檸檬酸是全球生產(chǎn)量最大的有機(jī)酸,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工和飼料等領(lǐng)域。我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的檸檬酸生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。檸檬酸多以薯干、玉米和淀粉為生產(chǎn)原料經(jīng)黑曲霉通風(fēng)液體發(fā)酵產(chǎn)生,經(jīng)提取、精制、濃縮和結(jié)晶等工序獲得純凈的檸檬酸產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì),每生產(chǎn)1 t檸檬酸產(chǎn)品可排放廢水約40 t。
目前,檸檬酸企業(yè)多通過(guò)厭氧-好氧生物處理工藝解決廢水污染問(wèn)題,但隨著廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善和嚴(yán)格,工藝的效能難以與日益嚴(yán)苛的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)匹配。如何緩解檸檬酸生產(chǎn)廢水污染問(wèn)題,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。檸檬酸生產(chǎn)廢水無(wú)毒無(wú)害,富含大量易生物降解的有機(jī)質(zhì),氨基酸、維生素和微量元素等組分,表現(xiàn)出極高的資源化潛質(zhì)。江蘇國(guó)信協(xié)聯(lián)能源有限公司、江南大學(xué)、石河子大學(xué)等對(duì)檸檬酸生產(chǎn)廢水資源化處理技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。中國(guó)專利CN109704869A提供了一種檸檬酸有機(jī)液體肥及其制備方法和應(yīng)用,該檸檬酸有機(jī)液體肥包括150~200 g/L的有機(jī)質(zhì),100~200 g/L的N,50~120 g/L的P2O5和50~100 g/L的K2O;有機(jī)質(zhì)為檸檬酸發(fā)酵尾液中的有機(jī)質(zhì)。該發(fā)明以檸檬酸發(fā)酵尾液濃縮液為母液,既節(jié)約了尾液的后處理工序,又能變廢為寶,為該檸檬酸有機(jī)液體肥提供廣泛的原料來(lái)源。CN110105136A提供了一種檸檬酸微生物菌劑及其制備方法和應(yīng)用,該菌劑以檸檬酸發(fā)酵尾液和枯草芽孢桿菌為原料,包括以下有效成分:有機(jī)質(zhì)150~200 g/L、N 50~100 g/L、P2O51~10 g/L、K2O 1~20 g/L和枯草芽孢桿菌10~20 g/L。該菌劑可應(yīng)用于提高棉花產(chǎn)量、促進(jìn)棉花生長(zhǎng)、提高養(yǎng)分利用率及培肥地力。CN105567749A公開(kāi)了一種淀粉質(zhì)原料的處理方法,以檸檬酸廢水為原料,包括原料粉碎、調(diào)漿、一次加酶一次噴射、閃蒸、固液分離步驟,所述酶選自耐酸型α-高溫淀粉酶,該方法能適應(yīng)低pH液化條件,既可大大簡(jiǎn)化操作,降低能耗和生產(chǎn)成本,又能保證理想的蛋白絮凝和提純效果,減少對(duì)后續(xù)發(fā)酵和提純?cè)斐傻呢?fù)面影響。CN102965293A涉及一種利用檸檬酸廢水生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑的方法,主要是以檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水為主要培養(yǎng)基原料,采用液態(tài)發(fā)酵的方法生產(chǎn)枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC No.3374菌劑。生產(chǎn)工藝包括:1)檸檬酸廢水pH調(diào)節(jié)和滅菌;2)接種斜面保藏的枯草芽孢桿菌,振蕩培養(yǎng)獲得液體種子;3)向裝有檸檬酸廢水培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種液體種子,通無(wú)菌空氣培養(yǎng)得到液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物;4)發(fā)酵產(chǎn)物用生物碳作載體可制備固體菌劑;5)發(fā)酵液經(jīng)濃縮后添加保護(hù)劑獲得液體菌劑。CN104086295A涉及一種有機(jī)無(wú)機(jī)液體復(fù)混肥及其制備方法,由以下重量分的原料組成:黃腐酸鉀和/或腐植酸鹽10~60份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%至90%檸檬酸廢液60~90份、無(wú)機(jī)磷肥20~30份、無(wú)機(jī)鉀肥10~15份、無(wú)機(jī)氮肥30~45份、微量元素肥料5.5~8.25份、瓜兒豆膠6~8份、非離子型聚丙烯酰胺3~5份、聚丙烯酸鉀5~8份。該發(fā)明利用檸檬酸廢液含有大量有機(jī)殘留物的特性來(lái)增加最終產(chǎn)品的有機(jī)質(zhì)含量,形成一種有機(jī)無(wú)機(jī)液體復(fù)混肥,保證膜下滴灌水稻的各營(yíng)養(yǎng)成分的供應(yīng)的同時(shí)逐步提高耕作土壤的有機(jī)質(zhì)含量,在膜下滴灌水稻獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的同時(shí)進(jìn)一步改善土壤,且采用了一定量的瓜兒豆膠、非離子型聚丙烯酰胺及聚丙烯酸鉀有效提高了磷肥利用率。CN109463252A提供適用于沙地黑松移植土壤基質(zhì)及其制備、使用方法,包括如下的組分:種植土40%~50%,植物纖維20%~30%,枝丫材腐熟物10%~20%,膨潤(rùn)土3%~5%,檸檬酸渣3%~5%,檸檬酸生產(chǎn)廢水5%~10%,有機(jī)肥1%~3%,保水劑0.05%~0.1%。其中,所述檸檬酸渣是以玉米或木薯為主要原料生產(chǎn)檸檬酸過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,所述檸檬酸生產(chǎn)廢水是以玉米或木薯為主要原料生產(chǎn)檸檬酸過(guò)程中產(chǎn)生的廢液;制備方法:將枝丫材粉碎至粒徑≤2 mm,進(jìn)行發(fā)酵腐熟,腐熟后與種植土,植物纖維,膨潤(rùn)土,檸檬酸渣,檸檬酸生產(chǎn)廢水,有機(jī)肥,保水劑按照比例攪拌均勻后加入與混合后基質(zhì)總體積等量的水,攪拌至泥漿狀,用于填充樹(shù)球與移植穴之間的空隙。該發(fā)明提供的土壤基質(zhì)利于黑松生長(zhǎng),蓄水性強(qiáng),可有效緩解土壤酸堿變化。
針對(duì)檸檬酸生產(chǎn)中排放的大量高濃度有機(jī)廢水,從環(huán)保節(jié)能、廢物綜合利用角度出發(fā),加強(qiáng)生化處理工藝技術(shù)、菌種篩選培養(yǎng)以及技術(shù)功效的開(kāi)發(fā)等具有重要的意義,應(yīng)用前景廣闊。