霉菌—酵母菌复合处理木薯淀粉生产废水研究

论文摘要

木薯作为广西主要的农作物之一,大部分被用来加工成淀粉等工业产品。木薯经过加工后,排放出来的废水酸度大,有机物浓度高,直接排放会造成水体和空气的严重污染。目前,国内外普遍使用生化法处理木薯淀粉废水,并取得了一定的效果,但对废水处理不够彻底,并且没有很好的利用废水中的有机物,使其变废为宝。本文在处理模拟木薯淀粉废水过程中,前期采用固定化霉菌处理,霉菌可以将废水中的淀粉类有机物由大分子分解成小分子,后期将霉菌倒出,加入游离的深红酵母菌继续处理废水,使酵母菌充分利用废水中的小分子有机物生长,最后回收酵母菌体。本实验一方面可以利用霉菌和酵母菌将废水中的有机物降解,大大降低废水CODCr;另一方面回收的酵母菌体含有大量的单细胞蛋白,可以用作动物饲料等,产生经济效益。实验结果表明：(1)用黑曲霉、米曲霉和台湾根霉在同一条件下处理模拟木薯淀粉废水,选取黑曲霉作为处理废水的较佳霉菌；黑曲霉较佳的培养条件为：接种量10.0mL/100.0mL液体培养基,初始pH为6.0,摇床转速为110r/min,温度为30℃。(2)黑曲霉处理模拟木薯淀粉废水的较佳工艺条件为：活性炭载体投加量为2.0g,初始pH6.0,摇床转数100r/min,温度30℃。在该工艺条件下处理实际木薯淀粉废水72h,CODcr去除率为88.9%。说明固定化黑曲霉菌可用于处理实际的木薯淀粉废水。(3)选用热带假丝酵母菌和深红酵母菌同一条件下处理模拟木薯淀粉废水,选取深红酵母菌作为处理废水的较佳酵母菌;在接种量15.0mL/100.0mL液体培养基,初始pH为5.0,摇床转数为160r/min,温度为30℃的生长条件下培养深红酵母菌,菌体生长较好,菌体湿重可达到37.8g/L。(4)深红酵母菌处理模拟木薯淀粉废水的较佳工艺条件为：种龄为24小时,接种量15.0mL/150.0mL废水,初始pH为4.0,装液量为150.0mL/250.0mL,摇床转速为160r/min,温度为30℃。在该工艺条件下处理实际木薯淀粉废水废水48h, CODcr去除率为51.5%。湿菌的量为33.6mg/L。说明深红酵母菌可用于处理实际的木薯淀粉废水。(5)采用固定化黑曲霉菌和游离深红酵母菌联合发酵处理模拟木薯淀粉废水,加入深红酵母菌时间为固定化黑曲霉菌处理废水后的第16h,发酵总时间为60h。将新鲜的木薯淀粉废水在此工艺条件下发酵处理,CODcr去除率可以达到96.5%,回收菌体干重为4.2g/L,总蛋白含量为1.2g/L。说明可以利用固定化黑曲霉菌和深红酵母菌处理新鲜的木薯淀粉废水,降低废水CODCr,同时回收酵母菌体生产单细胞蛋白。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 木薯淀粉废水综述
• 1.1.1 木薯淀粉废水的产生及特性
• 1.1.2 木薯淀粉废水的危害
• 1.2 国内外处理木薯淀粉废水的方法
• 1.2.1 物理法
• 1.2.2 物理化学法
• 1.2.3 化学氧化法
• 1.2.4 生物处理方法
• 1.3 木薯淀粉废水的回收利用
• 1.3.1 生产能源气体
• 1.3.2 生产单细胞蛋白（SCP）
• 1.3.3 生产蛋白质
• 1.3.4 生产微生物油脂
• 1.3.5 生产食用菌
• 1.3.6 生产植酸钙
• 1.3.7 生产乳酸钙
• 1.3.8 生产微生物絮凝剂
• 1.3.9 生产有机农药降解菌及生物农药
• 1.4 课题的选择及研究意义
• 1.4.1 本课题研究内容
• 1.4.2 本课题创新之处
• 第二章 霉菌处理木薯淀粉生产废水
• 2.1 概述
• 2.2 实验材料与仪器
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验内容及方法
• 2.3.1 CODCr的测定及模拟木薯淀粉废水的配制
• 2.3.2 霉菌培养与筛选
• 2.3.3 黑曲霉固定化及处理模拟木薯淀粉废水
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 两种方法测定CODCr的比较
• 2.4.2 木薯淀粉废水的CODCr的测定
• 2.4.3 霉菌培养与筛选
• 2.4.4 各因素对黑曲霉菌体生长的影响
• 2.4.5 活性炭载体种类对黑曲霉菌固定化的影响
• 2.4.6 固定化黑曲霉菌处理模拟木薯淀粉废水
• 2.5 本章小结
• 第三章 酵母菌处理木薯淀粉生产废水
• 3.1 概述
• 3.2 实验材料与仪器
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验内容与方法
• 3.3.1 酵母菌的筛选
• 3.3.2 酵母菌的培养
• 3.3.3 酵母菌处理模拟木薯淀粉废水
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 酵母菌的筛选
• 3.4.2 各因素对酵母菌体生长的影响
• 3.4.3 各因素对深红酵母发酵处理模拟木薯淀粉废水的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 黑曲霉和深红酵母共同处理木薯淀粉生产废水
• 4.1 概述
• 4.2 实验材料与仪器
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验内容及方法
• 4.3.1 模拟木薯淀粉废水中还原糖含量测定
• 4.3.2 固定化黑曲霉菌及深红酵母菌共同处理木薯淀粉废水
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 固定化黑曲霉处理模拟木薯淀粉废水中还原糖含量变化
• 4.4.2 固定化黑曲霉菌及深红酵母菌共同处理模拟木薯淀粉废水
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文目录