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从黄姜中提取薯蓣皂苷元的产业对水源的污染已成为人民群众的关注热点。因此,有必要对皂苷元的清洁生产及其污水的处理进行研究。本课题也是企业委托项目的一部分,通过实验研究,可以为皂苷元的清洁生产部分工艺及污水处理及其资源化提供较优的工艺条件和理论依据,从而实现节约资源、废物资源化以及减轻环境污染的目的。
主要研究了两部分内容。一部分内容是分别用硫酸溶液和盐酸溶液作为催化剂水解黄姜提取皂苷元,并研究不同浓度酸溶液和不同用量酸溶液的实验效果;重点研究了水解液的循环利用的效果和可行性。另一部分内容是利用酵母菌处理黄姜水解液并生产单细胞蛋白(SCP)的研究。以硫酸法黄姜水解液为培养液,从热带假丝酵母、白地霉AS2.1035,白地霉AS2.616三个菌种中筛选出最佳菌种白地霉AS2.1035。研究利用最佳菌种分别处理硫酸法水解液和盐酸法水解液并生产单细胞蛋白的最佳工艺条件和处理污水的最佳CODCr范围。
实验研究表明:循环利用水解液是可行的,而且每水解1t绝干黄姜可节省硫酸(98%,1.84g.cm3)0.258m3或节省0.337m3盐酸(36%,1.1789g.cm3),少排放污水5.5m3或3.5m3,减轻污染。在最佳条件下,利用最佳菌种能够有效处理硫酸法水解液,CODCr去除率是59.63%,BOD5去除率53.13%,色度去除率78.33%,SCP产率是10.88g·L-1;而且,处理污水的CODCr范围较宽。利用最佳菌种处理盐酸法水解液的效果一般,但SCP产率可达13.96g·L-1。利用酵母菌处理黄姜水解液,不仅降低了水解液的污染负荷,还生产了SCP,如应用于工业生产,可以取得良好的环境效益和经济效益。