本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)復(fù)混肥制造領(lǐng)域，特別是指利用谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)上應(yīng)用的谷氨酸產(chǎn)生菌有谷氨酸棒狀桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、散枝短桿菌、黃色短桿菌、噬氨短桿菌等。
目前，谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)通過(guò)生物發(fā)酵法制取谷氨酸，與氫氧化鈉或碳酸鈉反應(yīng)生成谷氨酸一鈉( 味精)。主要工藝流程為：淀粉→葡萄糖→ ( 生物發(fā)酵法) →谷氨酸→ ( 精制) →谷氨酸一鈉( 味精)。發(fā)酵液提取谷氨酸成為發(fā)酵廢液，發(fā)酵廢液中含大量菌體、多種發(fā)酵中間體及微量元素。從發(fā)酵廢液中提取菌體蛋白后，其溶液的PH 在1.7 ～ 3 ～ 3.5 之間，CODcr濃度20000mg/L 左右，氨氮濃度約8000mg/L 左右，SO42- 濃度在18000mg/L，這種廢水一方面含有大量的有機(jī)物( 殘?zhí)?、脂肪、蛋白質(zhì))、氨基酸和作物可以直接利用的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，無(wú)機(jī)物主要成分硫酸銨；另一方面含有磷、鉀、鈣、鎂等微量元素。若任意排放，勢(shì)必嚴(yán)重污染環(huán)境。如果當(dāng)成廢水進(jìn)行治理，由于濃度高，一般生物治理方法難以處理，即使處理起來(lái)投資太大，運(yùn)行費(fèi)用也太高，不符合當(dāng)前節(jié)能減排，提倡發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。國(guó)內(nèi)外谷氨酸生產(chǎn)廠(chǎng)家大多采用噴漿造粒技術(shù)生產(chǎn)生物發(fā)酵( 有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混) 肥的方法來(lái)處理此廢液，并且必須對(duì)尾氣進(jìn)行治理。其工藝具有以下不足：
1、大量有機(jī)質(zhì)在高溫下焦化分解，造成對(duì)大氣的二次污染和炭化物對(duì)土壤的污染噴漿造粒是在造粒機(jī)內(nèi)，將濃縮廢液在500℃～ 600℃的高溫?zé)峥諝庀聡姵伸F滴，瞬間蒸發(fā)成固體顆粒狀。但在蒸發(fā)大量水蒸汽的過(guò)程中，發(fā)酵廢液中的有機(jī)物在高溫條件下焦化分解，形成難擴(kuò)散的煙氣，并且有明顯的臭味和焦糊味道，造成空氣的嚴(yán)重污染。另外在500℃～ 600℃高溫下制成的肥料存在對(duì)土壤的污染隱患。因?yàn)樵?00℃～ 600℃高溫下，料漿中的水溶性物質(zhì)易發(fā)生縮合化學(xué)反應(yīng)形成的“高溫化學(xué)健”，經(jīng)“高溫噴漿造?！焙?，原本水溶性物質(zhì)發(fā)生了熱化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成為水不溶性或難溶性物質(zhì)，施入土壤微生物也難以分解，對(duì)土壤也存在污染隱患。在當(dāng)今環(huán)保要求的壓力下，高溫噴漿造粒對(duì)大氣造成的二次污染和對(duì)土壤的污染隱患將嚴(yán)重制約谷氨酸發(fā)酵工廠(chǎng)的發(fā)展。
2、肥料不易達(dá)標(biāo)在高溫噴漿造粒形成肥料的過(guò)程中，是將濃縮發(fā)酵廢液直接噴成霧滴狀，在高溫的條件下，烘干霧滴中的水分形成固形物，此工藝獲得的肥料比較單一，只能是發(fā)酵廢液中的物質(zhì)，不宜改變其組成成分。肥料行業(yè)具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)“高溫噴漿造粒”制成的生物發(fā)酵( 有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混) 肥難以達(dá)到肥料行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
3、能耗較大
“高溫噴漿造?！笔峭ㄟ^(guò)高溫?zé)犸L(fēng)順流將濃縮發(fā)酵廢液中的水分全部蒸發(fā)掉，濃縮發(fā)酵廢液的含水量為50％～ 60％ (w/w)，其熱能消耗巨大。
4、設(shè)備投資大、有機(jī)廢氣治理難度大“高溫噴漿造粒”通過(guò)高壓氣體使?jié)饪s發(fā)酵廢液在噴漿造粒機(jī)中形成霧狀，并通過(guò)高溫?zé)峥諝夂娓伸F滴中水分的過(guò)程，對(duì)噴漿量有嚴(yán)格的限定，必須噴漿造粒設(shè)備數(shù)量足夠時(shí)，才能滿(mǎn)足處理發(fā)酵廢液的要求。而且為了降低噴漿尾氣溫度，需大量的冷卻水進(jìn)行冷卻，并對(duì)冷卻后的低溫?zé)煔獠捎玫入x子、電除霧、靜電場(chǎng)、生物治理等技術(shù)對(duì)尾氣進(jìn)行治理。這些治理設(shè)施不僅投資大而且壽命短，治理仍然不徹底，給企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
由于“高溫噴漿造粒”工藝以上的缺點(diǎn)，特別是尾氣的二次污染和對(duì)土壤的污染隱患，已嚴(yán)重制約著谷氨酸發(fā)酵工廠(chǎng)的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種產(chǎn)物肥力好、生態(tài)環(huán)保的谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法。
具體的，本發(fā)明所采用的原料如下：谷氨酸發(fā)酵廢液、丙烯酸烯丙酯、磷酸鉀、硝酸鉀、磷酸銨。
上述谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥由以下原料及其重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液20-30%、丙烯酸烯丙酯10-20%、磷酸鉀10-20%、硝酸鉀15-25%、磷酸銨20-30%。
作為優(yōu)選，由以下重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液28%、丙烯酸烯丙酯18%、磷酸鉀15%、硝酸鉀18%、磷酸銨21%。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題由如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法，具體步驟為：
步驟一、將提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液裝入多效濃縮蒸發(fā)器濃縮，體積縮小，使之成濃縮谷氨酸廢液，其固形物含量達(dá)到40％～ 50％ (w/w) ；
步驟二、將丙烯酸烯丙酯、磷酸鉀、硝酸鉀、磷酸銨溶入上述提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液中制成飽和溶液；
步驟三、將步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液與步驟二制得的飽和溶液混合成混合料漿溶液，其各占重量百分比為，步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液75-90％，步驟二制得的飽和溶液10-25％；
步驟四、將混合料漿溶液裝進(jìn)噴霧流化造粒設(shè)備，飽和蒸汽對(duì)噴霧流化造粒設(shè)備的內(nèi)置加熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)通入190±20℃的熱空氣進(jìn)行連續(xù)噴霧流化造粒，使之成為顆粒狀，制成顆粒狀生物發(fā)酵復(fù)混肥，最后篩分冷卻成合格產(chǎn)品。將不合格產(chǎn)品粉碎后作為種晶返回噴霧流化造粒設(shè)備進(jìn)行造粒。
本發(fā)明具有下列有益效果：
1、無(wú)煙氣對(duì)大氣的二次污染現(xiàn)象
由于整個(gè)低溫噴霧流化造粒工藝是在進(jìn)風(fēng)溫度190℃左右，料床溫度100℃以?xún)?nèi)進(jìn)行。料漿中的有機(jī)質(zhì)不易發(fā)生脫水焦化分解，設(shè)備尾氣中排放出的主要是低溫水蒸汽成分和空氣，沒(méi)有明顯的異味產(chǎn)生，對(duì)周?chē)沫h(huán)境沒(méi)有“煙氣”的二次污染問(wèn)題。
2、無(wú)高溫炭化物對(duì)土壤的污染隱患
低溫噴霧流化造粒所制肥料因避免“高溫變性”問(wèn)題，即保留了發(fā)酵濃縮廢液中的有效成分，也避免了高溫炭化對(duì)土壤的污染隱患。
3、肥料品種多
本工藝的造粒原料是以含大量有機(jī)質(zhì)和硫酸銨的發(fā)酵濃縮廢液為基礎(chǔ)，通過(guò)添加無(wú)機(jī)成分構(gòu)成，無(wú)機(jī)成分可以根據(jù)需要選用，所以能生產(chǎn)不同要求的肥料類(lèi)型。
4、增加產(chǎn)量、能耗降低
“高溫噴漿造?！笔峭ㄟ^(guò)500℃～600℃高溫?zé)犸L(fēng)順流將濃縮發(fā)酵廢液中的水分全部蒸發(fā)掉，濃縮發(fā)酵廢液的含水量為50％～60％ (w/w)，形成固體顆粒，尾氣治理需投入大量的設(shè)備、資源和動(dòng)力，能耗和資源的消耗也是很大的投入。而低溫“噴霧流化造?！笔峭ㄟ^(guò)190℃左右的熱風(fēng)逆流將濃縮發(fā)酵廢液中的水分全部蒸發(fā)掉，理論上逆流干燥效率比順流干燥效率要高的多，并且料床溫度控制100℃以?xún)?nèi)，料漿中的有機(jī)質(zhì)不易發(fā)生脫水焦化分解，尾氣不需投入設(shè)備、資源和動(dòng)力進(jìn)行治理，單位產(chǎn)品需要的綜合能耗和“高溫噴漿造?！奔游矚庵卫硐喈?dāng)。由于低溫“噴霧流化造?！钡奶攸c(diǎn)，低溫條件下有機(jī)質(zhì)不易發(fā)生脫水焦化分解，這些物質(zhì)也能制成產(chǎn)品。相同的料漿量要比“高溫噴漿造?！倍嗟卯a(chǎn)品約3％以上，由于應(yīng)得產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，綜合能耗得到相應(yīng)下降。總綜合能耗低于“高溫噴漿造?！奔游矚庵卫淼哪芎?。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥由以下原料及其重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液21%、丙烯酸烯丙酯19%、磷酸鉀18%、硝酸鉀21%、磷酸銨21%。丙烯酸烯丙酯能對(duì)谷氨酸發(fā)酵廢液產(chǎn)生肥力增效的效果。
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法，具體步驟為：
步驟一、將提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液裝入多效濃縮蒸發(fā)器濃縮，體積縮小，使之成濃縮谷氨酸廢液，其固形物含量達(dá)到40％～ 50％ (w/w) ；
步驟二、將含氮、磷、鉀的無(wú)機(jī)成分物質(zhì)溶入上述提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液中制成飽和溶液；
步驟三、將步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液與步驟二制得的飽和溶液混合成混合料漿溶液，其各占重量百分比為，步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液75-90％，步驟二制得的飽和溶液10-25％；
步驟四、將混合料漿溶液裝進(jìn)噴霧流化造粒設(shè)備，飽和蒸汽對(duì)噴霧流化造粒設(shè)備的內(nèi)置加熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)通入190±20℃的熱空氣進(jìn)行連續(xù)噴霧流化造粒，使之成為顆粒狀，制成顆粒狀生物發(fā)酵復(fù)混肥，最后篩分冷卻成合格產(chǎn)品。將不合格產(chǎn)品粉碎后作為種晶返回噴霧流化造粒設(shè)備進(jìn)行造粒。
實(shí)施例2
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥由以下原料及其重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液28%、丙烯酸烯丙酯18%、磷酸鉀15%、硝酸鉀18%、磷酸銨21%。
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法，具體步驟為：
步驟一、將提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液裝入多效濃縮蒸發(fā)器濃縮，體積縮小，使之成濃縮谷氨酸廢液，其固形物含量達(dá)到40％～ 50％ (w/w) ；
步驟二、將含氮、磷、鉀的無(wú)機(jī)成分物質(zhì)溶入上述提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液中制成飽和溶液；
步驟三、將步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液與步驟二制得的飽和溶液混合成混合料漿溶液，其各占重量百分比為，步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液75-90％，步驟二制得的飽和溶液10-25％；
步驟四、將混合料漿溶液裝進(jìn)噴霧流化造粒設(shè)備，飽和蒸汽對(duì)噴霧流化造粒設(shè)備的內(nèi)置加熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)通入190±20℃的熱空氣進(jìn)行連續(xù)噴霧流化造粒，使之成為顆粒狀，制成顆粒狀生物發(fā)酵復(fù)混肥，最后篩分冷卻成合格產(chǎn)品。將不合格產(chǎn)品粉碎后作為種晶返回噴霧流化造粒設(shè)備進(jìn)行造粒。
實(shí)施例3
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥由以下原料及其重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液27%、丙烯酸烯丙酯17%、磷酸鉀14%、硝酸鉀17%、磷酸銨25%。
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法，具體步驟為：
步驟一、將提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液裝入多效濃縮蒸發(fā)器濃縮，體積縮小，使之成濃縮谷氨酸廢液，其固形物含量達(dá)到40％～ 50％ (w/w) ；
步驟二、將含氮、磷、鉀的無(wú)機(jī)成分物質(zhì)溶入上述提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液中制成飽和溶液；
步驟三、將步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液與步驟二制得的飽和溶液混合成混合料漿溶液，其各占重量百分比為，步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液75-90％，步驟二制得的飽和溶液10-25％；
步驟四、將混合料漿溶液裝進(jìn)噴霧流化造粒設(shè)備，飽和蒸汽對(duì)噴霧流化造粒設(shè)備的內(nèi)置加熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)通入190±20℃的熱空氣進(jìn)行連續(xù)噴霧流化造粒，使之成為顆粒狀，制成顆粒狀生物發(fā)酵復(fù)混肥，最后篩分冷卻成合格產(chǎn)品。將不合格產(chǎn)品粉碎后作為種晶返回噴霧流化造粒設(shè)備進(jìn)行造粒。
實(shí)施例4
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥由以下原料及其重量百分?jǐn)?shù)組成：谷氨酸發(fā)酵廢液26%、丙烯酸烯丙酯16%、磷酸鉀16%、硝酸鉀21%、磷酸銨21%。
谷氨酸發(fā)酵有機(jī)廢水生產(chǎn)生物發(fā)酵復(fù)混肥的方法，具體步驟為：
步驟一、將提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液裝入多效濃縮蒸發(fā)器濃縮，體積縮小，使之成濃縮谷氨酸廢液，其固形物含量達(dá)到40％～ 50％ (w/w) ；
步驟二、將含氮、磷、鉀的無(wú)機(jī)成分物質(zhì)溶入上述提取菌體蛋白后的谷氨酸發(fā)酵廢液中制成飽和溶液；
步驟三、將步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液與步驟二制得的飽和溶液混合成混合料漿溶液，其各占重量百分比為，步驟一制得的濃縮谷氨酸廢液75-90％，步驟二制得的飽和溶液10-25％；
步驟四、將混合料漿溶液裝進(jìn)噴霧流化造粒設(shè)備，飽和蒸汽對(duì)噴霧流化造粒設(shè)備的內(nèi)置加熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)通入190±20℃的熱空氣進(jìn)行連續(xù)噴霧流化造粒，使之成為顆粒狀，制成顆粒狀生物發(fā)酵復(fù)混肥，最后篩分冷卻成合格產(chǎn)品。將不合格產(chǎn)品粉碎后作為種晶返回噴霧流化造粒設(shè)備進(jìn)行造粒。
上述說(shuō)明并非對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。