一种利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，包括如下步骤：ａ、在４０－１５０℃的温度条件下，对发酵谷氨酸提取废液进行蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到４０－９９％；ｂ、对所述浓缩浆料进行冷却处理，使其温度达到２０－１２０℃；ｃ、对步骤ｂ所得物料中依次进行造粒处理和冷却固化成型处理，得到所述复合肥。本发明专利技术所述方法，可以克服现有技术中环保性差和回收资源利用率低等缺陷，以实现环保性好、产品性能好、适用面广和回收资源利用率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氨基酸发酵废液的处理技术和肥料生产技术，具体地，涉及一种利用 发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法。
技术介绍
我国是氨基酸生产大国，据统计，我国谷氨酸年产量高达150多万吨。一般地，谷 氨酸的生产主要采用发酵法，在发酵得到的成熟发酵液中约含10-15%的谷氨酸，从该成熟 发酵液中提取谷氨酸后，剩余的废液统称为发酵谷氨酸提取废液。其中，由于从成熟的氨基酸发酵液中提取谷氨酸的提取工艺不同，每吨谷氨酸发 酵液排放的发酵谷氨酸提取废液的体积及废液浓度略有不同，但主要成分基本相同，主要 成分包括菌体细胞、氨基酸、残糖、铵根及微量元素等，各成分的总重量(weight，简称w) 约占发酵谷氨酸提取废液体积的5-20% (w/v)；并且，发酵谷氨酸提取废液的pH值约为 2. 8-3. 4 ；另外，在发酵谷氨酸提取废液中，含有大量的有机物(即COD)、氨氮(即NH3-N)和 硫酸根离子(即S042_)。另外，上述发酵谷氨酸提取废液具有“三高一低一多”的特点，“三高”是指C0D含 量高、NH3-N含量高及S042—含量高，具体的，在上述发酵谷氨酸提取废液中，COD的浓度约为 40000-80000mg/L，NH3-N 浓度约为 12000mg/L，S042_ 的浓度约为 22000mg/L ；“一低”是指 pH值低；“一多”是指废水量多。对于上述发酵谷氨酸提取废液，若不经处理直接排放，则会对环境造成极大的污 染，同时也造成资源浪费。另外，若进行处理，则存在以下问题(1)由于发酵谷氨酸提取废 液中S042_含量很高，不能采用厌氧处理；(2)若采用好氧处理，则需要大量的清水对浓度 过高的有机物进行稀释，但是，即便如此，NH3-N指标也达不到环保要求；(3)若采用焚烧处 理，则成本太高；(4)若采用液体肥料法进行处理，则会因数量大、季节性强、储运困难和经 济效益低等困难，难以推行。因此，利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥是消除废水污染、 降低生产成本和实现废物资源转化及其重要的一步。在现有技术中，国内外的一些谷氨酸生产厂家大多采用喷浆造粒技术生产复合肥 的方法，对发酵谷氨酸提取废液进行处理。具体的，先将发酵谷氨酸提取废液经多效蒸发浓 缩处理，得到浓缩液，在该浓缩液中，固形物的重量约占该浓缩液总重量的45% (w/w)；再 将该浓缩液喷入造粒塔内，采用温度约为550°C的高温烟道气，进行烧结造粒处理；同时， 进行干燥处理，以除去剩余50%以上的水分。但是，在上述生产过程中，会产生大量难扩散的不洁尾气，当这些尾气排入大气 时，会对大气造成严重的二次污染。在当今环保要求的压力下，此污染已严重制约企业的发 展；其次，由于高温工艺和设备因素会造成肥料养分的损失，甚至使肥料过度炭化，施入田 地数年无法溶化，不仅达不到施肥的效果，而且造成土壤污染。因此，上述喷浆造粒技术已 严重制约谷氨酸发酵企业的发展，有些企业因尾气的二次污染而被迫限产或停产。在专利申请号为200710114385.4的专利申请中，提供了一种用谷氨酸发酵废液生产的复合肥，该复合肥的生产工艺为将谷氨酸发酵废液浓缩到15-25Be°，按比例加入粉 煤灰、磷酸一铵等物质，混合造粒后，通热风烘干，制得复合肥。但是，在该专利申请中，采用 的热风烘干方法，仍然存在大气污染的问题。综上所述，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下缺陷(1)环保性差在采用喷浆造粒技术生产复合肥的方法处理发酵谷氨酸提取废 液的技术中，采用高温烟道气进行烧结造粒处理时，产生的尾气会对大气造成二次污染， 并且，当过度炭化时，制得的肥料施入田地数年不化，对土壤造成污染；在专利申请号为 200710114385. 4的技术中，采用的热风烘干方法，仍然会对大气造成污染；(2)回收资源利用率低在采用喷浆造粒技术生产复合肥的方法处理发酵谷氨酸 提取废液的技术中，高温工艺和设备因素会造成肥料养分的损失，当过度炭化时，施入田地 数年无法溶化，达不到施肥的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种利用发酵谷氨酸提取废液生产复合 肥的方法，以实现环保性好、产品性能好、适用面广和回收资源利用率高的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种利用发酵谷氨酸提取废液生产 复合肥的方法，包括如下步骤a、在40-150°C的温度条件下，对发酵谷氨酸提取废液进行 蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到40-99% ；b、对所述浓缩浆料进行 冷却处理，使其温度达到20-120°C ；c、对步骤b所得物料依次进行造粒处理和冷却固化成 型处理，得到所述复合肥。进一步地，步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经等电结晶、除菌、多效 蒸发浓缩和二次结晶分离处理得到时，在40-130°C的温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取 废液进行多效蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到40-85%。进一步地，步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经等电结晶、除菌、多效 蒸发浓缩和二次结晶分离处理得到时，在80-150°C的温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取 废液进行单效蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到80-99%。进一步地，步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经冷冻等电离交或浓缩 等电处理得到时，在40-130°C的温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取废液进行多效蒸发浓 缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到40-90% ；在80-150°C的温度条件下，对 所述多效蒸发浓缩处理所得浓缩浆料进行单效蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的 重量含量达到80-99%。进一步地，在所述单效蒸发浓缩处理中，所得浓缩浆料中固形物的重量含量为 90-99%。进一步地，在步骤a之前，还包括如下步骤将所述发酵谷氨酸提取废液的PH值调 整为 4. 5-8. 0。进一步地，在步骤a之前，还包括如下步骤从所述发酵谷氨酸提取废液中除去菌 体细胞。进一步地，所述除去菌体细胞的方法包括絮凝、气浮和过滤。 进一步地，在步骤c中，在所述对步骤b所得物料进行造粒处理和冷却固化成型处理之前，还包括如下步骤在步骤b冷却处理所得物料中，添加N和/或P和/或K元素。进一步地，在步骤c中，在所述造粒处理和冷却固化成型处理之间，还包括如下步骤在所述造粒处理所得颗粒表面滚涂粉煤灰、腐殖土、石蜡、单质硫、变性淀粉和粘土中的 至少一种。在本专利技术中，在步骤c中，为了使步骤b冷却处理所得物料更容易进入造粒机，造 粒前可以增加破碎装置，将步骤b冷却处理所得物料破碎成小块状甚至粉末状。本专利技术各实施例的利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，由于在40-150°C 的温度条件下，对发酵谷氨酸提取废液进行蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重 量含量达到40-99% ；再对所述浓缩浆料进行冷却处理，使其温度达到20-120°C ；然后在冷 却处理所得物料中，添加N和/或P和/或K元素，并依次进行造粒处理和冷却固化成型处 理，包装成品；这里，将发酵谷氨酸提取废液进行低温蒸发浓缩处理，该废液中的水分可以 完全用低温蒸发的方法除去，低温蒸发产生的冷凝水为软水，比较洁净，可回用于生产其他 工序，如原料玉米的浸泡，可以解决发酵谷氨酸提取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：ａ、在４０－１５０℃的温度条件下，对发酵谷氨酸提取废液进行蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到４０－９９％；ｂ、对所述浓缩浆料进行冷却处理，使其温度达到２０－１２０℃；ｃ、对步骤ｂ所得物料进行造粒处理和冷却固化成型处理，得到所述复合肥。

【技术特征摘要】
一种利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，其特征在于，包括如下步骤a、在40 150℃的温度条件下，对发酵谷氨酸提取废液进行蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到40 99％；b、对所述浓缩浆料进行冷却处理，使其温度达到20 120℃；c、对步骤b所得物料进行造粒处理和冷却固化成型处理，得到所述复合肥。2.根据权利要求1所述的利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，其特征在于， 步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经等电结晶、除菌、多效蒸发浓缩和二次结晶分离处理 得到时，在40-130°C的温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取废液进行多效蒸发浓缩处理，使 所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到40-85%。3.根据权利要求1所述的利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，其特征在于， 步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经等电结晶、除菌、多效蒸发浓缩和二次结晶分离处理 得到时，在80-150°C的温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取废液进行单效蒸发浓缩处理，使 所得浓缩浆料中固形物的重量含量达到80-99%。4.根据权利要求1所述的利用发酵谷氨酸提取废液生产复合肥的方法，其特征在于， 步骤a具体为当所述发酵谷氨酸提取废液是经冷冻等电离交或浓缩等电处理得到时，在40-130°C的 温度条件下，对所述发酵谷氨酸提取废液进行多效蒸发浓缩处理，使所得浓缩浆料中固形 物的重量含量达到4...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛忠贵，张建华，张宏建，孙付保，唐蕾，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]