淀粉废水资源化利用现状

新疆农业科技2008年第3期总第180期XINJIANGAGRICULTURALSCIENCEANDTECHNOLOGY0引言淀粉废水是淀粉及其相关产品在生产过程中产生的废液,主要含有可溶性淀粉、蛋白质、有机酸、矿物质及少量油脂,是我国食品工业中污染最严重的废水之一。据统计,我国每年淀粉废水的产量约为2400万吨。如何将淀粉废水中所含有机物回收利用、变废为宝,实现环境效益与社会效益的有效结合,保障淀粉工业的可持续发展。由此本文就现行的淀粉废水资源化利用做简单介绍。1利用淀粉废水生产微生物油脂生物柴油作为可再生能源产品之一,日益引起人们的关注。目前,生物柴油原料油脂的主要来源是植物以及动物脂肪,据报道以植物油脂为原料生产生物柴油,原料成本占总生产成本的70%～85%。与之相比,利用甘薯淀粉废水生产微生物油脂的方法,大大降低了油脂的生产成本。据报道:以甘薯淀粉废水为培养基质,研究并获得了一株产油能力较强的微生物菌株F7,其最高生物量为18.15g/L,含油量接近60%,粗脂肪可以达到9g/L,同时废水COD去除率最高可以达到87%。2利用淀粉废水生产多糖普鲁兰多糖具有很好的成膜、成纤维、阻气、粘接性,而且无毒、易加工,已经广泛应用于食品、医药、化工和石油等领域。陈洁等就以土豆淀粉废水为碳源,用出芽短梗霉W2003,在一定的发酵培养条件下,通过非水解淀粉的方法制得普鲁兰多糖。这为淀粉废水的普鲁兰多糖生产提供了重要的实验依据和理论基础。3从淀粉废水中回收蛋白淀粉废水中的悬浮物和有机物浓度较高,通过处理能够从中获得丰富的蛋白饲料。目前,从淀粉废水中回收蛋白的主要技术有沉淀法、发酵法、气浮法、絮凝法和超滤法五大类。4利用淀粉废水生产植酸钙植酸钙主要是以钙、镁或钾的混合物及蛋白质结合物存在于植物的种芽、籽粒中,是一种紧缺的医药化工原料,具有促进人体的新陈代谢、恢复人体内磷的平衡、改善细胞的营养作用等功效。在淀粉废水中含有一定的植酸钙,刘贵毅等采用动态多次循环酸浸、二次复合碱高效中和及絮凝剂高纯处理等先进的提取方法,使植酸钙的磷含量由原来的18%～25%升至43%以上,而蛋白质含量则由8%～10%降至0.4%以下。另外该工艺还具有操作简单、实用性强等优点。5利用淀粉废水生产食用菌淀粉废水中有一定量的氮源(平均含量为0.447mg/mL),其中C:N(碳氮比)约为20～25。据报道,食用菌菌丝生长的最适氮源浓度范围为0.0016～0.0064mg/mL,C:N为20～30。这表明淀粉废水适合食用菌生长。朱辉等的研究结果表明:淀粉废水经糖化处理后,在外源不添加营养物质的情况下,能适合金针菇、香菇的生长;添加少量无机盐后,食用菌在淀粉废水中的生长适性得以改进。除此以外,他们还发现金针菇851、杂交19和香菇Cr02的长势较好,这为淀粉废水在生产食用菌领域的应用奠定了一定的实验基础。6利用淀粉废水生产单细胞蛋白单细胞蛋白是指酵母菌、真菌、霉菌、非致病性细菌等单细胞微生物体内所产生的菌体蛋白质。单细胞蛋白生产原理实质上就是以工业方法培养微生物,这些微生物菌体具有较高的营养价值,菌体中蛋白质可达40%～60%,含丰富的维生素。黑龙江省垒丰玉米制品有限公司与黑龙江省微生物研究所共同承担了用淀粉废水生产单细胞蛋白的项目。即利用玉米浸泡液、纤维挤压工艺水和菲汀废水生产单细胞蛋白并获得了成功。该项目纯属无本原料,它的推广应用,不但有利于解决饲料成本过高、鱼粉短缺等问题,而且还可以为企业创造良好的经济效益,进一步促进饲料加工业的发展。7利用淀粉废水生产乳酸钙目前,我国乳酸钙生产一般采用微生物发酵法,所用原料主要是大米粉或薯干粉。小麦淀粉废水内含相当量的淀粉及少量蛋白质和麸皮等营养物质,经适当处理后,可做乳酸发酵培养基之用。王岁楼将小麦淀粉废水经浓度调配和双酶法糖化后制得乳酸钙,用该法制备的乳酸钙经轻工部食品质量检测中心郑州站检验,检验合格。这进一步证实了以淀粉废水生产乳酸钙的可行性。8利用淀粉废水生产微生物絮凝剂微生物絮凝剂是天然高分子化合物,具有安全、高效、可生物降解、无二次污染等特点。但是由于生产成本过高,使其在水处理中的应用受到一定限制。蔡琳晖等以预处理后的高浓度淀粉废水为碳源,对用NII4菌株生产微生物絮凝剂的可行性及其相关工艺条件进行了探讨分析。结果为:淀粉废水经预处理(处理方式,空气中静置或曝气、加入酒米曲后空气中静置或曝气;处理时间,2—4h)后,将菌株NII4接入以处理液为碳源的培养基中培养4h,培养液显示有较好的絮凝效果。另外,他们还发现在培养液的活菌株快速增长和衰亡时培养液有较好的絮凝效果。这为淀粉废水在生产微生物絮凝剂领域的应用提供了理论基础。9其他另外,淀粉废水在甲烷、多不饱和脂肪酸、玉米浆、喷浆纤维的制备以及生物制氢等方面的应用也得到一定