專利名稱：利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于肥料領(lǐng)域；具體涉及ー種以堿法制漿黑液為原料，利用復(fù)合微生物生產(chǎn)黃腐酸和氨基酸的方法。
背景技術(shù)：
以農(nóng)作物秸桿、蘆葦和木材為主要原料，利用堿法制漿，采用連續(xù)蒸煮、多段逆流洗滌、CHE三段漂白等制漿エ藝，制漿中段水主要污染物是蒸煮黑液，因此治理黑液是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所排污水中因有黑液的存在，所以色度極高，可達(dá)500Hazen (鉬鈷色度)，制漿分解過(guò)程中的堿主要功能完成后80%都將排入水中，因此PH值在1(T12之間的黑液又稱強(qiáng)堿廢液，制漿過(guò)程中黑液的固形物有65 70%有機(jī)物和30 35%的無(wú)機(jī)物。有機(jī)物主要是堿木素、硫化木素為主，約占3(T40%，揮發(fā)性有機(jī)酸約占1(T17%，以及其它的反應(yīng)生成物等。無(wú)機(jī)物主要與有機(jī)化和的鈉、游離的氫氧化鈉、硫化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉及硫代硫酸鈉等，占全堿量的7(T80%;在無(wú)機(jī)物中的ニ氧化硅含量，在稻桿漿中占15 25%，華草衆(zhòng)中占5、％,碳、氮、磷鉀及中微量兀素。如以華草為例,一般生產(chǎn)ー噸化學(xué)衆(zhòng)需要2. 5噸葦草，粗漿按40%計(jì)，需使用堿約220kg，約有I. 5噸廢物進(jìn)入蒸煮廢液中，而I. 5噸廢液中有一噸有機(jī)物(木質(zhì)素占有機(jī)物的40%)，0. 5噸無(wú)機(jī)物，COD大約為1300kg/噸，BOD約為340 kg/噸.特別是稻草漿黑液凈化處理費(fèi)用高，給企業(yè)節(jié)能減排增加了壓力，堿回收，因稻草造紙龜含量高而無(wú)法回收。環(huán)境污染是造紙行業(yè)亟待解決的首要問(wèn)題。目前，制漿企業(yè)應(yīng)用生化方法將黑液轉(zhuǎn)化為腐植酸，一般分為兩步，一是將制漿黑液加入氧化劑，其目的是調(diào)整PH值，目的是為微生物提供適應(yīng)生存條件；ニ是將制漿黑液溫度調(diào)整在2(T30°C，適宜微生物防止和活動(dòng)的適宜溫度。另外，利用黑液轉(zhuǎn)化腐植酸的含量在60飛5%，其中黃腐酸含量很低。并且需要加入營(yíng)養(yǎng)源等條件下才能實(shí)現(xiàn)。這樣做即增加成本又使得エ藝操作繁雜，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。綜上現(xiàn)有將黑液轉(zhuǎn)化黃腐酸、氨基酸存在含量低，利用價(jià)值低、成本高、エ藝操作復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有將黑液轉(zhuǎn)化黃腐酸、氨基酸存在含量低，利用價(jià)值低、成本高、エ藝操作復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)問(wèn)題，而提出了利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法。利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法是按下述步驟進(jìn)行的
步驟一、按每升IOglOOg的比例向堿法制漿黑液中加入復(fù)合菌種，在堿法制漿黑液溫度2(T70°C的情況下進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化48小吋，生物轉(zhuǎn)化期間每間隔8小時(shí)攪拌一次，毎次攪拌時(shí)間3飛分鐘，攪拌速度120 240轉(zhuǎn)/分鐘，得到液體A ；步驟ニ、留30% (體積)液體A作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體B，其余液體A經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟三、留30% (體積)液體B作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體C，其余液體B經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟四、留30% (體積)液體C作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末，收集上述噴霧干燥的粉末；即完成了處理制漿黑液的處理。上述方法步驟四還可按下述步驟進(jìn)行操作向30% (體積)液體C加入0. 1%復(fù)合菌種，再加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)含黃腐酸和氨基酸粉體。步驟一所述的復(fù)合菌種可選細(xì)菌、防線菌或者酵母菌。
本發(fā)明是制漿黑液生產(chǎn)黃腐酸和氨基酸作為肥料和飼料的中間體，關(guān)鍵是解決制漿造紙企業(yè)環(huán)境重度污染和制漿造紙企業(yè)黑液難處理問(wèn)題，即使能處理，成本過(guò)高，企業(yè)無(wú)法承擔(dān)污染治理費(fèi)用。本發(fā)明將農(nóng)作物秸桿作為生物質(zhì)資源加以綜合利用，將作物秸桿中主流組分(纖維素、半纖維素、木質(zhì)素)進(jìn)行分離，纖維素用于造紙，半纖維素、木質(zhì)素就是制漿造紙黑液中主要成分，利用生物技術(shù)將黑液中的半纖維素、木質(zhì)素轉(zhuǎn)化成黃腐酸和氨基酸。本發(fā)明方法一次轉(zhuǎn)化，并多次循環(huán)利用，成本低，可產(chǎn)業(yè)化，轉(zhuǎn)化腐植酸含量高達(dá)到近90%，國(guó)家腐植酸ー級(jí)標(biāo)準(zhǔn)70%。本發(fā)明方法不需調(diào)節(jié)黑液溶液的pH值，不需要加入額外的營(yíng)養(yǎng)源。產(chǎn)品中黃腐酸的含量達(dá)到70%以上，氨基酸含量高達(dá)15%左右。本發(fā)明方法非常簡(jiǎn)便，利用現(xiàn)有設(shè)備就可以生產(chǎn)。本發(fā)明的菌種無(wú)需在國(guó)外國(guó)買。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法是按下述步驟進(jìn)行的
步驟一、按每升IOglOOg的比例向堿法制漿黑液中加入復(fù)合菌種，在堿法制漿黑液溫度2(T70°C的情況下進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化48小吋，生物轉(zhuǎn)化期間每間隔8小時(shí)攪拌一次，毎次攪拌時(shí)間3飛分鐘，攪拌速度120 240轉(zhuǎn)/分鐘，得到液體A ；
步驟ニ、留30% (體積)液體A作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體B，其余液體A經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟三、留30% (體積)液體B作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體C，其余液體B經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟四、留30% (體積)液體C作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7.3，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末，收集上述噴霧干燥的粉末；即完成了處理制漿黑液的處理。經(jīng)過(guò)檢測(cè)，黃腐酸的含量達(dá)到70%以上，氨基酸含量高達(dá)15%左右。
具體實(shí)施方式
ニ 本實(shí)施方式中利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法是按下述步驟進(jìn)行的
步驟一、按每升IOglOOg的比例向堿法制漿黑液中加入復(fù)合菌種，在堿法制漿黑液溫度2(T70°C的情況下進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化48小吋，生物轉(zhuǎn)化期間每間隔8小時(shí)攪拌一次，毎次攪拌時(shí)間3飛分鐘，攪拌速度120 240轉(zhuǎn)/分鐘，得到液體A ；
步驟ニ、留30% (體積)液體A作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體B，其余液體A經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟三、留30% (體積)液體B作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體C，其余液體B經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟四、向30% (體積)液體C加入0. 1%復(fù)合菌種，再加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)含黃腐酸和氨基酸粉體。經(jīng)過(guò)檢測(cè)，黃腐酸的含量達(dá)到70%以上，氨基酸含量高達(dá)15%左右。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式于具體實(shí)施方式
一或ニ不同的是步驟一所述堿法制漿黑液溫度為5(T70°C。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式于具體實(shí)施方式
一或ニ不同的是步驟一所述堿法制漿黑液溫度為60°C。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式于具體實(shí)施方式
一或ニ不同的是步驟一所述堿法制漿黑液溫度為65°C。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟一所述的堿法制漿黑液為以農(nóng)作物秸桿、蘆葦或木材為原料的堿法制漿黑液。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式中復(fù)合微生物處理堿法制漿黑液生產(chǎn)肥料的方法是按下述步驟進(jìn)行的
步驟一、按每升20g的比例向堿法制漿黑液中加入復(fù)合菌種(坤源酵母菌)，在黑液溫度650C的情況下，經(jīng)過(guò)48小時(shí)生物轉(zhuǎn)化，每間隔8小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間5分鐘，速度毎分鐘200轉(zhuǎn)，完成黃腐酸和氨基酸轉(zhuǎn)化全過(guò)程。步驟ニ、留30% (體積)液體A作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體B，其余液體A經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟三、留30% (體積)液體B作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體C，其余液體B經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；
步驟四、留30% (體積)液體C作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末，收集上述噴霧干燥的粉末；即完成了處理制漿黑液的處理。黃腐酸含量達(dá)77. 59g/L，棕腐酸含量達(dá)10. Og/L，黑腐酸含量達(dá)1.35g/L，腐植酸總量可達(dá)88. 94 g/L，氨基酸含量達(dá)15. 428 g/L。
權(quán)利要求
1.利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法是按下述步驟進(jìn)行的 步驟一、按每升IOglOOg的比例向堿法制漿黑液中加入復(fù)合菌種，在堿法制漿黑液溫度2(T70°C的情況下進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化48小吋，生物轉(zhuǎn)化期間每間隔8小時(shí)攪拌一次，毎次攪拌時(shí)間3飛分鐘，攪拌速度120 240轉(zhuǎn)/分鐘，得到液體A ； 步驟ニ、留30% (體積)液體A作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體B，其余液體A經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末； 步驟三、留30% (體積)液體B作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3得到液體C，其余液體B經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末； 步驟四、留30% (體積)液體C作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化至PH穩(wěn)定值在7. 3，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末，收集上述噴霧干燥的粉末；即完成了處 理制漿黑液的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟四按下述步驟進(jìn)行操作向30% (體積)液體C加入0. 1%復(fù)合菌種，再加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)含黃腐酸和氨基酸粉體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟一所述堿法制漿黑液溫度為5(T70°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟一所述堿法制漿黑液溫度為60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟一所述堿法制漿黑液溫度為65°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟一所述的堿法制漿黑液為以農(nóng)作物秸桿、蘆葦或木材為原料的堿法制漿黑液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，其特征在于步驟一所述的復(fù)合菌種為細(xì)菌、防線菌或者酵母菌。
全文摘要
利用復(fù)合微生物將制漿黑液轉(zhuǎn)化為含黃腐酸和氨基酸粉體的方法，它屬于肥料和飼料領(lǐng)域。本發(fā)明要解決制漿黑液不易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題。方法如下一、向制漿黑液中加入復(fù)合菌種進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化；二、留30%作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，其余液體經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；三、留30%作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，其余液體經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末；四留30%作為菌種繼續(xù)加入堿法制漿黑液進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，其余液體經(jīng)蒸發(fā)濃縮后噴霧干燥得到粉末，收集上述噴霧干燥的粉末；即完成了處理制漿黑液的處理。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，成本低；產(chǎn)品中黃腐酸的含量達(dá)到70%以上，氨基酸含量高達(dá)15%左右。
文檔編號(hào)D21C11/04GK102650109SQ20121011989
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者劉彥坤, 張國(guó)軍, 張維明 申請(qǐng)人:劉彥坤