[发明专利]利用复合微生物将制浆黑液转化为含黄腐酸和氨基酸粉体的方法

说明书

技术领域

本发明属于肥料领域；具体涉及一种以碱法制浆黑液为原料，利用复合微生物生产黄腐酸和氨基酸的方法。

背景技术

以农作物秸秆、芦苇和木材为主要原料，利用碱法制浆，采用连续蒸煮、多段逆流洗涤、CHE三段漂白等制浆工艺，制浆中段水主要污染物是蒸煮黑液，因此治理黑液是关键环节，所排污水中因有黑液的存在，所以色度极高，可达500Hazen（铂钴色度），制浆分解过程中的碱主要功能完成后80%都将排入水中，因此PH值在10~12之间的黑液又称强碱废液，制浆过程中黑液的固形物有65~70%有机物和30~35%的无机物。

有机物主要是碱木素、硫化木素为主，约占30~40%，挥发性有机酸约占10~17%，以及其它的反应生成物等。无机物主要与有机化和的钠、游离的氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠、硫酸钠及硫代硫酸钠等，占全碱量的70~80%;在无机物中的二氧化硅含量，在稻杆浆中占15~25%，苇草浆中占5~9%，碳、氮、磷钾及中微量元素。如以苇草为例，一般生产一吨化学浆需要2.5吨苇草，粗浆按40%计，需使用碱约220kg,约有1.5吨废物进入蒸煮废液中，而1.5吨废液中有一吨有机物（木质素占有机物的40%），0.5吨无机物，COD大约为1300kg/吨，BOD约为340 kg/吨.特别是稻草浆黑液净化处理费用高，给企业节能减排增加了压力，碱回收，因稻草造纸龟含量高而无法回收。环境污染是造纸行业亟待解决的首要问题。

目前，制浆企业应用生化方法将黑液转化为腐植酸，一般分为两步，一是将制浆黑液加入氧化剂，其目的是调整PH值，目的是为微生物提供适应生存条件；二是将制浆黑液温度调整在20~30℃，适宜微生物防止和活动的适宜温度。另外，利用黑液转化腐植酸的含量在60~65%，其中黄腐酸含量很低。并且需要加入营养源等条件下才能实现。这样做即增加成本又使得工艺操作繁杂，很难实现产业化。

综上现有将黑液转化黄腐酸、氨基酸存在含量低，利用价值低、成本高、工艺操作复杂，不易实现产业化的技术问题。

发明内容

本发明要解决现有将黑液转化黄腐酸、氨基酸存在含量低，利用价值低、成本高、工艺操作复杂，不易实现产业化的技术问题，而提出了利用复合微生物将制浆黑液转化为含黄腐酸和氨基酸粉体的方法。

利用复合微生物将制浆黑液转化为含黄腐酸和氨基酸粉体的方法是按下述步骤进行的：

步骤一、按每升10g~100g的比例向碱法制浆黑液中加入复合菌种，在碱法制浆黑液温度20~70℃的情况下进行生物转化48小时，生物转化期间每间隔8小时搅拌一次，每次搅拌时间3~5分钟，搅拌速度120~240转/分钟，得到液体A；

步骤二、留30%（体积）液体A作为菌种继续加入碱法制浆黑液进行生物转化至PH稳定值在7.3得到液体B，其余液体A经蒸发浓缩后喷雾干燥得到粉末；

 步骤三、留30%（体积）液体B作为菌种继续加入碱法制浆黑液进行生物转化至PH稳定值在7.3得到液体C，其余液体B经蒸发浓缩后喷雾干燥得到粉末；

步骤四、留30%（体积）液体C作为菌种继续加入碱法制浆黑液进行生物转化至PH稳定值在7.3，然后经蒸发浓缩后喷雾干燥得到粉末，收集上述喷雾干燥的粉末；即完成了处理制浆黑液的处理。

上述方法步骤四还可按下述步骤进行操作：向30%（体积）液体C加入0.1%复合菌种，再加入碱法制浆黑液进行生物转化继续进行生产含黄腐酸和氨基酸粉体。

步骤一所述的复合菌种可选细菌、防线菌或者酵母菌。

本发明是制浆黑液生产黄腐酸和氨基酸作为肥料和饲料的中间体，关键是解决制浆造纸企业环境重度污染和制浆造纸企业黑液难处理问题，即使能处理，成本过高，企业无法承担污染治理费用。本发明将农作物秸秆作为生物质资源加以综合利用，将作物秸秆中主流组分（纤维素、半纤维素、木质素）进行分离，纤维素用于造纸，半纤维素、木质素就是制浆造纸黑液中主要成分，利用生物技术将黑液中的半纤维素、木质素转化成黄腐酸和氨基酸。

本发明方法一次转化，并多次循环利用，成本低，可产业化，转化腐植酸含量高达到近90%，国家腐植酸一级标准70%。本发明方法不需调节黑液溶液的pH值，不需要加入额外的营养源。产品中黄腐酸的含量达到70%以上，氨基酸含量高达15%左右。本发明方法非常简便，利用现有设备就可以生产。本发明的菌种无需在国外国买。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中利用复合微生物将制浆黑液转化为含黄腐酸和氨基酸粉体的方法是按下述步骤进行的：