專利名稱:一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于蘇氨酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法。
背景技術(shù):
目前,國內(nèi)許多廠家使用陶瓷膜系統(tǒng)過濾。陶瓷膜是以陶瓷材料如氧化鋁、氧化鈦等制成的不對稱分離膜,在操作壓差的作用下,料液在膜管內(nèi)錯流流動,小于膜孔徑的部分通過膜孔進入滲透側(cè)成為透析液,而大于孔徑的物質(zhì)被膜截留而成為濃縮液,從而達到物質(zhì)分離、濃縮和提純的目的。主要應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、工業(yè)廢水處理及有機物質(zhì)的回收、食品發(fā)酵等工業(yè)。使用陶瓷膜系統(tǒng)過濾具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸、耐堿、耐有機溶劑、耐高溫;錯流過濾,不會形成濾餅,持續(xù)操作時間長,再生能力強;孔徑分布窄,分離效率高,分離過程簡單,配套裝置少,操作運轉(zhuǎn)簡便,使用壽命長,低能耗等特點。目前,陶瓷膜過濾已應(yīng)用于蘇氨酸發(fā)酵液的過濾濃縮環(huán)節(jié),以達到去除菌體蛋白等雜質(zhì)和濃縮的目的。但陶瓷膜過濾濃縮液濃縮至6-7倍時,膜通量就會下降很快,為了繼續(xù)過濾出濃縮液中的蘇氨酸,需要加清水稀釋濃縮液,這就造成陶瓷膜過濾后期產(chǎn)生了大量的蘇氨酸含量很低的透析液,影響了后面蒸發(fā)系統(tǒng)平穩(wěn)性和結(jié)晶質(zhì)量穩(wěn)定性,造成了較多水、電、汽的消耗,使生產(chǎn)成本上升。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法,以解決蘇氨酸發(fā)酵液陶瓷膜過濾后期產(chǎn)生的大量低含酸的透析液的問題,從而解決了影響后面蒸發(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定性和蘇氨酸結(jié)晶質(zhì)量問題;同時最大限度地利用蘇氨酸發(fā)酵廢液,實現(xiàn)了變廢為寶。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質(zhì)量和過濾收率前提下,綜合回收利用低含酸的透析液。其關(guān)鍵技術(shù)是將陶瓷膜后期過濾的發(fā)酵液加水稀釋后,收集2° Be以下的透析液于回收罐,并將其回用于下一批陶瓷膜過濾后期用于稀釋發(fā)酵液。本發(fā)明的具體操作步驟如下:
一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法,包括如下步驟:
1)第一批蘇氨酸發(fā)酵液用陶瓷膜過濾,當(dāng)濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,向濃縮液中加入60°C的占發(fā)酵液體積30%的清水稀釋;每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)透析液的波美度低于2° Be時,收集透析液于回收罐,每批收集約占發(fā)酵液體積20%的透析液;當(dāng)濃縮液含酸低于2%時,停止過濾,收集濃縮液,并進行清洗陶瓷膜;陶瓷膜為無機陶瓷膜,截留分子量為2000MW,微濾溫度為60°C ;
2)然后進行第二批蘇氨酸發(fā)酵液陶瓷膜過濾,待濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋,添加量為第二批發(fā)酵液體積的20% ;繼續(xù)過濾,當(dāng)通量下降較快時,再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋,添加清水的體積為第二批發(fā)酵液體積的10%,繼續(xù)過濾。每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)波美度低于2° Β 時,收集透析液于回收罐中。按照以上步驟循環(huán)回收利用低于2° Β 的透析液;其中,陶瓷膜為無機陶瓷膜,截留分子量為2000MW,過濾溫度為60°C ;
3)在步驟I)獲得的濃縮液中加入占濃縮液質(zhì)量為二分之一的豆渣,用IM的NaOH調(diào)節(jié)pH值13,緩慢加熱至80°C,然后攪拌水解30分鐘,最后加IM的鹽酸調(diào)pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟,邊添加邊攪拌至糊狀;最后通入蒸汽升溫至105°C,蒸餾10分鐘;其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質(zhì)量比例為2:1:3:10 ;
4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后,添加硫酸鋅和復(fù)合菌,混合均勻,獲得粉狀營養(yǎng)飼料;復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質(zhì)量比混合而成;其中硫酸鋅、復(fù)合菌以及步驟(2)豆渣的質(zhì)量比例為1:1:100。本發(fā)明取得的有益效果主要有如下幾點:
1)本發(fā)明在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質(zhì)量和過濾收率前提下,陶瓷膜系統(tǒng)每過濾一批發(fā)酵液可以節(jié)約發(fā)酵液20%體積的清水;同時節(jié)約了清水升溫至60°C的過濾溫度時蒸汽消耗和陶瓷膜運行的成本;
2)本發(fā)明為后序的蒸發(fā)工序每批減少了發(fā)酵液20%體積的2°Be以下的透析液,有益于蒸發(fā)系統(tǒng)的平穩(wěn)和結(jié)晶質(zhì)量的穩(wěn)定;同時節(jié)約了蒸發(fā)2° Be以下透析液的蒸汽水電的消耗,降低了生產(chǎn)運行成本;
3)本發(fā)明還相應(yīng)的減少了污水的排放,節(jié)約了污水處理的成本;
4)本發(fā)明還提供了一種廢液資源化利用的方法,有效治理污染物的同時,變廢為寶,生產(chǎn)富含蘇氨酸的高蛋白營養(yǎng)飼料;本發(fā)明在飼料制備過程中,對菌體蛋白進行一定的水解,水解后的小分子蛋白更有利于動物吸收;飼料加入玉米、魚骨粉、酒糟后,進行高溫蒸餾,滅菌的同時祛除異味,獲得的飼料口味純正,氣味香甜。5)本發(fā)明添加了和適量的微量元素和菌劑,降低了仔豬的患病率,大大提高了死亡率。本發(fā)明制備的營養(yǎng)飼料成本較低,仔豬體重增加和存活率明顯優(yōu)于市場上常用的仔豬飼料。
具體實施例方式 以下將采用具體的實施例來對本發(fā)明作進一步的解釋,但是不應(yīng)當(dāng)看作是對本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。實施例1
一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法,包括如下步驟:
1)第一批蘇氨酸發(fā)酵液用陶瓷膜過濾,當(dāng)濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,此時膜通量下降很快,為了繼續(xù)過濾出濃縮液中的蘇氨酸,向濃縮液中加入60°C的占發(fā)酵液體積30%的清水稀釋;每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)透析液的波美度低于2。Be時,收集透析液于回收罐,每批收集約占發(fā)酵液體積20%的透析液,當(dāng)濃縮液含蘇氨酸低于2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,停止過濾,收集濃縮液,并進行清洗陶瓷膜;陶瓷膜為無機陶瓷膜,截留分子量為2000MW,微濾溫度為60°C ;
2)然后進行第二批蘇氨酸發(fā)酵液陶瓷膜過濾,待濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋,添加量為第二批發(fā)酵液體積的20% ;繼續(xù)過濾,當(dāng)通量下降較快時,再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋,添加清水的體積為第二批發(fā)酵液體積的10%,繼續(xù)過濾。每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)波美度低于2° Β 時,收集透析液于回收罐中。按照以上步驟循環(huán)回收利用低于2° Β 的透析液;陶瓷膜為無機陶瓷膜,截留分子量為2000MW,微濾溫度為60°C ;
3)在上述獲得的濃縮液中加入占濃縮液質(zhì)量為二分之一的豆渣,用IM的NaOH調(diào)節(jié)pH值13,緩慢加熱至80°C,然后攪拌水解30分鐘,最后加IM的鹽酸調(diào)pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟,邊添加邊攪拌至糊狀;最后通入蒸汽升溫至105°C,蒸餾10分鐘;其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質(zhì)量比例為2:1:3:10 ;
4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后,添加硫酸鋅和復(fù)合菌,混合均勻,獲得粉狀營養(yǎng)飼料;復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質(zhì)量比混合而成;其中硫酸鋅、復(fù)合菌以及步驟(2)豆渣的質(zhì)量比例為1:1:100。乳酸桿菌和酵母菌按照常規(guī)發(fā)酵培養(yǎng)方式至產(chǎn)品中活菌數(shù)達到2.0-5.0X IO8個/克。經(jīng)檢測,該營養(yǎng)飼料蛋白含量40.2%,無機礦物質(zhì)含量5.6%,蘇氨酸含量2.9%,其余為淀粉、糖類物質(zhì)及少量其他氨基酸。根據(jù)上述實施例1,經(jīng)濟效益分析如下:
內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司年產(chǎn)蘇氨酸1.2萬噸,采用本發(fā)明后,每年節(jié)約清水用量32000立方米,節(jié)約蒸汽消耗30000噸,節(jié)約20萬度電,每年節(jié)約成本150萬元。此外,還減少污水排放,節(jié)約了污水處理的成本。
實施例2
實施例1制備的營養(yǎng)飼料的養(yǎng)殖試驗
選取一個月大的斷奶仔豬100頭,分為兩個組別,每組50頭,其中實驗組用本發(fā)明制備的飼料飼養(yǎng),每50kg約250元,對照組用正大飼料(SSB-25型號),按照每50kg大約300元計算。飼養(yǎng)6周之后檢測各項指標(biāo)參見表I。表 I
權(quán)利要求
1.一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法,包括如下步驟: 1)第一批蘇氨酸發(fā)酵液用陶瓷膜過濾,當(dāng)濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,向濃縮液中加入60°C的占發(fā)酵液體積30%的清水稀釋;每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)透析液的波美度低于2° Be時,收集透析液于回收罐,每批收集約占發(fā)酵液體積20%的透析液;當(dāng)濃縮液含酸低于2%時,停止過濾,收集濃縮液,并進行清洗陶瓷膜; 2)然后進行第二批蘇氨酸發(fā)酵液陶瓷膜過濾,待濃縮液體積至發(fā)酵液體積的1/6-1/7時,先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋,添加量為第二批發(fā)酵液體積的20% ;繼續(xù)過濾,當(dāng)通量下降較快時,再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋,添加清水的體積為第二批發(fā)酵液體積的10%,繼續(xù)過濾;每隔10分鐘取樣測透析液的波美度,當(dāng)波美度低于2° Be時,收集透析液于回收罐中;按照以上步驟循環(huán)回收利用低于2° Be的透析液; 3)在步驟I)獲得的濃縮液中加入占濃縮液質(zhì)量為二分之一的豆渣,用IM的NaOH調(diào)節(jié)pH值13,緩慢加熱至80°C,然后攪拌水解30分鐘,最后加IM的鹽酸調(diào)pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟,邊添加邊攪拌至糊狀;最后通入蒸汽升溫至105°C,蒸餾10分鐘;其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質(zhì)量比例為2:1:3:10 ; 4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后,添加硫酸鋅和復(fù)合菌,混合均勻,獲得粉狀營養(yǎng)飼料;其中硫酸鋅、復(fù)合菌以及步驟(2)豆渣的質(zhì)量比例為1:1:100。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟I)和步驟2)中使用的陶瓷膜為無機陶瓷膜,截留分子量為2000MW,過濾溫度為60°C。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟4)中的復(fù)合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質(zhì)量比混合而成 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法,其關(guān)鍵技術(shù)是將陶瓷膜后期過濾的發(fā)酵液加水稀釋后,收集2°Bé以下的透析液于回收罐,并將其回用于下一批陶瓷膜過濾后期用于稀釋發(fā)酵液。本發(fā)明能在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質(zhì)量和過濾收率前提下,回收利用了低含酸的透析液,節(jié)約了清水的使用量,降低了能耗和電耗,有益于蒸發(fā)系統(tǒng)的平穩(wěn)和蘇氨酸結(jié)晶質(zhì)量的穩(wěn)定,并且減少了污水的排放。
文檔編號A23K1/00GK103222538SQ20131008585
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者徐恒山, 柳顯明, 韋樹高, 唐永強, 王峰, 包鑫 申請人:內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司