利用赖氨酸废弃母液制备的生物有机肥制造技术

本发明专利技术属于生物发酵行业发酵废液处理领域，公开了利用赖氨酸废弃母液制备的生物有机肥，该生物有机肥有效利用发酵废弃母液和生物有机质，采用了氨化以及造粒技术。本发明专利技术生物有机肥全过程无废弃物产生，环保无污染；本发明专利技术在制备肥料的同时，还制备了高纯度蛋白和饲料。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于生物发酵行业发酵废液处理领域，具体涉及利用赖氨酸废弃母液制备 的生物有机肥。
技术介绍
赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神 经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在 加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。赖氨酸是人体需要的一种氨基酸， 一种不可缺少的营养物质。人们知道，蛋白质是构成人体细胞的主要成份，食物中的蛋白 质进入人体后经过消化先分解成氨基酸，然后人体又利用这些氨基酸再合成新的人体蛋白 质，如免疫抗体、消化酶、血浆蛋白、生长激素等都是合成后的人体蛋白质。在合成蛋白质的 各种氨基酸中，L-赖氨酸是最重要的一种，少了它，其它氨基酸就受到限制或得不到利用， 科学家称它为人体第一必需氨基酸。科学家还发现，L-赖氨酸是控制人体生长的重要物质 抑长素（Somatotation，ss)中最重要的也是最必需的成份，对人的中枢神经和周围神经 系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨酸，必须从食物中吸取赖氨酸是帮助其它 营养物质被人体充分吸收和利用的关键物质，人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高 食物蛋白质的吸收和利用，达到均衡营养，促进生长发育。目前，生产赖氨酸的主要方法包 括二步发酵法，直接发酵法，酶法等。但是，目前发酵培养基的成本较高，很多生产氨基酸的 企业面临亏损，如何降低发酵成本是企业需要解决的问题。目前，发酵副产物菌体蛋白通过絮凝沉淀板框过滤后，直接作为廉价饲料蛋白销 售，产品附加值较低；废水通过简单处理直接排出；但是上述方法并没有将各种废料分别 进行处理，没有最大限度的利用附加值。如何有效地利用发酵废弃母液，最大限度的提高工 业附加值，是企业一直追求的方向。 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，本专利技术提供了利用赖氨酸废弃母液制备的生物有机 肥，该生物有机肥有效利用了废弃母液成分，全过程无废弃物产生，环保无污染；制备肥料 的同时，还制备了高纯度蛋白和饲料。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案： 利用赖氨酸废弃母液制备的生物有机肥，所述生物有机肥的制备方法包括如下步骤： 步骤1)赖氨酸发酵液经过孔径为1_的过滤器，收集滤液A和固体纤维物质；滤液A 经微滤膜过滤，分别收集截留物和滤液B ;然后将滤液B继续进行超滤膜过滤，收集浓缩液 和滤液C ;滤液C经过蒸发器浓缩至原液体积的四分之一，然后结晶，最后离心收集苏氨酸 晶体和废液；合并上述截留物、浓缩液和废液，得到废弃母液； 步骤2)将废弃母液加热，使温度达到100°C，保温lOmin，得到变性后的菌体溶液，然后 冷却至室温，将变性后的菌体溶液泵入碟式离心机中，以4000r/min的转速离心12min后， 收集下层菌体和上层液体；然后将菌体置于40°C真空干燥箱中烘至恒重，随后紫外线照射 5min ;然后将菌体添加到搅拌反应器中，并加入相当于菌体两倍重量的1M的盐酸溶液，100 转/min搅拌反应15min，随后用碟片分离机以3000r/min的转速离心5min去除细胞壁，收 集上清液，浓缩成膏状物，最后通过喷浆造粒流化床干燥，得到蛋白； 步骤3)将步骤1)所得固体纤维物质、步骤2)所得上层液体以及步骤2)所得细胞壁合 并，自然沉降固液分离，得上清液和沉淀物；将沉淀物、高粱粉、稻糠、鸡蛋壳粉以及麦麸按 照5 :2 :1 :1 :1的质量比混合，加入占混合物质量3%的氨水，添加纯净水调整含水率至50%， 混合均匀，置于密闭环境下氨化72小时；调整氨化后的混合物的pH为5. 0,加入占混合物 质量的2%的纤维素酶和1%的木聚糖酶，混合均匀，酶解20h ;100°C灭酶5min，最后30°C通 风干燥，粉碎得到牛饲料； 步骤4)往步骤3)所得上清液中添加腐植酸钾、硅藻土、沸石粉、豆柏以及草炭，搅拌均 匀，静置12小时，然后加入氨水，搅拌均匀，置于密闭环境下氨化72小时，得到主料；将主 料、磷酸一铵、聚天冬氨酸、硫酸锌按照200 :10 :1 :1的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出 造粒机中，造粒包装制得复混肥。 优选地， 所述步骤1)中，微滤膜为无机陶瓷膜，截留分子量为3000Da，微滤温度为36°C;超滤膜 截留分子量为300Da，超滤温度为36°C。 所述紫外线的强度为2000uW/cm2。 所述纤维素酶和木聚糖酶的酶活分别为5000U/g和10000U/g。 所述高粱粉和鸡蛋壳粉分别由高粱和鸡蛋壳粉碎制得。 所述步骤4)中，步骤3)所得上清液、腐植酸钾、硅藻土、沸石粉、豆柏、草炭以及氨 水的质量比为100 :30 :10 :8 :6 :6 :5。 本专利技术有益效果主要包括： 由于赖氨酸废弃母液含有大量的发酵菌体、蛋白、糖分以及纤维类物质，本专利技术在生产 赖氨酸的同时，利用了废弃母液，省去了母液处理过程，降低生产成本，实现了变废为宝，大 幅度提高了资源的利用率；本专利技术同时制备了高纯度蛋白、饲料以及生物有机肥，有效利用 了废弃母液成分，全过程无废弃物产生，环保无污染；本专利技术采用分级处理方式，制备的高 纯度蛋白工业附加值高，制备的饲料养殖效果好，制备的复混肥肥效持久，成本低廉，适用 于多种作物；本专利技术结合高速离心、紫外照射以及酸水解多种技术，大大提高了菌体的裂解 率，提高了蛋白产量；本专利技术饲料采用氨化和酶处理技术，有效利用了发酵废料和农业废 料，使得饲料营养成分更全面；本专利技术采用废水来制备肥料，避免了浪费水资源，并且提供 了微量元素和氨基酸成分，使得肥料养分更加全面持久；本专利技术避免了将废水应用于饲料 中，给饲料的安全性带来隐患。【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，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用赖氨酸废弃母液制备的生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥的制备方法包括如下步骤：步骤1）赖氨酸发酵液经过孔径为1mm的过滤器，收集滤液A和固体纤维物质；滤液A经微滤膜过滤，分别收集截留物和滤液B；然后将滤液B继续进行超滤膜过滤，收集浓缩液和滤液C；滤液C经过蒸发器浓缩至原液体积的四分之一，然后结晶，最后离心收集苏氨酸晶体和废液；合并上述截留物、浓缩液和废液，得到废弃母液；    步骤2）将废弃母液加热，使温度达到100℃，保温10min，得到变性后的菌体溶液，然后冷却至室温，将变性后的菌体溶液泵入碟式离心机中，以4000r/min的转速离心12min后，收集下层菌体和上层液体；然后将菌体置于40℃真空干燥箱中烘至恒重，随后紫外线照射5min；然后将菌体添加到搅拌反应器中，并加入相当于菌体两倍重量的1M的盐酸溶液，100转/min搅拌反应15min，随后用碟片分离机以3000r/min的转速离心5min去除细胞壁，收集上清液，浓缩成膏状物，最后通过喷浆造粒流化床干燥，得到蛋白；    步骤3）将步骤1）所得固体纤维物质、步骤2）所得上层液体以及步骤2）所得细胞壁合并，自然沉降固液分离，得上清液和沉淀物；将沉淀物、高粱粉、稻糠、鸡蛋壳粉以及麦麸按照5：2：1：1：1的质量比混合，加入占混合物质量3%的氨水，添加纯净水调整含水率至50%，混合均匀，置于密闭环境下氨化72小时；调整氨化后的混合物的pH为5.0，加入占混合物质量的2%的纤维素酶和1%的木聚糖酶，混合均匀，酶解20h；100℃灭酶5min，最后30℃通风干燥，粉碎得到牛饲料；步骤4）往步骤3）所得上清液中添加腐植酸钾、硅藻土、沸石粉、豆粕以及草炭，搅拌均匀，静置12小时，然后加入氨水，搅拌均匀，置于密闭环境下氨化72小时，得到主料；将主料、磷酸一铵、聚天冬氨酸、硫酸锌按照200：10：1：1的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中，造粒包装制得复混肥。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白红兵，赵凤良，韩继军，薛恒俊，周家园，
申请(专利权)人：呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15