【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，具体为一种高浓度酿酒废水的资源化方法。
技术介绍
1、酿酒废水是指白酒生产过程中产生的废水，包括酿酒黄水、蒸馏或发酵设备的底锅水、冷却水、场地清洁水、洗瓶水等。作为工业废水不经处理直接排放会导致环境巨大污染，造成资源浪费。
2、己酸是一种包含6个碳原子的直链中链酸，由于其能量密度高、生物相容性强等性能，成为了许多化学品的前体物质，如催化剂、塑料增塑剂、染料、香精等。此外己酸的市场价值约为3337美元每吨，乙酸和丁酸盐仅为600美元和2163美元每吨。广泛的应用范围和昂贵的经济价值使己酸比乙酸等短链酸更有吸引力。传统的己酸生产方法主要从棕榈油等植物油中提取，但原料成本高、毒性抑制、微生物代谢速率缓慢等诸多不利原因均限制了其生产效率的提高。
3、已有研究通过电发酵法从酿酒废水中回收己酸，成本低且效率高。但高浓度酿酒废水极易对产己酸菌造成严重的毒性抑制。因此需要开发一种能够适应高浓度酿酒废水的己酸生产方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高浓度酿酒废水的资源化方法，包括如下步骤：
2、(1)向电发酵反应器的阴极室中加入发酵底物、产已酸接种物和信号分子增强溶液，混合后，曝气3～5分钟，得混合液；
3、所述发酵底物为高浓度酿酒废水，其中，乙醇浓度为1-35g/l，乳酸浓度不低于1g/l；
4、所述发酵底物:产已酸接种物的体积比为(5-15):1，优选为(8-10):1；
5、所述信
6、(2)向电发酵反应器的阳极室加入阳极缓冲液；
7、(3)在阴极室施加-1.5v～-1.0v的阴极电位，将阴极室的混合液在32-36℃厌氧发酵10-30天，得发酵液。
8、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述发酵底物中乙醇浓度为5-35g/l。
9、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述发酵底物中乳酸浓度不低于5g/l。
10、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，当发酵底物中乙醇浓度高于35g/l时，用阴极缓冲液稀释高浓度酿酒废水至乙醇浓度低于35g/l。
11、本专利技术优选的技术方案中，所述的阴极缓冲液包含2-3g/l的k2hpo4、4-4.5g/l的kh2po4、0.1-1g/l的nh4cl、0.2-0.6g/l的mgcl2·6h2o、0.01-0.1g/l的酵母浸膏、1-2g/l的2-溴乙基磺酸钠，余量为水。
12、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述的电发酵反应器为h型双室电解池，中间用质子交换膜将其分为阳极室和阴极室，分别采用钌铱钛网和碳毡作为阳极和阴极，ag/agcl电极作为参比电极。
13、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述产已酸接种物的制备方法为：将酿酒用窖泥按固液比1-1.5:1(g/l)接种至混合培养基得培养液，ph 6.5±0.5、35±2℃下厌氧培养1-2周，即得，其中，每隔5-7天用占培养液体积5-10％的新鲜混合培养基替换等量培养液。
14、本专利技术优选的技术方案中，所述产已酸接种物的制备中，所述混合培养基含有10～15g/l的乙醇、10～15g/l的乳酸、5-10g/l的乙酸、2～3g/l的k2hpo4、4～4.5g/l的kh2po4、0.1～1g/l的nh4cl、0.2～0.6g/l的mgcl2·6h2o、0.01～0.1g/l的酵母浸膏和1～2g/l 2-溴乙基磺酸钠，余量为水。
15、本专利技术优选的技术方案中，所述混合培养基中，乙醇：乳酸的摩尔比为1.5-2.5:1，优选为1-2:1。
16、本专利技术优选的技术方案中，所述混合培养基中，(乙醇+乳酸)：乙酸的摩尔比为3-5:1，优选为3-4:1。
17、本专利技术优选的技术方案中，所述产已酸接种物的制备中，所述酿酒用窖泥中含有产己酸菌，优选所述产己酸菌为clostridium sensu stricto 12和bacillus。
18、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述产已酸接种物中，梭菌纲(clostridia)和杆菌纲(bacilli)的微生物丰度之和不低于45％，优选不低于55％，更优选不低于65％。
19、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述信号分子增强溶液的制备为，将辛酰基-高丝氨酸内酯溶于有机溶剂中，所述有机溶剂为极性溶剂，优选为二甲基亚砜，所述辛酰基-高丝氨酸内酯与有机溶剂的质量体积比为1:300-500(g/ml)。
20、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，所述的曝气用气体为氮气或二氧化碳。
21、本专利技术优选的技术方案中，步骤(1)中，任选地，向混合液中加入2-溴乙基磺酸钠，所述2-溴乙基磺酸钠为混合液的质量体积比为0.1-0.5％。
22、本专利技术优选的技术方案中，步骤(2)中，所述阳极缓冲液包含2～3g/l的k2hpo4、4～4.5g/l的kh2po4，余量为水。
23、本专利技术优选的技术方案中，步骤(3)中，所述发酵在100～150rpm磁力搅拌器上进行。
24、本专利技术优选的技术方案中，步骤(3)中，发酵5-12天后，向阴极室内补加和初始加入量等体积的信号分子增强溶液。
25、除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26、本专利技术采用如下方法检测：
27、1、乙醇、乳酸和己酸含量的测定：收集的样品经过低温离心(12000rpm)后过滤(0.45μm)去掉沉淀物，然后通过配备毛细管柱(hp-ffap型)和氢火焰电离检测器(fid)的气相色谱(日本岛津gc-2010plus)检测样品中己酸和乙醇的浓度。使用配备sh1011柱的高效液相色谱测定乳酸浓度(柱温60℃,流速1ml/min,流动相28μl/l硫酸溶液)。
28、2、产已酸接种物中微生物丰度测定：首先，使用土壤dna试剂盒提取产已酸接种物中的dna。然后，使用引物338f和806r对细菌16s rrna基因的v3-v4区域进行pcr扩增，扩增程序如下：95℃预变性3min，27个循环(95℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸30s)，然后72℃稳定延伸10min，最后在4℃进行保存。使用2％琼脂糖凝胶回收pcr产物，利用axyprep dna凝胶提取试剂盒进行回收产物纯化。纯化后的扩增子在miseq pe300平台平台上进行测序并计算微生物丰度。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、1、本专利技术驯化得到能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高浓度酿酒废水的资源化方法，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，步骤(1)中，当发酵底物中乙醇浓度高于35g/L时，用阴极缓冲液稀释高浓度酿酒废水至乙醇浓度低于35g/L。
3.如权利要求1-2任一项所述的方法，步骤(1)中，所述的阴极缓冲液包含2-3g/L的K2HPO4、4-4.5g/L的KH2PO4、0.1-1g/L的NH4Cl、0.2-0.6g/L的MgCl2·6H2O、0.01-0.1g/L的酵母浸膏、1-2g/L的2-溴乙基磺酸钠，余量为水。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，步骤(1)中，所述的电发酵反应器为H型双室电解池，中间用质子交换膜将其分为阳极室和阴极室，分别采用钌铱钛网和碳毡作为阳极和阴极，Ag/AgCl电极作为参比电极。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，步骤(1)中，所述产已酸接种物的制备方法为：将酿酒用窖泥按固液比1-1.5:1(g/L)接种至混合培养基得培养液，pH 6.5±0.5、35±2℃下厌氧培养1-2周，即得，其中，每隔5-7天用占培养液体积5-10％的新鲜混合培养基替换
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，所述产已酸接种物的制备中，所述混合培养基含有10～15g/L的乙醇、10～15g/L的乳酸、5-10g/L的乙酸、2～3g/L的K2HPO4、4～4.5g/L的KH2PO4、0.1～1g/L的NH4Cl、0.2～0.6g/L的MgCl2·6H2O、0.01～0.1g/L的酵母浸膏和1～2g/L 2-溴乙基磺酸钠，余量为水。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，所述产已酸接种物的制备中，乙醇：乳酸的摩尔比为1.5-2.5:1，优选为1:1。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，所述产已酸接种物的制备中，(乙醇+乳酸)：乙酸的摩尔比为3-4:1，优选为3:1。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法，步骤(1)中，所述产已酸接种物中，Clostridia纲及Bacilli纲两者的微生物丰度之和不低于45％，优选不低于55％，更优选不低于65％。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法，步骤(1)中，所述信号分子增强溶液的制备为，将辛酰基-高丝氨酸内酯溶于有机溶剂中，所述有机溶剂为极性溶剂，优选为二甲基亚砜，所述辛酰基-高丝氨酸内酯与有机溶剂的质量体积比为1:300-500(g/mL)。
...【技术特征摘要】
1.一种高浓度酿酒废水的资源化方法，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，步骤(1)中，当发酵底物中乙醇浓度高于35g/l时，用阴极缓冲液稀释高浓度酿酒废水至乙醇浓度低于35g/l。
3.如权利要求1-2任一项所述的方法，步骤(1)中，所述的阴极缓冲液包含2-3g/l的k2hpo4、4-4.5g/l的kh2po4、0.1-1g/l的nh4cl、0.2-0.6g/l的mgcl2·6h2o、0.01-0.1g/l的酵母浸膏、1-2g/l的2-溴乙基磺酸钠，余量为水。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，步骤(1)中，所述的电发酵反应器为h型双室电解池，中间用质子交换膜将其分为阳极室和阴极室，分别采用钌铱钛网和碳毡作为阳极和阴极，ag/agcl电极作为参比电极。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，步骤(1)中，所述产已酸接种物的制备方法为：将酿酒用窖泥按固液比1-1.5:1(g/l)接种至混合培养基得培养液，ph 6.5±0.5、35±2℃下厌氧培养1-2周，即得，其中，每隔5-7天用占培养液体积5-10％的新鲜混合培养基替换等量培养液。
6.如权利要求1-5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马鸿志，赵继华，刘忆婵，钱大益，陈伟红，高明，汪群慧，
申请(专利权)人：伊犁师范大学，
类型：发明
国别省市：
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