摘要
在墨西哥，随着玉米碱煮加工过程中产生的农业工业废弃物不断增加，这类废弃物具有较高的化学需氧量及有机负荷，给环境带来了严重威胁。本研究探讨了利用膜技术对这类废弃物进行物理分离，并将其作为低成本底物，通过谷氨酸红酵母来生产脂类和类胡萝卜素。通过分批培养结合脉冲喂养的方式，48小时内即可实现53.6%的COD去除率（0.22克COD/（升·小时）），同时生物量浓度可达3.72 ± 0.45克COD/升。该酵母具有较高的特定代谢效率，每克生物量可产生0.457克脂类和0.0049克类胡萝卜素，其干重中的油分占比为46.21%。实验数据被用于在SuperPro Designer中建立工艺模型，模拟处理100、1000和10,000立方米/批的此类废弃物时的全规模生产情况，预计每年可产出2137.11百吨脂类和22.90百吨类胡萝卜素。技术经济分析则评估了各种方案的投资成本、运营成本及财务指标。通过蒸发和反渗透等技术浓缩此类废弃物，可缩小设备规模，从而显著提升盈利能力。此外，研究还提出了循环经济模式，实现工艺用水及富含营养的副产品的回收利用。这些研究结果表明，通过物理处理与生物处理相结合，并配合资源回收，可将这类农业工业废弃物转化为一种在技术上可行且具有经济价值的生物炼制原料，从而实现工业生产与可持续废物管理的有机结合。
