技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生物發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵廢液處理的方法，特別涉及一種利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法。
背景技術(shù)：
：：谷氨酸鈉俗稱味精，在國人飲食中，是一種較為常用的調(diào)味品，市場需求量日益增大。目前，味精主要是采用富含淀粉的原料通過微生物發(fā)酵制得，例如以玉米為原料通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)味精，其生產(chǎn)步驟為：原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制取、谷氨酸生產(chǎn)菌種子的擴大培養(yǎng)、谷氨酸發(fā)酵、谷氨酸的提取與分離、谷氨酸制成味精成品。谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后，產(chǎn)生的大量谷氨酸母液是一種較難處理的工業(yè)廢水，且谷氨酸母液產(chǎn)量較大，處理規(guī)模大，難度大，成本較高，難以獲得性價比較高的副產(chǎn)品，一般采用噴漿造粒的方法將其制成土壤調(diào)理劑使用。但由于谷氨酸母液產(chǎn)量較大，將其全部進行噴漿造粒，無疑加重了谷氨酸母液的處理壓力，而且谷氨酸母液中的氨基酸含量較高，直接將其噴漿造粒制成土壤調(diào)理劑，并不能物盡其用，降低了谷氨酸母液的附加值，造成了資源的浪費。技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的在于提供一種增加谷氨酸母液附加值、緩解谷氨酸母液處理壓力的利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法。本發(fā)明由如下技術(shù)方案實施：利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法，其是向調(diào)節(jié)ph值后的谷氨酸母液中依次加入螯合劑、有機質(zhì)及含鉀化合物，最終制得谷氨酸鉀水溶肥成品。進一步的，其包括如下步驟：所述步驟(1)調(diào)節(jié)ph：量取重量份為60-90份的玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液并轉(zhuǎn)移至調(diào)酸罐，將所述調(diào)酸罐內(nèi)的所述谷氨酸母液升溫至45-50℃，用輕質(zhì)氧化鎂粉末將升溫后的所述谷氨酸母液的ph調(diào)節(jié)至6.0-7.0，得到中性谷氨酸母液；所述步驟(2)一級反應(yīng)：將所述步驟(1)所得的所述中性谷氨酸母液轉(zhuǎn)移至一級反應(yīng)罐內(nèi)，將所述一級反應(yīng)罐內(nèi)的所述中性谷氨酸母液升溫至60-70℃，并向升溫后的所述中性谷氨酸母液中加入重量份為0.1-2份的所述螯合劑，以100-300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10-15min，得到螯合母液；之后，再向所述螯合母液中添加重量份為5-15份的所述有機質(zhì)，所述有機質(zhì)是細度為60-100目的腐植酸粉末，以100-300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30-60min，再將所述螯合母液升溫至70-80℃，得到有機質(zhì)母液；所述步驟(3)二級反應(yīng)：將所述步驟(2)所得的所述有機質(zhì)母液轉(zhuǎn)移至二級反應(yīng)罐中，以100-200r/min的轉(zhuǎn)速對所述二級反應(yīng)罐內(nèi)的所述有機質(zhì)母液進行恒溫攪拌，同時向所述有機質(zhì)母液中加入所述含鉀化合物，所述含鉀化合物為依次加入的、重量份的為2-8份黃腐酸鉀、1-9份硝酸鉀、1-10份氧化鉀和1.0-10份磷酸二氫鉀，在所述黃腐酸鉀、所述硝酸鉀、所述氧化鉀及所述磷酸二氫鉀每種物質(zhì)加入后均分別攪拌10-30min，冷卻后制得粗成品；所述步驟(4)研磨制膏：將所述步驟(3)所得的所述粗成品研磨制成所述谷氨酸鉀水溶肥成品。進一步的，所述螯合劑為糖醇類物質(zhì)。進一步的，所述糖醇類物質(zhì)為木糖醇、山梨糖醇、甘露醇中的任意一種或幾種組合。進一步的，所述谷氨酸母液的ph為3.5-4.5，氨基酸含量≥100g/l，總養(yǎng)分≥100g/l，有機質(zhì)含量≥150g/l。本發(fā)明的優(yōu)點：1、有效利用了谷氨酸母液中的高含量的氨基酸生產(chǎn)谷氨酸鉀水溶肥，降低了肥料生產(chǎn)成本，同時谷氨酸母液中的高含量的氨基酸可以協(xié)同螯合劑很好的螯合鉀離子，生產(chǎn)出的谷氨酸鉀水溶肥，增產(chǎn)效果好，肥效持久，增加了谷氨酸母液的附加值，增加了味精生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益；2、有效緩解了味精生產(chǎn)企業(yè)谷氨酸母液的處理壓力，解決了谷氨酸母液污染環(huán)境的問題，增加了味精生產(chǎn)企業(yè)的社會效益。具體實施方式：實施例1：利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法，其包括如下步驟：步驟(1)調(diào)節(jié)ph：量取質(zhì)量為600kg的玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液并轉(zhuǎn)移至調(diào)酸罐，谷氨酸母液的ph為3.5，氨基酸含量≥100g/l，總養(yǎng)分≥100g/l，有機質(zhì)含量≥150g/l；將調(diào)酸罐內(nèi)的谷氨酸母液升溫至45℃，升溫是為了更好的溶解輕質(zhì)氧化鎂粉末；用輕質(zhì)氧化鎂粉末將升溫后的谷氨酸母液的ph調(diào)節(jié)至6.0，得到中性谷氨酸母液，輕質(zhì)氧化鎂是堿性物質(zhì)，其成本低，且溶解度高，可以均勻、穩(wěn)定的調(diào)節(jié)谷氨酸母液的ph；步驟(1)調(diào)節(jié)ph是為了后續(xù)更好的溶解螯合劑，使螯合劑的螯合性能更穩(wěn)定，螯合功效更穩(wěn)定的發(fā)揮；步驟(2)一級反應(yīng)：將步驟(1)所得的中性谷氨酸母液轉(zhuǎn)移至一級反應(yīng)罐內(nèi)，將一級反應(yīng)罐內(nèi)的中性谷氨酸母液升溫至60℃，在此溫度下，螯合劑的溶解性較好，螯合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，螯合功效可以穩(wěn)定的發(fā)揮；并向升溫后的中性谷氨酸母液中加入質(zhì)量為1kg的螯合劑，螯合劑與谷氨酸母液中的氨基酸協(xié)同作用，準備對后續(xù)步驟中添加的鉀離子進行螯合，本實施例中的螯合劑為甘露醇；以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min，得到螯合母液；攪拌是為了使螯合劑均勻分布在中性谷氨酸母液中，有利于后續(xù)螯合反應(yīng)的進行，可以使螯合劑更好的、更徹底的螯合各種營養(yǎng)元素；之后，再向螯合母液中添加質(zhì)量為50kg、細度為60目的腐植酸粉末，腐植酸粉末可以提供有機質(zhì)，以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min，再將螯合母液升溫至70℃，得到有機質(zhì)母液；升溫的目的是為后續(xù)螯合劑螯合營養(yǎng)元素做準備，因為溫度過低，螯合反應(yīng)進行的不徹底、不穩(wěn)定，螯合效果不好；步驟(3)二級反應(yīng)：將步驟(2)所得的有機質(zhì)母液轉(zhuǎn)移至二級反應(yīng)罐中，在70℃條件下，以200r/min的轉(zhuǎn)速對二級反應(yīng)罐內(nèi)的有機質(zhì)母液進行恒溫攪拌，同時向有機質(zhì)母液中依次加入20kg黃腐酸鉀、10kg硝酸鉀、10kg氧化鉀和10kg磷酸二氫鉀，黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀為有機質(zhì)母液中加入鉀離子，以形成谷氨酸鉀；在黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀每種物質(zhì)加入后均攪拌10min，冷卻后制得粗成品；恒溫攪拌就是為了螯合反應(yīng)進行的更徹底、穩(wěn)定，若不攪拌，則會造成物料沉淀，螯合反應(yīng)進行的不徹底，肥料不穩(wěn)定，螯合效果不好；步驟(3)二級反應(yīng)主要是對鉀元素進行的螯合作用，改變鉀元素的形態(tài)，將其由化合態(tài)變?yōu)轵蠎B(tài)，使其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，吸收率更高，有機質(zhì)母液中的鉀離子的濃度更高；步驟(4)研磨制膏：將步驟(3)所得的粗成品研磨制成谷氨酸鉀水溶肥成品。實施例2：利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法，其包括如下步驟：步驟(1)調(diào)節(jié)ph：量取質(zhì)量為750kg的玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液并轉(zhuǎn)移至調(diào)酸罐，谷氨酸母液的ph為4.0，氨基酸含量≥100g/l，總養(yǎng)分≥100g/l，有機質(zhì)含量≥150g/l；將調(diào)酸罐內(nèi)的谷氨酸母液升溫至47℃，升溫是為了更好的溶解輕質(zhì)氧化鎂粉末，用輕質(zhì)氧化鎂粉末將升溫后的谷氨酸母液的ph調(diào)節(jié)至6.5，得到中性谷氨酸母液，輕質(zhì)氧化鎂是堿性物質(zhì)，其成本低，且溶解度高，可以均勻、穩(wěn)定的調(diào)節(jié)谷氨酸母液的ph；步驟(1)調(diào)節(jié)ph是為了后續(xù)更好的溶解螯合劑，使螯合劑的螯合性能更穩(wěn)定，螯合功效更穩(wěn)定的發(fā)揮；步驟(2)一級反應(yīng)：將步驟(1)所得的中性谷氨酸母液轉(zhuǎn)移至一級反應(yīng)罐內(nèi)，將一級反應(yīng)罐內(nèi)的中性谷氨酸母液升溫至65℃，在此溫度下，螯合劑的溶解性較好，螯合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，螯合功效可以穩(wěn)定的發(fā)揮；并向升溫后的中性谷氨酸母液中加入質(zhì)量為10kg的螯合劑，螯合劑與谷氨酸母液中的氨基酸協(xié)同作用，準備對后續(xù)步驟中添加的鉀離子進行螯合，本實施例中的螯合劑為木糖醇和山梨糖醇，木糖醇與山梨糖醇的添加比例為1:1，得到螯合母液；以150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌13min，攪拌是為了使螯合劑均勻分布在中性谷氨酸母液中，有利于后續(xù)螯合反應(yīng)的進行，可以使螯合劑更好的、更徹底的螯合各種營養(yǎng)元素；之后，再向螯合母液中添加質(zhì)量為100kg、細度為80目的腐植酸粉末，腐植酸粉末可以提供有機質(zhì)，以200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌45min，再將螯合母液升溫至75℃，得到有機質(zhì)母液；升溫的目的是為后續(xù)螯合劑螯合營養(yǎng)元素做準備，因為溫度過低，螯合反應(yīng)進行的不徹底、不穩(wěn)定，螯合效果不好；步驟(3)二級反應(yīng)：將步驟(2)所得的有機質(zhì)母液轉(zhuǎn)移至二級反應(yīng)罐中，在75℃條件下，以150r/min的轉(zhuǎn)速對二級反應(yīng)罐內(nèi)的有機質(zhì)母液進行恒溫攪拌，同時向有機質(zhì)母液中依次加入40kg黃腐酸鉀、50kg硝酸鉀、50kg氧化鉀和50kg磷酸二氫鉀，黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀為有機質(zhì)母液中加入鉀離子，以形成谷氨酸鉀；在黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀每種物質(zhì)加入后均攪拌20min，冷卻后制得粗成品；恒溫攪拌就是為了螯合反應(yīng)進行的更徹底、穩(wěn)定，若不攪拌，則會造成物料沉淀，螯合反應(yīng)進行的不徹底，肥料不穩(wěn)定，螯合效果不好；步驟(3)二級反應(yīng)主要是對鉀元素進行的螯合作用，改變鉀元素的形態(tài)，將其由化合態(tài)變?yōu)轵蠎B(tài)，使其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，吸收率更高，有機質(zhì)母液中的鉀離子的濃度更高；步驟(4)研磨制膏：將步驟(3)所得的粗成品研磨制成谷氨酸鉀水溶肥成品。實施例3：利用玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀的方法，其包括如下步驟：步驟(1)調(diào)節(jié)ph：量取質(zhì)量為900kg的玉米發(fā)酵后的谷氨酸母液并轉(zhuǎn)移至調(diào)酸罐，谷氨酸母液的ph為4.5，氨基酸含量≥100g/l，總養(yǎng)分≥100g/l，有機質(zhì)含量≥150g/l；將調(diào)酸罐內(nèi)的谷氨酸母液升溫至50℃，升溫是為了更好的溶解輕質(zhì)氧化鎂粉末，用輕質(zhì)氧化鎂粉末將升溫后的谷氨酸母液的ph調(diào)節(jié)至7.0，得到中性谷氨酸母液，輕質(zhì)氧化鎂是堿性物質(zhì)，其成本低，且溶解度高，可以均勻、穩(wěn)定的調(diào)節(jié)谷氨酸母液的ph；步驟(1)調(diào)節(jié)ph是為了后續(xù)更好的溶解螯合劑，使螯合劑的螯合性能更穩(wěn)定，螯合功效更穩(wěn)定的發(fā)揮；步驟(2)一級反應(yīng)：將步驟(1)所得的中性谷氨酸母液轉(zhuǎn)移至一級反應(yīng)罐內(nèi)，將一級反應(yīng)罐內(nèi)的中性谷氨酸母液升溫至70℃，在此溫度下，螯合劑的溶解性較好，螯合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，螯合功效可以穩(wěn)定的發(fā)揮；并向升溫后的中性谷氨酸母液中加入質(zhì)量為20kg的螯合劑，螯合劑與谷氨酸母液中的氨基酸協(xié)同作用，準備對后續(xù)步驟中添加的鉀離子進行螯合，本實施例中的螯合劑為甘露醇、木糖醇和山梨糖醇，甘露醇、木糖醇、山梨糖醇的添加比例為2:1:1，得到螯合母液；以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15min，攪拌是為了使螯合劑均勻分布在中性谷氨酸母液中，有利于后續(xù)螯合反應(yīng)的進行，可以使螯合劑更好的、更徹底的螯合各種營養(yǎng)元素；之后，再向螯合母液中添加質(zhì)量為150kg、細度為100目的腐植酸粉末，腐植酸粉末可以提供有機質(zhì)，以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌60min，再將螯合母液升溫至80℃，得到有機質(zhì)母液；升溫的目的是為后續(xù)螯合劑螯合營養(yǎng)元素做準備，因為溫度過低，螯合反應(yīng)進行的不徹底、不穩(wěn)定，螯合效果不好；步驟(3)二級反應(yīng)：將步驟(2)所得的有機質(zhì)母液轉(zhuǎn)移至二級反應(yīng)罐中，在80℃的條件下，以100r/min的轉(zhuǎn)速對二級反應(yīng)罐內(nèi)的有機質(zhì)母液進行恒溫攪拌，同時向有機質(zhì)母液中依次加入80kg黃腐酸鉀、90kg硝酸鉀、100kg氧化鉀和100kg磷酸二氫鉀，黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀為有機質(zhì)母液中加入鉀離子，以形成谷氨酸鉀；在黃腐酸鉀、硝酸鉀、氧化鉀及磷酸二氫鉀每種物質(zhì)加入后均攪拌30min，冷卻后制得粗成品；恒溫攪拌就是為了螯合反應(yīng)進行的更徹底、穩(wěn)定，若不攪拌，則會造成物料沉淀，螯合反應(yīng)進行的不徹底，肥料不穩(wěn)定，螯合效果不好；冷卻后制得粗成品；步驟(3)二級反應(yīng)主要是對鉀元素進行的螯合作用，改變鉀元素的形態(tài)，將其由游化合態(tài)為螯合態(tài)，使其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，吸收率更高，有機質(zhì)母液中的鉀離子的濃度更高；步驟(4)研磨制膏：將步驟(3)所得的粗成品研磨制成谷氨酸鉀水溶肥成品。實施例4：利用本發(fā)明制得的谷氨酸鉀水溶肥成品與市售普通高鉀肥，在同一試驗田內(nèi)，相同的種植條件下，進行連續(xù)4季對花生進行長效實驗；每季種植開始前，均施用本發(fā)明制得的谷氨酸鉀水溶肥成品與市售普通高鉀肥，施用量為40kg/畝。施用本發(fā)明制得的谷氨酸鉀水溶肥成品的花生田為實驗組，施用市售普通高鉀肥的花生田為對照組，兩組產(chǎn)量對比數(shù)據(jù)如表1所示。表1實驗組與對照組產(chǎn)量對比數(shù)據(jù)實驗組產(chǎn)量(kg/畝)對照組產(chǎn)量(kg/畝)增產(chǎn)百分比(％)第一季324.46311.244.2％第二季332.52314.425.8％第三季341.61317.387.6％第四季343.34309.9810.8％由表1可知，實驗組的每季花生種植產(chǎn)量均比對照組產(chǎn)量高，4季種植的增產(chǎn)百分比平均為7.1％，表明利用了谷氨酸母液中高含量的氨基酸生產(chǎn)出的谷氨酸鉀水溶肥，肥效好；從4季花生種植的結(jié)果來看，對照組4季花生產(chǎn)量先升后降，表明市售普通高鉀肥的肥效持久性較差，而實驗組4季花生產(chǎn)量持續(xù)增長，表明本發(fā)明制得的谷氨酸鉀水溶肥成品的肥效持久性較好。從成本上來看，谷氨酸母液本身是味精生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)出的一種工業(yè)廢水，處理難度大、費用高，利用谷氨酸母液生產(chǎn)谷氨酸鉀水溶肥，沒有廢水廢渣的排放；不但緩解了味精生產(chǎn)企業(yè)處理廢水的壓力，降低了企業(yè)廢水處理成本，解決了谷氨酸母液污染環(huán)境的問題，而且將其變廢為寶，實現(xiàn)資源利用最大化；產(chǎn)出的谷氨酸鉀水溶肥成品成本為每噸2000元，較市售普通高鉀肥每噸降低1500-2000元，降低了肥料生產(chǎn)的成本，增加了谷氨酸母液的附加值，增加了味精生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12