量分數為2%。
5. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述步驟d中的菌種為產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母和白地霉中的至少 一種。
6. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述步驟e中的丙酮丁醇蒸餾廢水為經過80目板框過濾的廢水。
7. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的 制備方法，其特征是所述步驟a中尿素的質量分數為0. 12%，工業(yè)磷酸的質量分數為 0. 05%。
8. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述步驟e中蔗糖的質量分數為0. 3% ，尿素的質量分數為0. 14% ，工業(yè) 磷酸的質量分數為0.05%。
9. 根據權利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制 備方法，其特征是所述步驟f中的攪拌轉速為100r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為原料生產單細胞蛋白飼料的制備方法，利用丙酮丁醇蒸餾廢水制成發(fā)酵培養(yǎng)基，把斜面菌種經過三級培養(yǎng)，然后與發(fā)酵培養(yǎng)基進行發(fā)酵培養(yǎng)，通過分離濃縮、干燥粉碎制成單細胞蛋白飼料。本發(fā)明所用廢水COD較高，含有豐富的有機質是發(fā)酵生產單細胞蛋白飼料的良好原料，生產成本低廉，變廢為寶，有著顯著的經濟、環(huán)保和社會效益。
文檔編號C02F3/34GK101731450SQ20091026435
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權日2009年12月21日
發(fā)明者唐波, 溫志明, 王振京 申請人:江蘇聯海生物科技有限公司