一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，本发明专利技术涉及肥料制备技术领域，包括对蛋氨酸发酵废液进行预处理、协同萃取、离子交换吸附、微生物发酵以及纳米乳化操作，本发明专利技术的优点在于：通过对蛋氨酸发酵废液的处理，有效避免了废液直接排放对环境造成的严重污染，传统化学肥料生产过程高能耗且对环境有潜在危害，而蛋氨酸发酵废液含有丰富的有机和无机成分，未经处理排放会浪费资源并污染环境，通过在发酵过程中使用气体分布器向高纯度处理废液中通入空气，使空气在废液中形成微小气泡，保证微生物的有氧呼吸需求，且能够避免过度通气对微生物造成的剪切损伤，确保发酵过程正常进行，保证发酵液的质量和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及肥料制备，具体为一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺。

技术介绍

1、随着全球工业化和农业现代化的发展，化学肥料的使用量急剧增加，然而，传统化学肥料的生产往往伴随着高能耗和对环境的潜在危害，同时，在许多工业发酵过程中，如蛋氨酸发酵，会产生大量的废液，以蛋氨酸发酵废液为例，这些废液中含有丰富的有机和无机成分，如果未经妥善处理直接排放，不仅会造成资源浪费，还会对环境产生严重污染；

2、在当前的环保形势下，如何实现工业废弃物的资源化利用成为研究热点，对于蛋氨酸发酵废液，开发一种低能耗的处理方法将其转化为有价值的肥料，具有重要的经济和环境意义，传统的废弃物处理方法往往需要消耗大量的能源，而且处理效果并不理想。对于蛋氨酸发酵废液而言，开发低能耗的处理工艺是降低企业生产成本和减少环境影响的关键，同时，随着农业生产对肥料质量要求的提高，市场需要更加环保、高效的肥料产品，利用蛋氨酸发酵废液制备肥料，如果能够实现低能耗和高纯度的目标，将为农业和环保领域带来双赢的局面，蛋氨酸发酵废液中实际上含有许多有价值的成分，这些成分可以作为肥料的有效组成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，包括对蛋氨酸发酵废液进行预处理、协同萃取、离子交换吸附、微生物发酵以及纳米乳化操作，其特征在于：所述低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺具体操作步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤一中，在25℃-30℃的温度条件下，将收集到的蛋氨酸发酵废液通过三层滤网进行初步过滤，三层滤网孔径由上至下分别为100um、50um以及20um，初步过滤完成后，将其通过陶瓷过滤膜，陶瓷过滤膜的孔径为20nm-30nm，过滤完成后将其转入浓缩装置中，对初步过滤后的废液进行低温蒸发浓...

【技术特征摘要】

1.一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，包括对蛋氨酸发酵废液进行预处理、协同萃取、离子交换吸附、微生物发酵以及纳米乳化操作，其特征在于：所述低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺具体操作步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤一中，在25℃-30℃的温度条件下，将收集到的蛋氨酸发酵废液通过三层滤网进行初步过滤，三层滤网孔径由上至下分别为100um、50um以及20um，初步过滤完成后，将其通过陶瓷过滤膜，陶瓷过滤膜的孔径为20nm-30nm，过滤完成后将其转入浓缩装置中，对初步过滤后的废液进行低温蒸发浓缩，采用真空低温蒸发技术，设定蒸发温度为40℃-42℃，真空度维持在-0.08mpa- -0.085mpa之间，设置搅拌速度为60r/min-80r/min，将发酵废液在蒸发过程中均匀受热，浓缩装置顶部设置有冷凝器，在蒸发过程中，实时监测废液的体积和浓度变化，当废液体积减少到原体积的30%-40%时，完成蒸发浓缩操作，并收集发酵废液浓缩液。

3.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤二中，向萃取装置的反应釜中加入由正己烷、异丙醇以及乙酸乙酯按4:3:3比例混合而成的新型萃取剂，新型萃取剂的加入量为发酵废液浓缩液总体积的120%-130%，将发酵废液浓缩液加入至反应釜中，启动超声发生装置以及电场发生装置，在超声和电场的协同作用下开始萃取，超声产生的空化效应在废液中形成的微小气泡直径控制在1um-5um之间，萃取完成后，关闭超声发生器，保持电场发生器继续运行2min-5min，完成后停止电场发生器，静置反应釜18min-20min，将废液和萃取剂分层后，将下层的萃取相经过底部的排液口排出并收集，排液速度控制在30ml/min-35ml/min，上层的萃取相即为超声处理液。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤三中，选用复合离子交换树脂柱，其上层为强酸性阳离子交换树脂，中层是由纳米金属-mofs与功能化石墨烯复合制成的吸附层，纳米mofs的粒径在100nm-200nm之间，下层为弱碱性阴离子交换树脂，在使用时，先用去离子水以3bv/h的流速冲洗树脂柱45min-60min，将超声处理液引入离子交换树脂柱，控制进料温度为28℃-35℃，设定进料流速为4ml/min-6ml/min，收集通过复合离子交换树脂柱处理后的高纯度处理废液。

5.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤三中，下层的弱碱性阴离子交换树脂与超声处理液中的阴离子杂质进行交换吸附，去除阴离子杂质，控制处理后的废液中阴离子杂质含量低于10ppm，在处理过程中，控制复合离子交换树脂柱温度在26℃-28℃之间。

6.根据权利要求1所述的一种低能耗的高纯度蛋氨酸发酵废液制备肥料工艺，其特征在于：所述步骤四中，将高纯度处理废液转入发酵罐之前，先用质量分数为0.8%的过氧化氢溶液对发酵罐内部进行喷雾进行消毒，保持30min后，在无菌环境下使用空气吹干，再使用无菌水冲洗3次，并用质量分数为0.2%的过氧乙酸溶液浸泡20min，完成后使用无菌水冲洗至冲洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：包洁华，陈德刚，李小萍，马龙博，孙亚茹，
申请(专利权)人：宁夏洲洋制药有限公司，
类型：发明
国别省市：