複合微生物處理高濃度澱粉化工廠廢水或糖廠廢水的方法

2023-09-16 00:56:50

專利名稱:複合微生物處理高濃度澱粉化工廠廢水或糖廠廢水的方法
技術領域：
本發明涉及一種微生物處理廢水的技術，特別是通過對複合微生物菌群的培養便其具有針對性的處理生活汙水或多種工業廢水的方法。
背景技術：
目前對生活汙水和工業廢水的處理有物理法、化學法和生物法，幾種方法可單獨使用，也可混合使用，它們也各有優缺點，物理法大多是採用過濾或沉澱的方式處理汙水。其過程簡單，投資成本低，但對色度大，有化學物質的汙水難處理；化學法是針對汙水中存在的化學物質及酸鹼度進行處理，但化學處理法也不能一次性完全處理好，還需要進行再處理才能解決。生物處理法是利用微生物的代謝作用來分解廢水中的有機化合物，自然界中存在著種類繁多、數量巨大、依賴各種有機物生存和繁殖的微生物，它們具有氧化分解有機物的能量而且具有分布範圍廣、繁殖力強、容易發生變異等特性，因而，應用微生物對汙水進行處理已經成為環境工程的重要研究方向，目前根據微生物呼吸過程的好氧或厭氧需求，主要分為好氧處理或厭氧處理，我們常見的微生物處理汙水又可使用氧化塘法、生物膜法、活性汙泥法，這些方法在公開文獻中已有報導，其中氧化塘法是汙水或廢水經物理處理或化學處理後通入水塘中經自然生物淨化的過程，例如先對汙水進行曝氣再通到種有浮萍或蘆葦的水塘淨化，這種方法需時間長，場地大；生物膜法技術複雜，目前還難出推廣；活性汙泥法是取待處理的汙水汙泥，加入新的微生物培養，利用這些新的微生物消滅腐敗菌、惡臭菌而使汙染水淨化。
幾年來用微生物處理汙水也漸趨針對性，人們力圖找出汙水中對應微生物與汙水中化學成份的關係，據有的文獻報導，先找出一種或幾種對某些汙水有消除或降解作用的微生物或混合微生物，將其馴化，使之適應後，擴大培養，然後投入使用，可產生較好的效果。如用氫單胞菌、無色桿菌可分解聯苯類化合物；應用大腸桿菌、克氏桿菌和假單細胞菌等細菌降解含三硝基甲苯類廢水；應用假單胞菌降解有機農藥廢水中的甲胺磷。
近年來中國專利也公開報導了一些微生物處理汙水的方法，如中國專利96112369公開了造紙黑液處理的新方法，它是在造紙黑液中加入產酸菌，進行微生物酸化處理，再加入酸性載體，得到木質素。中國專利99121340也公開了一種微生物處理汙水汙泥的方法，採用森林中腐爛植物中的菌種，經擴大培養後用汙泥汙水馴化，再將馴化菌種加到汙水或埋到汙泥中，循環水體或曝氣，達到處理廢水的目的。
從上述公開的技術資料和專利中看到，汙水處理技術各種各樣，但人們也試圖找到一些處理過程簡單、場地小、設備簡單，效果顯著的汙水處理方法，來達到對環境保護的更高要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種效果好，成本不高，操作工藝簡單的微生物處理生活汙水和工業廢水的方法。
本發明人在多年的生物技術研究過程中發現，有的汙水或廢水淨化過程較快，有的則很難淨化，與所處環境及地點有很大關係，通過對不同汙水及不同地點取樣分析表明，水體中的各種微生物種類及數量相差很大，容易淨化廢水中的微生物具有在短期內較快消除細菌中分解的硫化物、屍胺、腐胺等物質，這些微生物可能含有一定數量的乳酸菌、光合菌、酵母菌、發酵絲狀菌、革蘭氏放線菌類等，這些菌群互相促進、共同依存，擔當著對付各種腐敗菌的不同功能。
本發明人自九十年代起接觸了國內外一些微生物處理汙水的方法，了解到日本國琉球大學的比嘉照夫於1983年研究了一項生物工程技術，它是利用自然界的微生物互相依存、共生的原理，找到了一種微生物菌群，其中包括厭氣性微生物、兼氣性微生物和好氣性微生物經特殊培養而成，含有光合細菌、放線菌、酵母菌、乳酸菌、發酵絲狀菌等10多個屬80多種微生物，比嘉照夫教授將這種共存共生的微生物命名為Effective Microrganisms簡稱「EM」，「EM」一出現，對農業、畜牧業、環境保護等領域產生了意料之外的效果，如將「EM」發酵液處理玉米、大豆、蔬菜種子後，出芽率高、生長速度快，將EM與肥料混合後對植物施用，既能增產20-40％，又能減少土壤板結，用「EM」處理飼料餵養家禽，其生長速度快，抗病能力提高，產蛋率也提高，用以處理汙水，可提高淨化能力。目前「EM」技術已在世界的十多個國家推廣，取得了一些成效。
本發明人經幾年對「EM」微生物進行研究，在農業、畜牧業上也進行過許多試驗，還提供了「EM」的一些技術，幫助一些糖廠生產優質畜禽，水產動物飼料，也進行過一些農作物種子、肥料的處理，取得了一些有成效的經驗。近年來，本發明人利用「EM」處理高濃度有機廢水，包括腐爛發臭的生活水和難處理的工業廢水，取得了一些突破性進展，特別是找到了一些簡單的方法，能迅速降解澱粉化工廠或糖廠高濃度有機廢水，發揮出它處理有機廢水的能力。
本發明的技術方案是這樣實現的一種複合微生物處理澱粉化工廠或糖廠高濃度有機廢水的方法，採用日本國琉球大學提供的「EM」微生物菌種，其特徵在於先將「EM」菌種用液體培養基或固體培養基在15-35℃、pH3-5的條件下，在密封容器中培養3-7天，得到「EM」擴大菌種，然後將廢水經預處理和初步沉澱後通到生化池中，在生化池中加入「EM」擴大菌種，加入量與廢水的比例為1∶1000-1∶10000，讓廢水回流20天-2個月。
具體方法如下先將生活汙水或工業廢水放到調節池，進行初步沉澱，如工業廢水酸性較強，可適當加鹼中和，如果廢水鹼性強，可適當用酸調節，然後將預調節及初步沉澱的汙水放到生化池中，在生化池中加入本發明的「EM」擴大菌種，汙水經與液體菌液混合均勻並回流或靜置20天至3個月，即可使得水質變清、臭味減輕，甚至可作工業用水；當採用固體菌種時，其實施方案是將「EM」擴大培養出固體菌種，再將這些菌種用塑料編織袋或竹筐、帶孔的塑膠袋包裝安放在生化池底部或側部，使汙水在回流時與固體菌種充分接觸，經20天至3個月也可使水體變清，臭味減輕，可回用或再經氧化塘排放。如果固體菌種與液體菌種合用，效果更好，可以縮短時間。
在此過程中，本發明人找到了如何用當地來源豐富，成本低，效果好的培養「EM」擴大菌種培養基的方法，這種液體「EM」擴大菌種的製備方法如下先在有蓋的培養罐中放入培養基，然後加入由日本琉球大學提供的微生物(EM活菌)，按比例混合均勻，蓋好蓋子，保持溫度15-35℃，pH3-4.5，每天打開蓋子放氣一次，培養3-7天，其中夏天3-5天，冬天4-7天，打開蓋檢查，菌液呈均勻的橙紅色，嗅有酸味略帶酒香味，為發酵成熟，即得到「EM」擴大菌液。
所述的培養基成份和重量百分含量如下糖蜜(糖廠製糖過程提取結晶糖後的糖液)3-10％；EM活菌3-6％，營養鹽2-10％，其餘為水。
所述的營養鹽含有氮、鈣、磷、鉀、鎂等微量元素的無機鹽如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3、KH2PO4、CaCl2、CaSO4、K2SO4、KCl、MgCl2、MgSO4、尿素等，這些無機鹽在營養鹽中含氮磷鉀化合物的總量為60-80％，其餘為含鈣、鎂的化合物。
上述「EM」擴大固體菌種的製備方法如下先預備好培養基，培養基的成份和重量百分含量如下谷糠或麥麩、玉米粉、馬鈴薯粉、木薯粉也可以用乾淨的農作物秸杆粉加入少量大米粉或玉米粉、魚粉，薯粉，總量佔30-80％，糖廠糖蜜3-10％，「EM」活菌3-6％，營養鹽3-10％，所述的營養鹽與液體培養基的成份含量相同，其餘為水。
培養方法，先將糖蜜溶解在水中，加入「EM」活菌和營養液攪拌均勻，然後均勻噴灑到上述的谷糠等固體物中，在15-35℃的溫度下，於密閉容器中發酵3-6天，嗅到微酸帶酒香味，無黴變(如有黴變，將黴變部分去除)，發酵好後倒出在通風的陰涼處晾乾，包裝備用。
使用方法，生活汙水或經初步處理過的工業廢水按「EM」擴大菌液與廢水的比例為1∶1000～1∶10000，投入時可採用多點投放法，要注意調節好流入罐的閥門，保證菌液在24小時左右均勻流完；投放固體菌種時，可按每袋「EM」固體菌在20m2的面積使用，在汙水處理池均勻排布，使廢水能與固體菌充分接觸，如某區間達不到要求，可按十萬份之五的比例在汙水中撒入固體擴大菌，以提高處理效率。對長期有汙水流入的廢水池，為提供「EM」活菌的生存場所，可在汙水池底、壁、角落處設置多孔陶瓷、磚、瓦、木炭或沸石等，也可堆放芒草、麥杆，小樹枝等，在這些堆放物上安放一些固體EM擴大菌。
對一次處理不達到要求的廢水，或者當處理效果不顯著時，可設回流管，從廢水池出口將廢水抽回進口處，反覆回流，可增加EM菌的數量和繁殖能力。
本發明突出的實質性特點和顯著的進步是1.適應性強，可與任何一種生物法處理有機廢水處理系統組合使用，提高處理系統的處理效率，保證處理效果達標。
2.工藝設備簡單、固定資產投資少，運行費用低。
3.消除有機廢水惡臭味能力強，對環境保護有利。
4.可以實現低成本處理高濃度有機廢水，廢渣資源化。
5.培養基利用了當地資源，即製糖工業的廢液，成本低，原料豐富，容易配製。
具體實施方式
以下是本發明的實施例實施例一，「EM」擴大菌種的培養，取糖廠糖蜜5公斤，EM活菌3公斤，營養鹽3公斤(營養鹽的配製取硫酸銨1公斤、磷酸二氫鉀2公斤、氯化鎂0.5公斤、氯化鈣0.8公斤，用水10公斤溶化後得到)，放到89公斤水中混合均勻，放在加蓋密封的容器中(可以用1-5噸的發酵罐)，於30℃、pH3.5的條件下發酵，每天開蓋1次放氣，4天後開蓋，得到發酵好的「EM」擴大菌液，命名為「GXEM」菌液。
實施例二，「EM」擴大菌液的培養，取糖蜜8公斤，「EM」活菌5公斤，取實施例1中的營養鹽2公斤，加入85公斤水，放到加蓋密閉容器中，在25℃，pH4.0的條件下發酵，每天開蓋放氣，5天後得到發酵好的「EM」擴大菌液，命名為「GXEM」菌液。
實施例三，「EM」擴大固體菌的培養，取玉米粉40公斤，糖廠糖蜜8公斤，「EM」活菌4公斤，取實施例1中的營養鹽3公斤，放到密閉容器發酵5天，在20℃時發酵6天，得到發酵好的固體「EM」活菌，陰乾包裝備用。命名為「GXEM」固體活菌。
實施例四，「EM」擴大固體菌的培養，取谷糠60公斤，糖廠糖蜜6公斤，「EM」活菌6公斤，取實施例1中的營養鹽5公斤，按實施例三的方法培養「EM」擴大固體菌，命名為「GXEM」固體菌。
實施例五，對廣西某澱粉化工廠的廢水處理，從澱粉化工廠流出的含洗木薯水、黃漿水和酒精廢液每天10000m3，pH為4.12，CODCr含量為8768mg/L，每天加入9噸GXEM」擴大菌液，並循環水體，停留20天-2個月後，出口pH為7.94，CODCr含量100mg/L以下，總去除率達到99.6％，通過環保部門驗收和科技成果鑑定。
實施例六，廣西某糖廠廢水處理，糖廠的鍋爐衝灰水、洗濾布水、酒精廢液。日排量為14000m3，放到2個生化反應塘，進水pH4.5，CODCr13148mg/L，每天放入9-10噸「GXEM」擴大液菌到一級生化反應塘中，然後在二級生化塘中投入「GXEM」固體菌，增加回流泵使兩級生化反應塘循環，2個月後出水pH為6-8，CODCr為300mg/L以下，總去除率為94％，達到農田灌溉水質標準。
權利要求
1.一種複合微生物處理澱粉化工廠或糖廠高濃度有機廢水的方法，採用日本國琉球大學提供的「EM」微生物菌種，其特徵在於先將「EM」菌種用液體培養基或固體培養基在15-35℃、pH3-5的條件下，在密封容器中培養3-7天，得到「EM」擴大菌種，然後將廢水經預處理和初步沉澱後通到生化池中，在生化池中加入「EM」擴大菌種，加入量與廢水的比例為1∶1000-1∶10000，讓廢水回流20天-2個月；所述的「EM」液體培養基的成分和重量百分含量為糖蜜3-10％，「EM」活菌3-6％，營養鹽2-10％，其餘為水，所述的營養鹽為含有氮、磷、鉀、鈣、鎂的化合物，其中含氮、磷、鉀的化合物佔營養鹽總重量的60-80％，其餘為含鈣和鎂的化合物；所述的「EM」菌固體培養基的成分和重量百分含量為谷糠或薯粉30-80％，糖廠糖蜜3-10％，「EM」活菌3-6％，營養鹽3-10％，其餘為水，所述的營養鹽為含有氮、磷、鉀、鈣、鎂的化合物，其中含氮、磷、鉀的化合物佔營養鹽總量的60-80％，其餘為含鈣和鎂的化合物。
2.根據權利要求
1所述的複合微生物處理澱粉化工廠或糖廠高濃度有機廢水的方法，其特徵在於所述的氮、磷、鉀、鈣、鎂的化合物選用氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、硫酸鉀、氯化鎂、硫酸鎂。
專利摘要
本發明提供了一種複合微生物處理澱粉化工廠或糖廠高濃度有機廢水的方法，其菌種採用日本琉球大學的「EM」有效複合微生物，用液體培養基和固體培養基在密封容器中培養3-7天，得固液兩種不同形態和作用的「EM」擴大菌種，然後將高濃度有機廢水經預處理後通到生化池中，在生化池中按工藝要求加入擴大菌種，讓廢水回流靜置20天-2個月，得到清水可重新作為生產用水或排放到環境中，本方法處理廢水效果好，工藝設備簡單，運行費用低，是消除生活汙水或工業廢水對環境染的有效方法。
文檔編號C02F3/34GKCN1224580SQ01106499
公開日2005年10月26日 申請日期2001年2月21日
發明者梁近光, 鍾陽, 黃增賢, 阮才綿, 莫文偉 申請人:廣西必佳微生物工程有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan