利用玉米淀粉生產(chǎn)廢水發(fā)酵制備乳酸的工藝研究.pdf

1、玉米淀粉生產(chǎn)廢水主要含有溶解性淀粉、少量蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、礦物質(zhì)及少量的油脂，易腐敗發(fā)酵。目前淀粉生產(chǎn)工藝中，每噸淀粉耗水多，玉米損失大，其廢水的外排造成嚴(yán)重環(huán)境污染。玉米淀粉廢水中有機(jī)物含量高，在本課題將其用于微生物發(fā)酵制備乳酸，以減少其對(duì)環(huán)境的危害。
　　采用本實(shí)驗(yàn)室通過微波誘變育種選育的乳酸高產(chǎn)菌種對(duì)玉米淀粉生產(chǎn)廢水進(jìn)行發(fā)酵研究，其結(jié)果表明：適當(dāng)?shù)慕輳U水和工藝廢水配比以及葡萄糖添加量能促進(jìn)發(fā)酵過程進(jìn)行，乳酸產(chǎn)率得以提高，發(fā)酵

2、液中乳酸濃度達(dá)到42.4g/L。同時(shí)，廢水 COD有著近45％的降低，部分氨氮、無機(jī)鹽類被乳酸菌的新陳代謝過程所利用。
　　為了進(jìn)一步改善發(fā)酵過程，活性碳纖維（ACF）被用于乳酸菌的固定化載體。實(shí)驗(yàn)采用濃HCl、H2 SO4、HNO3及Fe3+對(duì)ACF進(jìn)行改性，并對(duì)改性前后的ACF進(jìn)行XPS表征，對(duì)ACF表面菌膜進(jìn)行光學(xué)顯微鏡及掃面電鏡觀測(cè)，最后以單絲菌膜厚度判定出HNO3-Fe(Ⅲ)協(xié)同改性為最佳改性方法。HNO3
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3、Fe(Ⅲ)協(xié)同改性后的ACF用于乳酸菌的固定化，使得發(fā)酵過程時(shí)間縮短約8h，乳酸產(chǎn)量提高了2.8%。
　　實(shí)驗(yàn)選擇315型陰離子交換樹脂對(duì)發(fā)酵液中的乳酸進(jìn)行了分離提取，通過吸附等溫線實(shí)驗(yàn)及上柱條件與洗脫條件優(yōu)化，最終確定最佳上柱流速為1.5BV/h、上柱 pH為1.88、洗脫劑為去離子水、洗脫流速為1BV/h。在實(shí)現(xiàn)乳酸與乙酸、檸檬酸、丙酮酸及葡萄糖等良好的分離基礎(chǔ)上，從實(shí)際廢水發(fā)酵液中分離提取得到乳酸濃度為15.3g/L，純度從