CN103274777A

CN103274777A - 利用动物骨骼及屠宰血液有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺

Info

Publication number: CN103274777A
Application number: CN2013102311551A
Authority: CN
Inventors: 牟钰德; 赵思雨; 赵伟洁
Original assignee: HARBIN TIANER ANIMAL BY-PRODUCTS TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: HARBIN TIANER ANIMAL BY-PRODUCTS TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-06-09
Filing date: 2013-06-09
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-06-09
Also published as: CN103274777B

Abstract

利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，涉及一种骨血肽微生物有机肥的生产工艺。本工艺是利用屠宰分割杂骨以及负压抽提鲜骨中的骨胶原蛋白以前抽提出的血水和以后剩余的骨渣，按比例投入到屠宰抹红工序倒控出来的血液以及收集的有机废水中，混合粉碎打浆，经过灭菌酶解发酵后分离上清液灌装为液体骨血肽微生物有机肥；沉淀物为固体肥。本工艺利用了骨血废水生产有机肥，充分利用了屠宰场原来需要花费大量资金处理的有机物，将其通过生物处理后变为微生物有机肥还田，并且不会产生二次处理尾料的问题，彻底解决了污染。将屠宰场这个在农产品加工行业中最大的污染源变为土壤急需的生物有机质的来源地。

Description

利用动物骨骼及屠宰血液有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺

技术领域

本发明涉及一种骨血肽有机肥的生产工艺，具体涉及一种利用屠宰分割杂骨以及鲜骨提取蛋白以前抽提出的血水和以后剩余的骨渣及含有污血的有机废水生产骨血肽微生物有机肥的工艺。

背景技术

现有对于屠宰分割鲜骨处理技术有提取明胶、生产骨素、蒸出骨油以后生产饲料添加剂等。不论采用酸碱法、酶解酸沉法等等提取骨胶原蛋白的方法，都会产生中和物，需要二次处理。生产饲料虽然不涉及环境污染，但是附加值不高。本技术进行了分类提取蛋白后的骨渣仍然可以做为饲料或肥料的添加剂，提高了附加值。

现有对于动物血液处理技术都集中在分离血清和血球蛋白，生产饲料添加剂方面。虽然这是很有营养的仔猪断奶期饲料添加剂，但是血液在夏季几小时内就会受到细菌污染而变质。虽然添加了防腐剂、抗凝剂，如果饲料厂距离屠宰场运距较远，还是很容易威胁到饲料安全。大量的防腐剂、抗凝剂也会影响到仔猪健康。

现有对于屠宰场有机废水的处理，基本都是建设污水处理，集中处理后排入市政管网。没有在建厂时就将浓度高的含血有机废水分流并单独收集处理，加大了污水处理难度和费用，排放指标多数不完全合格。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥的工艺，该工艺充分利用了屠宰场原来需要花费大量资金处理的有机物，将其通过生物处理后变为微生物有机肥还田，并且不会产生二次处理尾料的问题，不但彻底解决了污染，而且提高了屠宰下脚料深加工附加值。

本发明的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥的工艺，步骤如下：

（1）按照质量比为屠宰血液有机废水混合物85-90、动物骨骼10-15的比例混合，用胶体磨打浆160-200目；

（2）投入占混合物总重量5-15%的糖；

（3）搅拌15-20分钟后，泵入列管式灭菌机，在90-140℃、流速1000-1200L/h的条件下进行杀菌处理，然后泵入已杀菌的框式搅拌发酵罐内；

（4）当发酵罐内物料降温至40-50℃时，投入分别占物料总重量0.1-0.5%的动物蛋白水解酶和脂肪酶，在40-50℃的温度下酶解2-4小时，降温至37℃±2；

（5）投入占物料总重量0.2-0.5%的混合菌种，在37℃±2温度下边水解边厌氧发酵20-24小时；然后温度降至28℃±2，好氧发酵20-24小时；

（6）当测活菌数达到5×10⁹cfu/ml以上，测pH值5-6时降至室温，分离过滤上清液灌装为液态骨血肽微生物有机肥，沉淀物为固态骨血肽微生物有机肥。

本工艺是利用屠宰分割杂骨以及负压抽提出鲜骨中的骨胶原蛋白以前抽提出的血水和以后剩余的骨渣，按比例投入到屠宰抹红工序倒控出来的血液以及收集的有机废水中，混合粉碎打浆，经过灭菌酶解发酵后分离过滤上清液灌装为液体微生物有机肥；沉淀物与固体肥掺混使用。

本工艺利用了骨血废水生产有机肥工艺，充分利用了屠宰场原来需要花费大量资金处理的有机物，将其通过生物处理后变为微生物有机肥还田，并且不会产生二次处理尾料的问题，不但彻底解决了环境污染，而且提高附加值。将屠宰场这个在农产品加工行业中最大的污染源变为生物有机质的来源地。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为骨壁分离机的结构示意图；

图3为骨壁分离机的主视图；

图4为剥离组件的结构示意图；

图5为图4的G向视图；

图6为拿掉刀片后的转轴的剖视图。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明的技术方案作进一步解释说明，但并不限定本发明的保护范围，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式按照如下步骤利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽有机肥：

（2）投入占混合物总重量5-15%的红糖；

（3）搅拌15-20分钟后，泵入列管式灭菌机，在90-140℃、流速1000-1200L/h的条件下进行杀菌处理，然后泵入已杀菌的框式搅拌发酵罐内，打开发酵罐夹套阀门通冷水并搅拌降温；

（4）当物料降温至40-50℃时，投入分别占物料总重量0.1-0.5%的动物蛋白水解酶和脂肪酶，在40-50℃的温度下酶解2-4小时，降温至37℃±2；

（6）当测活菌数达到5×10⁹cfu/ml以上，测pH值5-6时降温，分离过滤上清液灌装为液态骨血肽有机肥，沉淀物为固体肥。

本实施方式中，所述动物骨骼为提取骨胶原蛋白液以后分离的骨内壁或杂骨粉碎物。

本实施方式中，所述屠宰血液有机废水混合物为抹红血液、鲜骨中分离血水、屠宰分割鲜骨生产线分流排放收集的含血污水中的两种或三种的混合物。

本实施方式中，所述屠宰血液有机废水混合物按照质量比，由抹红血液20-30、鲜骨中分离血水20-30、屠宰分割鲜骨生产线分流排放收集的含血污水40-60混合而成。

本实施方式中，所述鲜骨中分离血水按照如下步骤获得：

（1）将鲜骨浸泡、漂洗、切块、冷冻后，装入提取罐中并密封；

（2）启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

（3）开启提取罐内套蒸汽阀门，升温至内套表示温度为20-50℃、罐内压力为0.01-0.1MPa时关闭进气阀；

（4）逐渐打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将从骨中融出的血水抽入缓冲罐，当缓冲罐压力归0时，打开底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（5）重复数次步骤（2）—（4），使血水在没凝固前随压泄出；

（6）打开提取罐体顶部的喷淋阀门1-5分钟，冲洗骨表面附着的血融出留下的血沫，启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵，逐渐打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，利用缓冲罐内负压将其抽至缓冲罐，当压力归0时，打开缓冲罐底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（7）启动提取罐内套蒸汽阀门和真空泵，至提取罐内套表示温度40-60℃、罐内压力0.01-0.1MPa时关闭进气阀；缓冲罐真空度14-75 mmhg时关闭真空泵；

（8）缓慢打开提取罐与缓冲罐之间的阀门，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色由褐色逐渐变黄白色时，预示血水抽提结束，当负压归0时，排空缓冲罐，打开阀门放净缓冲罐中的以血水为主的物料。

本实施方式中，所述骨内壁按照如下步骤获得：

（1）将屠宰猪、牛、羊、驴、马、鸡、鸭、鹅或袋鼠分割肉剔除的畜禽动物鲜骨或提取骨胶原蛋白液以后剩余的骨渣放进清洗槽进行清洗，捞出后放入震动沥水机沥水；

（2）然后送入粉碎机粗粉碎至0.8-1.5cm；

（3）将经过粗粉碎的骨渣送入骨壁分离机中进行骨壁剥离，剥离后传送到三层筛分机中过筛，从筛分机上层筛出骨外壁，中层筛出骨内外壁混合物，下层漏出骨内壁。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式按照如下步骤利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥：

一、屠宰抹红倒控出来的血液及鲜骨中分离血水和分流排放收集的含血污水混合物，按照质量比抹红血液20-30、鲜骨中分离血水20-30、分流排放收集的含血污水40-60的比例混合，按波美度确定标准值指导浓度配比。

二、分离骨内壁：

（一）抽提骨胶原蛋白液：

（2）启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

（3）开启提取罐内套蒸汽阀门，升温至表示温度为20-50℃、罐内压力为0.01-0.1MPa时关闭进气阀；

（4）逐渐打开缓冲罐连接提取罐阀门，将从骨中融出的血水抽入缓冲罐，当缓冲罐压力归0时，打开底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（8）缓慢打开提取罐与缓冲罐之间的阀门，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色由褐色逐渐变黄白色时，预示血水抽提结束；当缓冲罐负压归0时，打开缓冲罐底部阀门放净缓冲罐中的以血水为主的物料至有机肥车间备用，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（9）将提取罐夹套和内套蒸汽阀门同时启动升温升压，当内套表示温度升至60-100℃、表示压力升至0.1-0.13Mpa时关闭夹内套进气阀；

（10）启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；

（11）缓慢打开缓冲罐与提取罐之间阀门，将以脂肪为主的混合液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（12）重复步骤（9）—（11），在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色变黄白色并逐渐乳白时，鲜骨中的脂肪脱除步骤结束，排空缓冲罐内以脂肪为主的物料，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（13）开启提取罐内套和夹套蒸汽阀门，当提取罐内套表示温度90-121℃、罐内压力0.1-0.15MPa时关闭夹内套进气阀；启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；缓慢打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（14）重复步骤（13）3-6次，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中可以观察到，当抽出物乳白，即得骨胶原蛋白液。当抽出物浓度逐渐下降，物料颜色由浓浓的乳白逐渐变得稀薄时，预示提取即将结束。将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐以后，缓冲罐负压归0时，打开底部放料阀门，排空缓冲罐中的骨胶原蛋白液至暂储罐。

（二）骨壁分离：

（16）打开提取罐口，将提取后的骨渣送入清洗槽，捞出后放入震动沥水机中沥水。清洗废水排入有机肥车间集中处理。

（17）通过沥水机连接的传送带将骨渣送入锤式粉碎机进行粗粉碎至0.8-1.5cm后，再传送至骨壁分离机进行剥离。

如图2-6所示，所述骨壁分离机由上至下依次包括进料斗1、剥离仓2和出料口3。进料斗1、剥离仓2、出料口3相通。剥离仓2内安装有旋转剥离组件，所述旋转剥离组件由6-12片刀片4和转轴5组成，转轴5的轴心位于剥离仓3的横向中心线上；转轴5的轴面沿圆周方向均匀设置有若干个倾斜的刀片4且其刃口8朝外露出，刃口8较转轴5面高出2-10mm可调，

上述装置中，所述刀片4的长度与转轴5的长度一致，厚度为3-8mm。

上述装置中，所述转轴5的端部与设置在剥离仓3两端的轴承7相连接，可通过轴承7控制转轴5的转速。

上述装置中，所述剥离仓2的形状为圆筒形。

上述装置中，所述转轴5的轴面沿圆周方向铣出6-12个安置刀片4的斜平面槽6，斜平面槽6均匀分布在转轴5的轴面上，其倾角30-45度，斜面深度以刀片厚度3-8mm为准，长度与转轴一致，宽度与刀片宽度一致；斜平面槽6的斜面上设置有圆孔11，刀片4上设置有椭圆形槽孔9，椭圆形槽孔9和圆孔内插有螺丝10，刀片4通过螺丝10固定在斜平面槽6内，刀片4的刃口与剥离仓2内壁的距离为2-10mm可调。每片刀片4上设置有3个与转轴5对应的用于固定螺丝10的椭圆形槽口9，用于调节刀片刃口8与剥离仓壁之间的距离。

工作原理如下：

骨壁剥离利用了骨松质与骨密质对碾斩挤压力的承受不同，用转轴上的6-12片刀刃与剥离仓之间的距离，可调节物料通过的量和剥离时碾斩挤压的力。转轴带动刀片沿着逆时针方向旋转；进料斗从转轴最顶端进料，骨渣进入剥离舱以后限制在剥离仓壁与刀刃之间，骨渣随着转轴的旋转，受到刀刃的刮碾和转轴与剥离舱壁的挤压，形成不均匀颗粒或不规则片状。

（18）剥离后的骨渣从出料口排出，传送到三层筛分机中。

筛分时根据颗粒大小分离骨外壁与骨内壁。骨松质经过碾斩挤压变成较细小的颗粒，从筛分机最低层漏出骨内壁，呈褐色，与血水、有机废水一起打浆后酶解发酵生产有机肥；骨密质较坚硬，经过碾斩挤压后颗粒仍然大于骨松质，从筛分机上层孔径5-8mm筛出，打浆酶解发酵后低温干燥，做为补钙制剂原料；其中筛分机中层孔径4-5mm筛出的是掺有骨内外壁的混合物，打浆酶解发酵后低温干燥，做为宠物饲料添加剂。经过剥离和筛分，可以物尽其用，提高附加值。

三、取上述混合液，按混合液体85-90、提取骨胶原蛋白液以后分离的骨渣（骨内壁）或杂骨粉碎10-15的质量比，一起用胶体磨打浆160-200目后泵入混拌机。

四、从糖厂购买落地红糖废料按总重量5-15%比例投入混拌机。

五、在混料机中搅拌10-20分钟；泵入列管式灭菌机90-140℃、流速1000-1200L/h杀菌后，泵入已经121℃杀菌30分钟的框式搅拌发酵罐。

六、发酵罐夹套通冷水，将里面的物料降温至40-50℃时，投入广西庞博生物工程有限公司生产的动物蛋白水解酶和脂肪酶，其中动物蛋白水解酶占物料总重量0.1-0.5%、脂肪酶占物料总重量0.1-0.5%，酶活力均为70×10⁴u/g。

七、用恒温罐循环泵控制发酵罐温度。在酶解2-4小时后降温至37℃±2。

八、投入占物料总重量0.2-0.5%的混合菌种。按重量比计，混合菌种由地衣芽孢杆菌Accc10037 Bacillus lichenifoymis 40-60、酵母菌Accc20060 Candida utilis 20-40、嗜酸乳杆菌Accc10637 Lactobacillus acidophilus 20-40混合而成，其菌活均为10⁹-10¹⁰cfu/ml，上述菌种来源于中国农业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为Accc10037\Accc20060\Accc10637。

九、在37℃±2温度下边水解边厌氧发酵20-24小时；然后温度降至28℃±2，好氧发酵20-24小时。期间跟踪采样测试，观察是否染杂菌以及植入菌群的生长情况。

发酵酶解40-48小时以后，测活菌数达到5×10⁹cfu/ml以上，测pH值5-6时，降温至20℃或常温灌装。活菌数达不到时，延长发酵时间。

十、酶解发酵期间，不间断搅拌速度为每分钟15转。

Claims

1.利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述工艺包括如下步骤：

(1)按照质量比为屠宰血液有机废水混合物85-90、动物骨骼10-15的比例混合，用胶体磨打浆160-200目；

(2)投入占混合物总重量5-15％的糖；

(3)搅拌15-20分钟后，泵入列管式灭菌机，在90-140°C、流速1000-1200L/h的条件下进行杀菌处理，然后泵入已杀菌的框式搅拌发酵罐内；

(4)当发酵罐内物料降温至40-50°C时，投入分别占物料总重量0.1-0.5％的动物蛋白水解酶和脂肪酶，在40-50°C的温度下酶解2-4小时，降温至37°C±2；

(5)投入占物料总重量0.2-0.5％的混合菌种，在37°C+2温度下边水解边厌氧发酵20-24小时；然后温度降至28℃±2，好氧发酵20-24小时；

(6)当测活菌数达到5×10⁹cfu/ml以上，测pH值5-6时降至室温，分离过滤上清液灌装为液态骨血肽微生物有机肥，沉淀物为固态骨血肽微生物有机肥。

2.根据权利要求1所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述动物骨骼为提取骨胶原蛋白液以后分离的骨内壁或杂骨粉碎物。

3.根据权利要求1所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述屠宰血液有机废水混合物为抹红血液、鲜骨中分离血水、屠宰分割鲜骨生产线分流排放收集的含血污水中的两种或三种的混合物。

4.根据权利要求1所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述屠宰血液有机废水混合物按照质量比，由抹红血液20-30、鲜骨中分离血水20-30、屠宰分割鲜骨生产线分流排放收集的含血污水40-60混合而成。

5.根据权利要求3或4所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述鲜骨中分离血水按照如下步骤获得：

(1)将鲜骨浸泡、漂洗、切块、冷冻后，装入提取罐中并密封；

(2)启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

(3)开启提取罐内套蒸汽阀门，升温至内套表示温度为20-50°C、罐内压力为0.01-0.1MPa时关闭进气阀；

(4)逐渐打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将从骨中融出的血水抽入缓冲罐，当缓冲罐压力归0时，打开底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

(5)重复数次步骤(2)—(4)，使血水在没凝固前随压泄出；

(6)打开提取罐体顶部的喷淋阀门1-5分钟，冲洗骨表面附着的血融出留下的血沫，启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵，逐渐打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，利用缓冲罐内负压将其抽至缓冲罐，当压力归0时，打开缓冲罐底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

(7)启动提取罐内套蒸汽阀门和真空泵，至提取罐内套表示温度40-60°C、罐内压力0.01-0.1MPa时关闭进气阀；缓冲罐真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

(8)缓慢打开提取罐与缓冲罐之间的阀门，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色由褐色逐渐变黄白色时，预示血水抽提结束，当负压归0时，排空缓冲罐，打开阀门放净缓冲罐中的以血水为主的物料。

6.根据权利要求2所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述骨内壁按照如下步骤获得：

(1)将提取骨胶原蛋白液以后剩余的骨渣放进清洗槽进行清洗，捞出后放入震动沥水机沥水；

(2)然后送入粉碎机粗粉碎至0.8-1.5cm；

(3)将经过粗粉碎的骨渣送入骨壁分离机中进行骨壁剥离，剥离后传送到三层筛分机中过筛，从筛分机上层筛出骨外壁，中层筛出骨内外壁混合物，下层漏出骨内壁。

7.根据权利要求1所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述动物骨骼为屠宰猪、牛、羊、驴、马、鸡、鸭、鹅或袋鼠分割肉剔除的畜禽动物鲜骨。

8.根据权利要求1所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于按质量比计，所述混合菌种由地衣芽孢杆菌40-60、酵母菌20-40和嗜酸乳杆菌20-40混合而成。

9.根据权利要求1或8所述的利用屠宰分割鲜骨及污血有机废水生产骨血肽微生物有机肥工艺，其特征在于所述混合菌种的菌活均为10⁹-10¹⁰cfu/ml。