一种利用谷氨酸废水生产液体肥料的方法技术

本发明专利技术属于氨基酸发酵废水处理领域，公开了一种利用谷氨酸废水生产液体肥料的方法，包括如下步骤，步骤1）发酵液过滤，步骤2）脱色、浓缩和结晶，步骤3）分离硫酸铵晶体，步骤4）水解，以及步骤5）制备肥料。该方法使用了谷基酸发酵废水，大大降低肥料生产成本，实现了变废为宝，而且肥料效果优于市场同类产品。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于氨基酸发酵废水处理领域，公开了，包括如下步骤，步骤1）发酵液过滤，步骤2）脱色、浓缩和结晶，步骤3）分离硫酸铵晶体，步骤4）水解，以及步骤5）制备肥料。该方法使用了谷基酸发酵废水，大大降低肥料生产成本，实现了变废为宝，而且肥料效果优于市场同类产品。【专利说明】
本专利技术属于氨基酸发酵废水处理领域，具体涉及一种利用谷氨酸废水生产液体肥 料的方法。
技术介绍
谷氨酸，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷 氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含 量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中 的许多重要化学反应。谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸 钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作 用。 随着氨基酸发酵技术的不断发展，我国已经成为味精的生产和消费大国，但是味 精生产过程中所排放的废水量大，味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr 高、B0D5高、菌体含量高、硫酸根（改用硫酸调pH前为氯离子）含量高、氨氮含量高及pH值 (1.5-3. 2)低"五高一低"的特点。是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理 味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源单位之列，味精废水的治理已经成为制约味 精生产企业发展的重大难题。废水中含有的大量菌体，它是一种单细胞蛋白，含有丰富的蛋 白质。 我国肥料的发展和应用历程，是从农家肥到使用无机肥为主要阶段，因农家肥污 染源多，运输量大，在操作上费时费力并且效果不是特别明显；而无机肥成份单一，利用率 较低，而且往往会造成土壤板结和伴随水土流失污染水源，影响生态环境。目前，市场多采 用含氮磷钾的无机复合肥等，该复合肥的肥效全面，但是也存在肥效不持久，容易流失等缺 陷；更重要的是，目前复合肥的价格较高，给农民带来较大的负担，如何降低肥料成本，提高 农民收入是现代化农业需要解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种利用谷氨酸废水生产液体肥料的方 法，该方法使用了氨基酸发酵废水，大大降低肥料生产成本，实现了变废为宝，而且施肥效 果优于市场同类产品。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案： ，该方法包括如下步骤：步骤1)发酵液过 滤，步骤2)脱色、浓缩和结晶，步骤3)分离硫酸铵晶体，步骤4)水解，以及步骤5)制备肥 料； 具体地，所述方法包括如下步骤： 步骤1)发酵液过滤：谷氨酸发酵液经微滤膜过滤除菌，分别收集截留物和滤过液；然 后将滤过液继续进行超滤膜过滤，收集浓缩液和渗透液；将上述截留物和浓缩液合并为料 液A备用；其中，微滤膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，微滤温度为40°C;超滤膜截留 分子量为300MW，超滤温度为40°C ; 步骤2)脱色、浓缩和结晶：步骤1)所得渗透液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添 加渗透液质量〇. 5%的活性炭，控制脱色罐内的温度为45°C，脱色30min后，板框过滤去除活 性炭，然后浓缩，结晶，最后离心获得谷氨酸晶体和母液；所述浓缩参数为：温度60°C，真空 度为-0. Ikpa ; 步骤3)分离硫酸铵晶体：将步骤2)所得母液进行蒸发浓缩，温度控制在65°C，同时流 加液氨，使得溶液PH控制在4. 0,蒸发浓缩至母液体积的1/3时，降温至40°C析出硫酸铵晶 体，离心分离得到硫酸铵晶体和浓缩母液； 步骤4)水解：将料液A烘干，粉碎机粉碎成粉末状，然后置于反应釜中，加入6-8mol/ L的盐酸，以没过原料为准，在60°C温度下搅拌水解12-16小时，搅拌速度为100-200转/ min，反应终止后用氢氧化钾中和残余盐酸，得到氨基酸水溶液，然后按照氨基酸与金属离 子的摩尔比为3 :1的比例添加金属离子，控制温度为40-50°C，时间为30-40min，pH在7. 0 进行螯合反应，最后将螯合产物浓缩，干燥以及粉碎，得到氨基酸螯合物； 步骤5)制备肥料：将氨基酸螯合物、壳聚糖、腐殖酸、尿素、磷酸二氢钾和步骤3)所 得浓缩母液按照1-2 :5-9 :8-15 :30-50 :35-50 :100-150的质量比例添加到搅拌罐中， 100-200转/分钟搅拌10-20分钟，即得； 所述金属离子由铜离子、钙离子以及锌离子按照1 :1 :1的摩尔比混合而成。 本专利技术还公开了按照上述方法制备的肥料。 本专利技术取得的有益效果主要包括： 1.本专利技术将母液中的硫酸铵分离出去，避免硫酸根离子与石灰性土壤形成硫酸钙，造 成土壤结板，也避免了硫酸根在水淹情况下还原成硫化氢，对农作物根造成伤害。 2.谷氨酸发酵液的过滤截留物和浓缩液中含有大量的发酵菌体和蛋白，本专利技术在 生产氨基酸的同时利用了菌体蛋白和母液，省去了母液处理过程，降低生产成本，实现了变 废为宝，大幅度提1? 了资源的利用率； 3. 本专利技术将利用菌体蛋白制备成螯合氨基酸，避免使用价格昂贵的蛋白原料，而且大 大提1? 了肥料； 4. 本专利技术添加氢氧化钾作为中和剂，其产生的钾盐可作为复合肥钾养份； 5. 本专利技术添加了合适量的腐植酸，以物理和化学键合方式络合养分，延缓养分释放快 慢，实现肥效速缓兼备，提高保肥、保水能力，锁住养分控制流失； 6. 本专利技术制备方法简单可行，适合大规模工业化生产。 【具体实施方式】 为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实 施例，对本专利技术进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实 施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。 实施例1 ，其包括如下步骤： 步骤1)发酵液过滤：谷氨酸发酵液经微滤膜过滤除菌，分别收集截留物和滤过液；然 后将滤过液继续进行超滤膜过滤，收集浓缩液和渗透液；将上述截留物和浓缩液合并为料 液A备用；其中，微滤膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，微滤温度为40°C;超滤膜截留 分子量为300MW，超滤温度为40°C ; 步骤2)脱色、浓缩和结晶：步骤（1)所得渗透液泵入脱色罐进行脱色处理，脱色罐中添 加渗透液质量〇. 5%的活性炭，控制脱色罐内的温度为45 °C，脱色30min后，板框过滤去除活 性炭，然后浓缩，结晶，最后离心获得谷氨酸晶体和母液；所述浓缩参数为：温度60°C，真空 度为-0. Ikpa ; 步骤3)制备硫酸铵晶体：将母液进行蒸发浓缩，温度控制在65°C，同时流加液氨，使得 溶液PH控制在4. 0,蒸发浓缩至原液体积的1/3时，降温至40°C析出硫酸铵晶体，离心分离 得到硫酸铵晶体和浓缩母液； 步骤4)水解：将料液A烘干，粉碎机粉碎成粉末状，然后置于反应釜中，加入8mol/L 的盐酸，以没过原料为准，在60°C温度下搅拌水解12小时，搅拌速度为100转/min，反应终 止后用氢氧化钾中和残余盐酸，得到氨基酸水溶液，然后按照氨基酸与金属离子的摩尔比 为3 :1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
种利用谷氨酸废水生产液体肥料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1）发酵液过滤，步骤2）脱色、浓缩和结晶，步骤3）分离硫酸铵晶体，步骤4）水解，以及步骤5）制备肥料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张传森，卢松，包鑫，梁晓娟，朱心双，徐彩凤，邵风慧，
申请(专利权)人：内蒙古阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15