專利名稱：一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，尤其涉及一種借
助難揮發(fā)的酸堿水解溶媒將4下廢棄物全部生成葉面肥的清潔生產(chǎn)方法D
背景技術(shù)：
長期以來，蝦廢棄物主要用于加工制備甲殼素，而生產(chǎn)甲殼素的工藝通常 包括對蝦殼進(jìn)行鹽酸浸泡脫鈣，再用燒堿煮沸脫蛋白等。然而，由f脫轉(zhuǎn)、脫
蛋白及清洗環(huán)節(jié)中產(chǎn)生大量的廢酸、廢堿、高氨氮廢水和酸性氣體(HC1)等的排 放，故使加工周邊地區(qū)的環(huán)境污染十分嚴(yán)重。甲殼素行業(yè)早已被相關(guān)環(huán)保部門 列入高污染行業(yè)黑名單。當(dāng)前，研究工作者最為關(guān)注的熱點(diǎn)是蝦廢棄物產(chǎn)品附 加值的提高與甲殼素生產(chǎn)廢水的治理。
中國專利申請?zhí)枮?00410065453.9公開了一種"利用廢棄甲殼類動物及其 甲殼生產(chǎn)氨基酸葉面肥"的方法，將臭蝦、死蟹、蝗蟲、蠶蛹等在堿性條件下 水解成氨基酸，甲殼在酸性條件下水解生成氨基葡萄糖鹽酸鹽。然而，該專利 不僅以易揮發(fā)的鹽酸作為水解試劑，而且以腐爛的動物尸體為原料，由于細(xì)菌 的分解作用會產(chǎn)生腐胺(丁二胺)、尸胺(l,5-戊二胺)等劇毒氣體，生產(chǎn)工藝及產(chǎn) 品難以達(dá)到綠色環(huán)保和潔凈生產(chǎn)的要求。中國專利申請?zhí)枮?00410024323.0公 開了一種"甲殼質(zhì)的環(huán)保生產(chǎn)及副產(chǎn)品的高值利用技術(shù)"的方法，蟲下蟹殼脫蛋 白、脫鈣使用10% 15%的氫氧化鉀和10% 15%磷酸，得到副產(chǎn)品液體有機(jī)肥。 但該專利是把液體有機(jī)肥作為副產(chǎn)物，主導(dǎo)產(chǎn)品是甲殼素。該專利使用 10%^15°/。的氫氧化鉀雖可脫除蛋白質(zhì)，卻難以使蟲下蛋白完全水解和使甲殼素脫 乙?；?，因鮮蟲下下腳料含水量達(dá)80%左右，使得10%~15%的氫氧化鉀的有效 濃度約為2%，故液體有機(jī)肥中氨基酸和殼聚糖含量少；同理用10°/(^15%磷酸， 也難以將甲殼素水解成氨基葡萄糖。上述專利采用敞開體系或高溫高壓生產(chǎn)， 缺乏安全性，也難以做到潔凈生產(chǎn)。
從現(xiàn)有的文獻(xiàn)和專利來看，借助低溫減壓水解等全封閉循環(huán)工藝，使用難揮發(fā)的酸堿水解溶媒將蝦廢棄物全部用于制備葉面肥尚未見報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目要解決的技術(shù)關(guān)鍵問題是利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥并實(shí) 現(xiàn)潔凈生產(chǎn)，且無任何副產(chǎn)品。
本發(fā)明利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟-
A. 將新鮮的蝦廢棄物放入反應(yīng)罐中；
B. 按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為l:3 l:12，在反應(yīng)罐中加入堿性溶媒;
C. 在溫度為40 9(TC ，真空度為0.02(M).098MPa下減壓回流水解6 24小時；
D. 將水解液經(jīng)80 300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集堿性濾液和堿性濾
渣；
E. 按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為l:3 l:12，在反應(yīng)罐中加入酸性溶媒;
F. 在溫度為40 9(TC，真空度為0.02(M).098MPa下減壓回流消解6 24小時； J.將消解液經(jīng)80 300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集酸性濾液和酸性濾
渣；
H. 酸性濾渣再經(jīng)A J的循環(huán)處理，直至濾渣全部生成溶液為止；
I. 將堿性濾液和酸性濾液中和，用酸性溶媒或堿性溶媒調(diào)節(jié)混合液pH5 8， 即為多功能葉面肥。
步驟A所述蝦廢棄物是指取出蝦仁后產(chǎn)生的蝦下腳料，包括蝦頭、蝦尾、 蝦身殼、附肢、觸角等，其含水量質(zhì)量百分比為70%~88%。
步驟B所述堿性溶媒，為KOH的水溶液，其質(zhì)量濃度為16°/『99%(^°/。)。 步驟E所述酸性溶媒，為H3P04的水溶液，其質(zhì)量濃度為16e/『99M(wt。/。)。
步驟C和F的攪拌，采用間隙氣流攪拌，采用的氣體為壓縮氮?dú)饣驂嚎s空氣， 亦可采用機(jī)械連續(xù)攪拌。
所述之多功能葉面肥為有機(jī)氮含量為3%~20 %(wt%);磷含量3°/『20 %(wt°/。)；鉀含量3%~20 %(wt%);氨基酸總量2 12o/。。/。(wt0/^還含有植物可吸 收利用的磷脂、蝦紅素、殼聚糖、氨基葡萄糖、鈣、鎂、鋅、鐵等營養(yǎng)素。其 中，除N、 P、 K、 Ca、 Mg、 Zn、 Fe等對植物的通用作用外，葉面肥中所含的 蝦紅素具有保護(hù)葉綠體免受紫外線的損傷，有提高光合效率的作用，而磷脂、殼聚糖、氨基葡萄糖除具有獨(dú)特的營養(yǎng)作用外，還可起到表面活劑及生物農(nóng)藥 的功效。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥，是采用難揮 發(fā)的酸堿水解溶媒，融合低溫減壓水解等全封閉循環(huán)工藝。工藝簡單、安全、 環(huán)保、可實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，解決了長期以來，蝦廢棄物加工廢水的處理難題， 同吋開創(chuàng)了蝦廢棄物制備多功能葉面肥的新方法、新技術(shù)和新工藝。


圖l是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取IO kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:3加入99e/。(w^。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為4(TC，真空度為 0.02(KO.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:3加入 99。,'Kwt。/o)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為40。C'，真空度為0.02(M).098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蟲下加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH5.0，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例2.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟-i)取10 kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:6加入99。/。(wtV。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為4(TC，真空度為 0.02(M).098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:6加入 99%(\^/。)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為40'C，真空度為0.02(M).098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH8.0，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例3.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取IO kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:12加入99^(wty。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為4(TC,真空度為 0.02(K0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24 小吋后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣-
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:12加入 99。/。(wtT。)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為4(TC，真空度為0.02(M).098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例4.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟-
1) 取IO kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 1:6加入45%(^%)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為6(TC，真空度為 0.02(K0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解6 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:6加入45。/0(wtyo)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為60。C，真空度為0.02(KO.098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解6小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按l)至ij2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蟲下加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20。/。的磷酸溶媒或20%氣氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例5.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取10 kg新鮮奸加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:6加入16。/。(wtn/。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為90。C，真空度為 0.02(M).098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:6加入 16。'o(wt^)磷酸放入反應(yīng)纏中，在溫度為9(TC，真空度為0.02(M).098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮奸加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例6.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取10 kg新鮮蟲下加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:12加入16。/。(wt。/。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為9(TC'，真空度為 0.02(K0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪袢，水解24 小吋后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:12加入16W(wt。/。)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為9(TC，真空度為0.02(K0.098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH8.0，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例7.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取10 kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:8加入4(P/。(wty。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，'在溫度為80'C，真空度為 0.02(K0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24 川時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣-，
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:8加入 40。/i)(wto'o)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為8(TC，真空度為0.02(KO.098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蟲下加工后的蟲下廢 棄物全部生成溶液為止
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例8.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取10 kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:8加入50。/Kw^'。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為8(TC，真空度為 0.02(KO.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解12 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:6加入 50%(\￥1%)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為80。C'，真空度為0.02(KO.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解12小時后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氛氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。
實(shí)施例9.
一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟
1) 取10 kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為 l:12加入16。/o(wtr。)氫氧化鉀放入反應(yīng)罐中，在溫度為卯t:，真空度為 0.020M).098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)攪拌，水解12 小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；
2) 在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1:12加入 16。/0(wt。/o)磷酸放入反應(yīng)罐中，在溫度為9(TC，真空度為0.02(K0.098MPa下減壓 回流水解，采用間隙氣流攪拌或機(jī)械連續(xù)挽拌，水解12小吋后，減壓過濾，收 集酸性濾液和酸性濾渣；
3) 酸性濾渣按l)至lj2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蟲下廢 棄物全部生成溶液為止；
4) 將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20%的磷酸溶媒或20%氫氧 化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。
權(quán)利要求
1.一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征是依次包括如下步驟1)以蝦廢棄物為原料，采用氫氧化鉀水溶液于低溫減壓水解條件反應(yīng)，分離堿性濾渣和堿性濾液；2)一步反應(yīng)后的堿性濾渣再采用磷酸水溶液反應(yīng)溶解，分離酸性濾渣和酸性濾液，酸性濾渣添加回原料中進(jìn)行投料；3)混合酸性濾液與堿性濾液，經(jīng)調(diào)節(jié)pH值即制得多功能葉面肥。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征 是蝦廢棄物是指取出蝦仁后產(chǎn)生的蝦下腳料，包括蝦頭、蝦尾、蝦身殼、附肢、 觸角等，其含水量質(zhì)量百分比為70°/^88%。 pH調(diào)節(jié)及溶解工序的酸堿試劑均 為磷酸與氫氧化鉀，步驟l)和步li2)可以對換，即先酸后堿處理，尾渣循環(huán)保 證物料全部進(jìn)入產(chǎn)品。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種利用蟲下廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征 是分離工藝可為沉降、過濾，溶解反應(yīng)和分離過程都在整套減壓封閉的反應(yīng)罐 中實(shí)現(xiàn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種利用奸廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特 征是多功能葉面肥為新型的多效葉面肥料，有機(jī)氮含量為39V^O。/o(w^。)；磷含 量3°/。~20 °/。(wt%);鉀含量3°/a 20 %(wt°/。)；氨基酸總量2 12°/。％(wt%):還含有植物可吸收利用的磷脂、蝦紅素、殼聚糖、氨基葡萄糖、鈣、鎂、鋅、鐵營養(yǎng)素。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，將蝦仁加工中產(chǎn)生的大量新鮮下腳料，借助葉面肥所需的磷元素的酸性溶液來水解蝦蛋白質(zhì)、腦磷脂、卵磷脂及甲殼素；借助葉面肥所需的鉀元素的堿性溶液來溶解蝦殼上的鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽及蝦青素等。將上述兩步工序處理得到的濾出堿液和酸液混合，即為含有植物可吸收利用的多肽、氨基酸、磷脂、殼聚糖、有機(jī)氮、磷、鉀、鈣、鎂、鋅及抑菌成分等的營養(yǎng)液。再用鉀的堿性溶液或磷的酸性溶液來調(diào)節(jié)富含植物營養(yǎng)素的混合溶液至pH值5-8，則可制備得到多功能葉面肥產(chǎn)品。本制備方法，工藝簡單，可操作性強(qiáng)，附加值高，并可做到綠色環(huán)保和潔凈生產(chǎn)。
文檔編號C05F1/00GK101591198SQ20091003897
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者勇 劉, 宋光泉, 王榮輝, 遷 陳 申請人:湛江市博泰生物化工科技實(shí)業(yè)有限公司;仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院