CN105176811A - 以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离co2的系统与方法 - Google Patents

以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离co2的系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统与方法。该系统和方法中，利用秸秆水解液和沼液进行假丝酵母菌发酵，酵母水解后得到复合氨基酸，复合氨基酸再通过KOH中和后生成相对廉价的复合氨基酸盐，并将其应用于CO2吸收分离，将富CO2氨基酸盐溶液与发酵后沼液按一定比例混合应用于农业生产。本发明有效规避了传统化学吸收剂降解损失量大、再生能耗高等弊端，同时去除了沼液中大部分氨氮，提高沼液中营养成份含量，使沼液更容易处理和应用，达到在能源与环境两方面双赢的效果。

Description

以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统与方法
技术领域
本发明涉及沼气工程与CO2吸收分离一体化的技术领域，具体地指一种以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统与方法。
技术背景
目前沼气、垃圾填埋气和生物质热解气等富CO2气体中CO2分离技术主要有化学吸收法、物理吸附法、膜分离技术等，其中技术最成熟、工程应用最广泛的是化学吸收法。CO2化学吸收法具有CO2分离效率高、分离过程中目标气体损失少等优点。如分离沼气中的CO2时以CH4为目标气体，具有对气体分压适应性广、操作简单和商业应用广等优点，是近期可以大规模推广应用的技术之一。但传统化学吸收技术存在CO2分离成本过高及环境风险较大等关键瓶颈亟待解决。CO2化学分离成本高，主要归因于常规吸收剂高CO2反应速率与低再生能耗特性不能完美匹配，从而导致吸收剂富CO2溶液再生热耗巨大或系统投资巨大。同时，吸收剂在循环运行中存在挥发、降解、夹带等问题，从而造成吸收剂的补充量大，且挥发的吸收剂和降解产物处理不当也易造成对人体健康与环境的威胁。
为解决此问题，满足“低降解、低再生能耗、高CO2吸收速率和高CO2携带能力”的新型单一吸收剂或混合吸收剂成为目前的研究重点。在众多吸收剂中，由氨基酸与强碱中和反应而生成的AAS(Aminoacidsalt，氨基酸盐吸收剂)值得重视。氨基酸盐吸收剂分子结构中拥有与传统有机胺相同的氨基官能团，其CO2吸收能力可与有机胺相比，甚至更高。同时，氨基酸盐吸收剂的离子特性使其具有零蒸气分压及抗氧化降解等特性，因而其挥发损失和氧化降解损失可忽略不计。另外，由于氨基酸大多源于自然界，因而具有良好的生物降解特性，处理处置容易，环境风险小。因此，氨基酸盐吸收剂被称为绿色吸收剂或环境友好型吸收剂，可用于解决目前CO2化学吸收法工艺中存在的高吸收剂损失及环境威胁较大等难题。但是，在CO2吸收-再生循环工艺中，氨基酸盐吸收剂依然需要采用热再生工艺，因而其能耗与传统有机胺吸收剂相当、甚至更高。如果仅仅采用氨基酸盐吸收剂来替换传统有机胺吸收剂，依然不能解决CO2再生能耗高的问题。由于氨基酸盐吸收剂具有优异的生物降解特性，处理处置容易，如果能在使用氨基酸盐吸收剂的基础上，将能耗巨大的再生过程摒弃，将CO2吸收-再生工艺简化为仅存在CO2吸收过程的单流程工艺，并将生成的富CO2吸收剂溶液与沼气工程中产生的沼液按比例混合后应用于农业生产，促进农林作物或植物生长发育，将CO2固化在植物机体或土壤中，势必会大幅降低CO2分离成本，同时亦可实现CO2的低成本储存与应用。显然，基于氨基酸盐吸收剂的CO2吸收单循环工艺需要解决的主要瓶颈为氨基酸的来源，需要满足低价、量广的基本要求。
尽管目前氨基酸生产工艺已经比较成熟，但大多采用微生物发酵方式直接生产单一型氨基酸，原料成本较高，过程控制较严格。如果将氨基酸应用到CO2吸收单循环工艺中，势必会造成氨基酸的供不应求，同时还将造成CO2吸收成本的大幅上升。因此，如能以有机废弃物作为发酵底物制备廉价的复合型氨基酸，不仅可以实现基于氨基酸盐吸收剂的CO2吸收单循环工艺，同时可以减少相关废弃物随意排放所造成的环境污染风险。在传统发酵型氨基酸生产工艺中，微生物生长所必需的碳源和氮源添加成本较高，如使用葡萄糖作为碳源、豆粕作为氮源等。沼液是沼气发酵过程中产生的一种高氨氮、高COD(ChemicalOxygenDemand，化学需氧量)的废液，尽管其可以作为肥料浇灌农作物，但大量的过剩沼液成为难以处理的废弃物，极易造成环境的二次污染。沼液中的氨氮能够作为假丝酵母菌生长的氮源，而秸秆水解液中高浓度葡萄糖可为其生长提供碳源，利用两种废弃物进行发酵，理论上在得到廉价氨基酸的同时，还可降低沼液中大部分氨氮，使之更容易处理或应用于农业生产。
因此，需要开发一种以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统与方法，该系统和方法能通过沼液和秸秆水解液发酵，得到廉价的可再生复合氨基酸，并将复合氨基酸作为CO2化学吸收剂进行单循环CO2吸收应用，大部分吸收富液与发酵后的低氨氮沼液混合可直接用于农业应用或抛弃。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统与方法。该系统和方法利用秸秆水解液和沼液进行假丝酵母菌发酵，酵母水解后得到复合氨基酸，复合氨基酸再通过KOH(氢氧化钾)中和后生成相对廉价的复合氨基酸盐，并将其应用于CO2吸收分离，将富CO2氨基酸盐溶液与发酵后沼液按一定比例混合应用于农业生产，有效规避了传统化学吸收剂降解损失量大、再生能耗高等弊端。同时去除了沼液中大部分氨氮，提高沼液中营养成份含量，使沼液更容易处理和应用，达到在能源与环境两方面双赢的效果。
为实现此目的，本发明所设计的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统，其特征在于：包括沼气工程发酵设备、沼液沉淀设备、沼液离心设备、搅拌发酵设备、第一过滤器、秸秆糖化反应设备、秸秆水洗设备、秸秆预处理反应器、悬浊发酵液离心设备、沼液储液罐、酵母水解反应器、第二过滤器、酵母水解液浓缩设备、氨基酸盐反应器、CO2吸收设备、三通阀、富液解吸设备、提纯气储气罐，它还包括第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵、热交换器、第四输送泵，其中，沼气工程发酵设备的新鲜沼液出口连接沼液沉淀设备的新鲜沼液入口，沼液沉淀设备的沼液出口通过第一输送泵连接沼液离心设备的沼液入口，沼液离心设备的上清液出口连接搅拌发酵设备的上清液入口，搅拌发酵设备还设有假丝酵母菌入口；秸秆预处理反应器设有第一秸秆出口、第一秸秆入口、NaOH溶液入口，秸秆预处理反应器的第一秸秆出口连接秸秆水洗设备的第二秸秆入口，秸秆水洗设备的第二秸秆出口连接秸秆糖化反应设备的第三秸秆入口，秸秆糖化反应设备还设有纤维素酶、缓冲溶液入口，秸秆糖化反应设备的秸秆糖化液出口连接第一过滤器的秸秆糖化液入口，第一过滤器的秸秆糖化滤液出口连接搅拌发酵设备的秸秆糖化滤液入口，搅拌发酵设备的发酵液出口通过第二输送泵连接悬浊发酵液离心设备的发酵液入口，悬浊发酵液离心设备的低氨氮沼液出口连接沼液储液罐的低氨氮沼液入口；悬浊发酵液离心设备的酵母泥出口连接酵母水解反应器的酵母泥入口，酵母水解反应器还设有木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口，酵母水解反应器的酵母水解液出口连接第二过滤器的酵母水解液入口，第二过滤器的酵母水解滤液出口连接酵母水解液浓缩设备的酵母水解滤液入口，酵母水解液浓缩设备的复合氨基酸出口连接氨基酸盐反应器的复合氨基酸入口，氨基酸盐反应器还设有KOH溶液入口，氨基酸盐反应器的复合氨基酸盐溶液出口连接CO2吸收设备的复合氨基酸盐溶液入口，CO2吸收设备还设有富碳气体入口、提纯气出口，CO2吸收设备的提纯气出口连接提纯气储气罐的提纯气入口；CO2吸收设备的富液出口通过第三输送泵连接三通阀的第一接口，三通阀的第二接口连接沼液储液罐的第一富液入口，沼液储液罐还设有第一富液出口；三通阀的第三接口连接热交换器的低温富液入口，热交换器的高温富液出口连接富液解吸设备的第二富液入口，富液解吸设备还设有加热器、空气入口、富碳气体出口，富液解吸设备的高温贫液出口连接热交换器的高温贫液入口，热交换器的低温贫液出口通过第四输送泵连接氨基酸盐反应器的复合氨基酸盐出口与CO2吸收设备的氨基酸盐入口之间的输送管路。
上述技术方案中，所述沼液沉淀设备的沼液出口与沼液离心设备的沼液入口之间的管路内设有第一流量计和第一输送泵，所述沼液离心设备的上清液出口与搅拌发酵设备的上清液入口之间的管路内设有第二流量计，第一过滤器的秸秆糖化滤液出口与搅拌发酵设备的秸秆糖化滤液入口之间的管路内设有第三流量计，秸秆糖化反应设备的纤维素酶、缓冲溶液入口处设有第四流量计，秸秆预处理反应器的NaOH溶液入口处设有第五流量计，搅拌发酵设备的发酵液出口与悬浊发酵液离心设备的发酵液入口之间的管路内设有第二输送泵和第六流量计，悬浊发酵液离心设备的酵母泥出口与酵母水解反应器的酵母泥入口之间的管路内设有质量传感器，酵母水解液浓缩设备的复合氨基酸出口与氨基酸盐反应器的复合氨基酸入口之间的管路内设有氨基酸浓度传感器，氨基酸盐反应器的KOH溶液入口处设有第七流量计，氨基酸盐反应器的复合氨基酸盐溶液出口与CO2吸收设备的复合氨基酸盐溶液入口之间的管路内设有第八流量计，CO2吸收设备的富碳气体入口处设有第一CO2浓度传感器，CO2吸收设备的富液出口与三通阀的第一接口之间的管路内设有第九流量计和第三输送泵，三通阀的第二接口与沼液储液罐的第一富液入口之间的管路内设有第十流量计，三通阀的第三接口与热交换器的低温富液入口之间设有第十一流量计，热交换器的高温富液出口与富液解吸设备的第二富液入口之间的管路内设有温度传感器，富液解吸设备的富碳气体出口处设有第二CO2浓度传感器，富液解吸设备的空气入口处设有第十二流量计。
一种利用上述以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：沼气工程发酵设备产生的新鲜沼液由新鲜沼液出口进入沼液沉淀设备，在沼液沉淀设备中自然沉淀1～2天后由沼液出口2进入沼液离心设备，在沼液离心设备中沼液以1900～2100r/min的转速离心15～25min，脱除沼液中大粒径悬浮颗粒，使悬浮颗粒直径范围在4～5μm，离心得到的沼液上清液通过上清液出口进入搅拌发酵设备；
步骤2：秸秆由第一秸秆入口进入秸秆预处理反应器中，进料时调节秸秆预处理反应器中秸秆的浓度为40～60g/L，NaOH溶液通过NaOH溶液入口进入秸秆预处理反应器中，在35～40℃的温度条件下处理时间5～7小时；经过NaOH预处理的秸秆通过第一秸秆出口进入秸秆水洗设备，经过水洗后由第三秸秆入口进入秸秆糖化反应设备，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(即该缓冲液由柠檬酸和柠檬酸钠配制而成)和纤维素酶通过纤维素酶、缓冲溶液入口进入秸秆糖化反应设备中，水解糖化反应23～24小时，得到秸秆糖化液；秸秆糖化液由秸秆糖化液出口进入第一过滤器，在第一过滤器中滤去残渣后得到秸秆糖化滤液，秸秆糖化滤液通过秸秆糖化滤液入口输送至搅拌发酵设备；
步骤3：通过第二流量计和第三流量计控制沼液上清液和秸秆糖化滤液的进料体积比为1:2，假丝酵母菌由假丝酵母菌入口进入搅拌发酵设备，在发酵液中按1L发酵液接入30mL新鲜菌液的接种量接种假丝酵母菌，控制搅拌发酵设备中温度为35～38℃、pH为3.0～5.0，好氧发酵2.5～3.5天，得到悬浊发酵液；
步骤4：步骤3中发酵完成的悬浊发酵液通过第二输送泵由发酵液入口输送至悬浊发酵液离心设备中，悬浊发酵液在1900～2100r/min的转速下离心10～15min，悬浊发酵液经过离心分离形成低氨氮沼液和酵母泥，低氨氮沼液通过低氨氮沼液出口进入沼液储液罐；在悬浊发酵液离心设备离心分离得到的酵母泥通过酵母泥出口进入酵母水解反应器；
步骤5：酵母泥在酵母水解反应器中先进行自溶，后进行水解，通过质量传感器控制进入酵母水解反应器中酵母泥的质量，再经木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口向酵母水解反应器进水配制成浓度为180～220g/L的菌悬浊液，调节酵母水解反应器的温度为50～60℃、pH为5.0～6.0，再由木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口加入质量分数为2～5％的氯化钠自溶15～17小时，自溶完成后，通过木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口补充质量分数为0.7～1.0％的木瓜蛋白酶，水解22～24小时，得到酵母水解液，酵母水解液通过酵母水解液出口进入第二过滤器，在第二过滤器中酵母水解液滤去残渣得到上清液，上清液通过酵母水解滤液出口14.2进入酵母水解液浓缩设备，在酵母水解液浓缩设备中对酵母水解滤液浓缩10～15倍得到浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸，复合氨基酸由复合氨基酸出口进入氨基酸盐反应器，与由KOH溶液入口进入的浓度为1mol/L的KOH等体积反应，生成浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸钾溶液，复合氨基酸钾溶液由复合氨基酸盐溶液出口进入CO2吸收设备顶部的复合氨基酸盐溶液入口；
步骤6：富CO2气体通过富碳气体入口进入CO2吸收设备的下部，复合氨基酸钾溶液在塔内进行CO2的吸收，富CO2气体去除CO2后得到提纯气体，提纯气体由提纯气出口进入提纯气储气罐，吸收了CO2的复合氨基酸钾溶液转化成富液；
步骤7：从CO2吸收设备底部富液出口流出的富液，根据CO2气体需要量通过三通阀来控制分配富液用于直接利用或摒弃与再生的比例，其中，用于直接利用或摒弃的富液通过第二接口进入沼液储液罐；用于再生的富液通过第三接口进入热交换器的低温富液入口，用于再生的富液在热交换器中加热升温至60～80℃后，由高温富液出口进入富液解吸设备顶部，并在富液解吸设备底部被加热器加热到100～115℃，使得CO2从富液中扩散出来，同时用空气辅佐吹扫再生，空气通过空气入口从富液解吸设备下部进入，空气携带从富液中扩散出来的CO2通过富碳气体出口从富液解吸设备的顶部排出，通过调节吹扫空气的温度、流量，使得从富液解吸设备顶部排出的气体中CO2体积分数达到800～1000ppmv；富液释放出CO2后再生成贫液，再生后的贫液通过高温贫液出口从富液解吸设备底部流出，由高温贫液入口进入热交换器完成热交换降温后，通过第四输送泵并入氨基酸盐反应器的复合氨基酸盐出口与CO2吸收设备的氨基酸盐入口之间的输送管道内。
上述技术方案中，所述步骤2中秸秆采用粉碎处理，粉碎后秸秆的粒径为0.5～1mm。
上述技术方案中，所述步骤2中秸秆糖化反应设备内设有温度传感器和pH传感器，所述秸秆糖化反应设备内进行水解糖化反应的温度为50～55℃、pH值为4～6。
上述技术方案中，所述步骤3中搅拌发酵设备内设有用于搅拌菌体和发酵液的搅拌装置，所述发酵设备还设有通气口。
上述技术方案中，所述步骤3得到的悬浊发酵液的氨氮浓度为30～100mg/L。
上述技术方案中，所述步骤5中酵母水解反应器内设有温度传感器、pH传感器，所述酵母水解反应器底部设有加热装置，通过与温度传感器配合控制反应温度。
上述技术方案中，所述步骤5中酵母水解液浓缩设备的滤膜为卷式纳滤膜，所述酵母水解液浓缩设备中过滤采用错流过滤方式。
上述技术方案中，所述步骤7中CO2吸收设备和富液解吸设备采用填料塔或疏水性中空纤维膜接触器。
本发明的有益效果为：
1、本发明以有机质厌氧发酵所产生的低成本沼液及废弃农作物秸秆为底物，通过微生物发酵和水解作用，得到低成本的复合氨基酸，并以其为环境友好型CO2吸收剂，应用于沼气、生物质热解气等富CO2气体的CO2吸收中，且大部分富液与沼液混合应用于农业生产，可有效规避传统化学吸收剂的高再生能耗问题，降低了工业中CO2分离成本；同时，也降低了挥发的吸收剂和降解产物的处理处置对人体健康与环境的潜在威胁。
2、本发明经过酵母发酵后的沼液不仅保留了原有营养物质、去除了大部分氨氮，更提高了沼液中氨基酸、蛋白质等营养物质含量，使沼液在应用及处理过程中更加方便，提高了其利用价值，降低了处理成本；沼液与富CO2氨基酸盐溶液混合后应用于农林生态，不仅能够改善土壤质量，增加农林植物的生物质产量，还可以将富液中的CO2转移到植物体内，达到进一步利用植物固定CO2的目的。
3、本发明以系统中产生的CO2气肥和富CO2氨基酸盐与沼液混合溶液为CO2载体，从气相和液相两方面为农林作物和植物生长提供生长所必须的CO2，可有效提高农林作物和植物的产量，还可加强对CO2的固定，一举多得。
4、本发明增大了对秸秆的利用量，减少了由于焚烧秸秆而给环境带来的污染。
5、本发明中沼液沉淀、离心后的沼渣可以作为固体营养原料，促进农林作物和植物生长的同时降低肥料成本。
说明书附图
图1为本发明以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统的结构与流程示意图。
其中，1—沼气工程发酵设备、1.1—新鲜沼液出口、2—沼液沉淀设备、2.1—新鲜沼液入口、2.2—沼液出口、3—第一输送泵、4—沼液离心设备、4.1—沼液入口、4.2—上清液出口、5—搅拌发酵设备、5.1—上清液入口、5.2—假丝酵母菌入口、5.3—秸秆糖化滤液入口、5.4—发酵液出口、6—第一过滤器、6.1—秸秆糖化滤液出口、6.2—秸秆糖化液入口、7—秸秆糖化反应设备、7.1—秸秆糖化液出口、7.2—纤维素酶、缓冲溶液入口、7.3—第三秸秆入口、8—秸秆水洗设备、8.1—第二秸秆出口、8.2—第二秸秆入口、9—秸秆预处理反应器、9.1—第一秸秆出口、9.2—第一秸秆入口、9.3—NaOH溶液入口、10—第二输送泵、11—悬浊发酵液离心设备、11.1—发酵液入口、11.2—酵母泥出料口、11.3—低氨氮沼液出液口、12—沼液储液罐、12.1—酵母泥出口、12.2—第一富液入口、12.3—第一富液出口、13—酵母水解反应器、13.1—酵母泥入口、13.2—木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口、13.3—酵母水解液出口、14—第二过滤器、14.1—酵母水解液入口、14.2—酵母水解滤液出口、15—酵母水解液浓缩设备、15.1—酵母水解滤液入口、15.2—复合氨基酸出口、16—氨基酸盐反应器、16.1—复合氨基酸入口、16.2—KOH溶液入口、16.3—复合氨基酸盐溶液出口、17—CO2吸收设备、17.1—复合氨基酸盐溶液入口、17.2—富碳气体入口、17.3—提纯气出口、17.4—富液出口、18—第三输送泵、19—三通阀、19.1—第一接口、19.2—第二接口、19.3—第三接口、20—热交换器、20.1—低温富液入口、20.2—高温富液出口、20.3—高温贫液入口、20.4—低温贫液出口、21—加热器、22—富液解吸设备、22.1—第二富液入口、22.2—空气入口、22.3—高温贫液出口、22.4—富碳气体出口、23—第四输送泵、24—提纯气储气罐、24.1—提纯气入口、25.1—第一流量计、25.2—第二流量计、25.3—第三流量计、25.4—第四流量计、25.5—第五流量计、25.6—第六流量计、25.7—第七流量计、25.8—第八流量计、25.9—第九流量计、25.10—第十流量计、25.11—第十一流量计、25.12—第十二流量计、26—温度传感器、27—质量传感器、28.1—氨基酸浓度传感器、28.2—第一CO2浓度传感器、28.3—第二CO2浓度传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统，包括沼气工程发酵设备1、沼液沉淀设备2、沼液离心设备4、搅拌发酵设备5、第一过滤器6、秸秆糖化反应设备7、秸秆水洗设备8、秸秆预处理反应器9、悬浊发酵液离心设备11、沼液储液罐12、酵母水解反应器13、第二过滤器14、酵母水解液浓缩设备15、氨基酸盐反应器16、CO2吸收设备17、三通阀19、富液解吸设备22、提纯气储气罐24，它还包括第一输送泵3、第二输送泵10、第三输送泵18、热交换器20、第四输送泵23，其中，沼气工程发酵设备1的新鲜沼液出口1.1连接沼液沉淀设备2的新鲜沼液入口2.1，沼液沉淀设备2的沼液出口2.2通过第一输送泵3连接沼液离心设备4的沼液入口4.1，沼液离心设备4的上清液出口4.2连接搅拌发酵设备5的上清液入口5.1，搅拌发酵设备5还设有假丝酵母菌入口5.2；秸秆预处理反应器9设有第一秸秆出口9.1、第一秸秆入口9.2、NaOH溶液入口9.3，秸秆预处理反应器9的第一秸秆出口9.1连接水洗设备8的第二秸秆入口8.2，水洗设备8的第二秸秆出口8.1连接秸秆糖化反应设备7的第三秸秆入口7.3，秸秆糖化反应设备7还设有纤维素酶、缓冲溶液入口7.2，秸秆糖化反应设备7的秸秆糖化液出口7.1连接第一过滤器6的秸秆糖化液入口6.2，第一过滤器6的秸秆糖化滤液出口6.1连接搅拌发酵设备5的秸秆糖化滤液入口5.3，搅拌发酵设备5的发酵液出口5.4通过第二输送泵10连接悬浊发酵液离心设备11的发酵液入口11.1，悬浊发酵液离心设备11的低氨氮沼液出口11.3连接沼液储液罐12的低氨氮沼液入口12.1；悬浊发酵液离心设备11的酵母泥出口11.2连接酵母水解反应器13的酵母泥入口13.1，酵母水解反应器13还设有木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口13.2，酵母水解反应器13的酵母水解液出口13.3连接第二过滤器14的酵母水解液入口14.1，第二过滤器14的酵母水解滤液出口14.2连接酵母水解液浓缩设备15的酵母水解滤液入口15.1，酵母水解液浓缩设备15的复合氨基酸出口15.2连接氨基酸盐反应器16的复合氨基酸入口16.1，氨基酸盐反应器16还设有KOH溶液入口16.2，氨基酸盐反应器16的复合氨基酸盐溶液出口16.3连接CO2吸收设备17的复合氨基酸盐溶液入口17.1，CO2吸收设备17还设有富碳气体入口17.2、提纯气出口17.3，CO2吸收设备17的提纯气出口17.3连接提纯气储气罐24的提纯气入口24.1；CO2吸收设备17的富液出口17.4通过第三输送泵18连接三通阀19的第一接口19.1，三通阀19的第二接口19.2连接沼液储液罐12的第一富液入口12.2，沼液储液罐12还设有第一富液出口12.3；三通阀19的第三接口19.3连接热交换器20的低温富液入口20.1，热交换器20的高温富液出口20.2连接富液解吸设备22的第二富液入口22.1，富液解吸设备22还设有加热器21、空气入口22.2、CO2气体出口22.4，富液解吸设备22的贫液出口22.3连接热交换器20的高温贫液入口20.3，热交换器20的低温贫液出口20.4通过第四输送泵23连接氨基酸盐反应器16的复合氨基酸盐出口16.3与CO2吸收设备17的氨基酸盐入口17.1之间的输送管路。
上述技术方案中，所述沼液沉淀设备2的沼液出口2.2与沼液离心设备4的沼液入口4.1之间的管路内设有第一流量计25.1和第一输送泵3，所述沼液离心设备4的上清液出口4.2与搅拌发酵设备5的上清液入口5.1之间的管路内设有第二流量计25.2，第一过滤器6的秸秆糖化滤液出口6.1与搅拌发酵设备5的秸秆糖化滤液入口5.3之间的管路内设有第三流量计25.3，秸秆糖化反应设备7的纤维素酶、缓冲溶液入口7.2处设有第四流量计25.4，秸秆预处理反应器9的NaOH溶液入口9.3处设有第五流量计25.5，搅拌发酵设备5的发酵液出口5.4与悬浊发酵液离心设备11的发酵液入口11.1之间的管路内设有第二输送泵10和第六流量计25.6，悬浊发酵液离心设备11的酵母泥出口11.2与酵母水解反应器13的酵母泥入口13.1之间的管路内设有质量传感器27，酵母水解液浓缩设备15的复合氨基酸出口15.2与氨基酸盐反应器16的复合氨基酸入口16.1之间的管路内设有氨基酸浓度传感器28.1，氨基酸盐反应器16的KOH溶液入口16.2处设有第七流量计25.7，氨基酸盐反应器16的复合氨基酸盐溶液出口16.3与CO2吸收设备17的复合氨基酸盐溶液入口17.1之间的管路内设有第八流量计25.8，CO2吸收设备17的富碳气体入口17.2处设有第一CO2浓度传感器28.2，CO2吸收设备17的富液出口17.4与三通阀19的第一接口19.1之间的管路内设有第九流量计25.9和第三输送泵18，三通阀19的第二接口19.2与沼液储液罐12的第一富液入口12.2之间的管路内设有第十流量计25.10，三通阀19的第三接口19.3与热交换器20的低温富液入口20.1之间设有第十一流量计25.11，热交换器20的高温富液出口20.2与富液解吸设备22的第二富液入口22.1之间的管路内设有温度传感器26，富液解吸设备22的CO2气体出口22.4处设有第二CO2浓度传感器28.3，富液解吸设备22的空气入口22.2处设有第十二流量计25.12。
上述技术方案中，温度传感器26、质量传感器27及各个流量计和浓度传感器均用于测量各处溶液或气体的相关参数，确定本系统是否在正常的范围运行，有不足或者超过相关参数，将对外源添加剂流量、沼液流量、水解液流量、酵母泥输送质量或加热器温度等进行调节，保证系统的正常工作。
一种利用上述以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统制备氨基酸及分离CO2的方法，该方法中，沼液与秸秆水解液经过假丝酵母菌发酵，水解发酵液中的酵母菌得到的水解液与KOH溶液反应得到复合氨基酸盐，沼气、垃圾填埋气和生物质热解气等富CO2气体中的CO2在吸收阶段被复合氨基酸盐溶液吸收而形成富液，大部分富液与发酵后沼液混合施用于农作物，少量富液回收再生，同时将再生过程中产生的CO2气体作为气肥施用温室于大棚。在CO2气体需求量较小情况下，大部分富液与发酵后沼液混合，直接用于农林生态应用，或者用于农林作物或植物的浇灌，促进作物或植物的生长，从而将携带的CO2储存在作物或植物机体和土壤及含水层中。在CO2气体需求量较大的情况下，少部分富液可经过热交换器20加热后进入富液解吸设备22中，经过升温和空气吹扫辅助再生，将富液中携带的CO2再生，从而形成贫碳氨基酸盐液简称贫液，贫液通过热交换器20降温后输送至CO2吸收设备17进行循环利用。通过调节吹扫空气温度、流量，从而使从富液解吸设备22顶部排出的气体中CO2体积分数达到800～1000ppmv，可直接用于温室大棚的气体施肥应用。
本发明具体来说包括如下步骤：
步骤1：沼气工程发酵设备1产生的新鲜沼液由新鲜沼液出口1.1进入沼液沉淀设备2，在沼液沉淀设备2中自然沉淀1天后由沼液出口2.2进入沼液离心设备4，在沼液离心设备4中沼液以2000r/min的转速离心20min，脱除沼液中大粒径悬浮颗粒，使悬浮颗粒直径范围在4～5μm，离心得到的沼液上清液通过上清液出口4.2进入搅拌发酵设备5；
步骤2：秸秆由第一秸秆入口9.2进入秸秆预处理反应器9中，进料时调节秸秆预处理反应器9中秸秆的浓度为40～60g/L，NaOH溶液(质量分数为1.5％～2％)通过NaOH溶液入口9.3进入秸秆预处理反应器9中，在35～40℃的温度条件下处理时间6小时；经过NaOH预处理的秸秆通过第一秸秆出口9.1进入秸秆水洗设备8，经过水洗后由第三秸秆入口7.3进入秸秆糖化反应设备7，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(质量百分数为15～25％)和纤维素酶(按1g干秸秆加入35～50mg纤维素酶的加入量)通过纤维素酶、缓冲溶液入口7.2进入秸秆糖化反应设备7中，水解糖化反应24小时，得到秸秆糖化液水解糖化过程完成后，秸秆糖化液中葡萄糖的浓度为20～35g/L；秸秆糖化液由秸秆糖化液出口7.1进入第一过滤器6，在第一过滤器6中滤去残渣后得到秸秆糖化滤液，秸秆糖化滤液通过秸秆糖化滤液入口5.3输送至搅拌发酵设备5；
步骤3：通过第二流量计25.2和第三流量计25.3控制沼液上清液和秸秆糖化滤液的进料体积比为1:2(根据假丝酵母菌在沼液中生长的最佳营养条件C：N≈27:1，即氨氮浓度为300mg/L、葡萄糖浓度20g/L，而通过湿发酵沼气工程发酵得到沼液中氨氮浓度为800～1500mg/L、秸秆水解液中葡萄糖的浓度为20～35g/L，所以确定沼液与糖化水解液的进料体积比为1：2)，假丝酵母菌由假丝酵母菌入口5.2进入搅拌发酵设备5，在发酵液中按1L发酵液接入30mL新鲜菌液的接种量接种假丝酵母菌，控制搅拌发酵设备5中温度为35～38℃、pH为3.0～5.0，好氧发酵3天，得到悬浊发酵液；
步骤4：步骤3中发酵完成的悬浊发酵液通过第二输送泵10由发酵液入口11.1输送至悬浊发酵液离心设备11中，悬浊发酵液在2000r/min的转速下离心10min，悬浊发酵液经过离心分离形成低氨氮沼液和酵母泥，低氨氮沼液通过低氨氮沼液出口11.3进入沼液储液罐12；在悬浊发酵液离心设备11离心分离得到的酵母泥通过酵母泥出口11.2进入酵母水解反应器13；
步骤5：酵母泥在酵母水解反应器13中先进行自溶，后进行水解，通过质量传感器27控制进入酵母水解反应器13中酵母泥的质量，再经木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口13.2向酵母水解反应器13进水配制成浓度为180～220g/L的菌悬浊液，调节酵母水解反应器13的温度为50～60℃、pH为5.0～6.0，再由木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口13.2加入质量分数为2～5％(以干酵母重量计算)的氯化钠(诱导剂)自溶16小时，自溶完成后，通过木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口13.2补充质量分数为0.7～1.0％(以干酵母重量计算)的木瓜蛋白酶，水解24小时，得到酵母水解液，酵母水解液通过酵母水解液出口13.3进入第二过滤器14，在第二过滤器14中酵母水解液滤去残渣得到上清液，上清液通过酵母水解滤液出口14.2进入酵母水解液浓缩设备15中(酵母水解液中含有未水解的酵母蛋白、小肽、复合氨基酸、核苷酸等物质，其中复合氨基酸主要有谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸、天冬氨酸等常见α-氨基酸，复合氨基酸浓度为5～10g/L)，在酵母水解液浓缩设备15中对酵母水解滤液浓缩10～15倍得到浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸，复合氨基酸由复合氨基酸出口15.2进入氨基酸盐反应器16，与由KOH溶液入口16.2进入的浓度为1mol/L的KOH等体积反应，生成浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸钾溶液，复合氨基酸钾溶液由复合氨基酸盐溶液出口16.3进入CO2吸收设备17顶部的复合氨基酸盐溶液入口17.1；
步骤6：富CO2气体通过富碳气体入口17.2进入CO2吸收设备17的下部，复合氨基酸钾溶液在塔内进行CO2的吸收，富CO2气体去除CO2后得到提纯气体，提纯气体由提纯气出口17.3进入提纯气储气罐24，吸收了CO2的复合氨基酸钾溶液转化成富液；
步骤7：从CO2吸收设备17底部富液出口17.4流出的富液，根据CO2气体需要量通过三通阀19来控制分配富液用于直接利用或摒弃与再生的比例，其中，用于直接利用或摒弃的富液通过第二接口19.2进入沼液储液罐12中(与低氨氮沼液混合后应用于农业生产)；用于再生的富液通过第三接口19.3进入热交换器20的低温富液入口20.1，用于再生的富液在热交换器20中加热升温至60～80℃后，由高温富液出口20.2进入富液解吸设备22顶部，并在富液解吸设备22底部被加热器21加热到100～115℃，使得CO2从富液中扩散出来，同时用空气辅佐吹扫再生，空气通过空气入口22.2从富液解吸设备22下部进入，空气携带从富液中扩散出来的CO2通过CO2气体出口22.4从富液解吸设备22的顶部排出，通过调节吹扫空气的温度、流量，使得从富液解吸设备22顶部排出的气体中CO2体积分数达到约800～1000ppmv(直接应用于温室大棚中CO2气肥施加)；富液释放出CO2后再生成贫液，再生后的贫液通过贫液出口22.3从富液解吸设备22底部流出，由高温贫液入口20.3进入热交换器20完成热交换降温后，通过第四输送泵23并入氨基酸盐反应器16的复合氨基酸盐出口16.3与CO2吸收设备17的氨基酸盐入口17.1之间的输送管道内。
上述技术方案中，所述步骤2中秸秆采用粉碎处理，粉碎后秸秆的粒径为0.5～1mm，增加了秸秆与反应液的接触面积，有利于反应充分。
上述技术方案中，所述步骤2中秸秆糖化反应设备7内设有温度传感器和pH传感器，所述秸秆糖化反应设备7内进行水解糖化反应的温度为50～55℃、pH值为4～6。
上述技术方案中，所述步骤3中搅拌发酵设备5内设有用于搅拌菌体和发酵液的搅拌装置，在发酵过程中加强菌体与发酵液接触。所述发酵设备5还设有通气口，有利于保证发酵过程中，发酵液溶氧充足。
上述技术方案中，所述步骤3得到的悬浊发酵液的氨氮浓度为30～100mg/L。发酵过后沼液氨氮去除率预计可达到70％以上，可以直接应用于农业生产，也可以先储存在利用，沼液是否储存及储存时间可根据实际沼液的需求量来进行调整，但沼液的最大储存时间一般不超过7天。
上述技术方案中，所述步骤5中酵母水解反应器13内设有温度传感器、pH传感器，所述酵母水解反应器13底部设有加热装置，通过与温度传感器配合控制反应温度。
上述技术方案中，所述步骤5中酵母水解液浓缩设备15的滤膜为卷式纳滤膜，所述酵母水解液浓缩设备15中过滤采用错流过滤方式，同时配套清洗装置。
上述技术方案中，所述步骤7中CO2吸收设备17和富液解吸设备22采用填料塔或疏水性中空纤维膜接触器，有利于提供较大的气液接触面积，从而增强气液传质。
上述技术方案中，所有管路均包裹保温材料，有利于降低沼液和初始富液在管路运行中的热量损失。
说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统，其特征在于：包括沼气工程发酵设备(1)、沼液沉淀设备(2)、沼液离心设备(4)、搅拌发酵设备(5)、第一过滤器(6)、秸秆糖化反应设备(7)、秸秆水洗设备(8)、秸秆预处理反应器(9)、悬浊发酵液离心设备(11)、沼液储液罐(12)、酵母水解反应器(13)、第二过滤器(14)、酵母水解液浓缩设备(15)、氨基酸盐反应器(16)、CO2吸收设备(17)、三通阀(19)、富液解吸设备(22)、提纯气储气罐(24)，它还包括第一输送泵(3)、第二输送泵(10)、第三输送泵(18)、热交换器(20)、第四输送泵(23)，其中，沼气工程发酵设备(1)的新鲜沼液出口(1.1)连接沼液沉淀设备(2)的新鲜沼液入口(2.1)，沼液沉淀设备(2)的沼液出口(2.2)通过第一输送泵(3)连接沼液离心设备(4)的沼液入口(4.1)，沼液离心设备(4)的上清液出口(4.2)连接搅拌发酵设备(5)的上清液入口(5.1)，搅拌发酵设备(5)还设有假丝酵母菌入口(5.2)；秸秆预处理反应器(9)设有第一秸秆出口(9.1)、第一秸秆入口(9.2)、NaOH溶液入口(9.3)，秸秆预处理反应器(9)的第一秸秆出口(9.1)连接水洗设备(8)的第二秸秆入口(8.2)，水洗设备(8)的第二秸秆出口(8.1)连接秸秆糖化反应设备(7)的第三秸秆入口(7.3)，秸秆糖化反应设备(7)还设有纤维素酶、缓冲溶液入口(7.2)，秸秆糖化反应设备(7)的秸秆糖化液出口(7.1)连接第一过滤器(6)的秸秆糖化液入口(6.2)，第一过滤器(6)的秸秆糖化滤液出口(6.1)连接搅拌发酵设备(5)的秸秆糖化滤液入口(5.3)，搅拌发酵设备(5)的发酵液出口(5.4)通过第二输送泵(10)连接悬浊发酵液离心设备(11)的发酵液入口(11.1)，悬浊发酵液离心设备(11)的低氨氮沼液出口(11.3)连接沼液储液罐(12)的低氨氮沼液入口(12.1)；悬浊发酵液离心设备(11)的酵母泥出口(11.2)连接酵母水解反应器(13)的酵母泥入口(13.1)，酵母水解反应器(13)还设有木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口(13.2)，酵母水解反应器(13)的酵母水解液出口(13.3)连接第二过滤器(14)的酵母水解液入口(14.1)，第二过滤器(14)的酵母水解滤液出口(14.2)连接酵母水解液浓缩设备(15)的酵母水解滤液入口(15.1)，酵母水解液浓缩设备(15)的复合氨基酸出口(15.2)连接氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸入口(16.1)，氨基酸盐反应器(16)还设有KOH溶液入口(16.2)，氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸盐溶液出口(16.3)连接CO2吸收设备(17)的复合氨基酸盐溶液入口(17.1)，CO2吸收设备(17)还设有富碳气体入口(17.2)、提纯气出口(17.3)，CO2吸收设备(17)的提纯气出口(17.3)连接提纯气储气罐(24)的提纯气入口(24.1)；CO2吸收设备(17)的富液出口(17.4)通过第三输送泵(18)连接三通阀(19)的第一接口(19.1)，三通阀(19)的第二接口(19.2)连接沼液储液罐(12)的第一富液入口(12.2)，沼液储液罐(12)还设有第一富液出口(12.3)；三通阀(19)的第三接口(19.3)连接热交换器(20)的低温富液入口(20.1)，热交换器(20)的高温富液出口(20.2)连接富液解吸设备(22)的第二富液入口(22.1)，富液解吸设备(22)还设有加热器(21)、空气入口(22.2)、CO2气体出口(22.4)，富液解吸设备(22)的贫液出口(22.3)连接热交换器(20)的高温贫液入口(20.3)，热交换器(20)的低温贫液出口(20.4)通过第四输送泵(23)连接氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸盐出口(16.3)与CO2吸收设备(17)的氨基酸盐入口(17.1)之间的输送管路。
2.根据权利要求1所述的一种以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统，其特征在于：所述沼液沉淀设备(2)的沼液出口(2.2)与沼液离心设备(4)的沼液入口(4.1)之间的管路内设有第一流量计(25.1)和第一输送泵(3)，所述沼液离心设备(4)的上清液出口(4.2)与搅拌发酵设备(5)的上清液入口(5.1)之间的管路内设有第二流量计(25.2)，第一过滤器(6)的秸秆糖化滤液出口(6.1)与搅拌发酵设备(5)的秸秆糖化滤液入口(5.3)之间的管路内设有第三流量计(25.3)，秸秆糖化反应设备(7)的纤维素酶、缓冲溶液入口(7.2)处设有第四流量计(25.4)，秸秆预处理反应器(9)的NaOH溶液入口(9.3)处设有第五流量计(25.5)，搅拌发酵设备(5)的发酵液出口(5.4)与悬浊发酵液离心设备(11)的发酵液入口(11.1)之间的管路内设有第二输送泵(10)和第六流量计(25.6)，悬浊发酵液离心设备(11)的酵母泥出口(11.2)与酵母水解反应器(13)的酵母泥入口(13.1)之间的管路内设有质量传感器(27)，酵母水解液浓缩设备(15)的复合氨基酸出口(15.2)与氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸入口(16.1)之间的管路内设有氨基酸浓度传感器(28.1)，氨基酸盐反应器(16)的KOH溶液入口(16.2)处设有第七流量计(25.7)，氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸盐溶液出口(16.3)与CO2吸收设备(17)的复合氨基酸盐溶液入口(17.1)之间的管路内设有第八流量计(25.8)，CO2吸收设备(17)的富碳气体入口(17.2)处设有第一CO2浓度传感器(28.2)，CO2吸收设备(17)的富液出口(17.4)与三通阀(19)的第一接口(19.1)之间的管路内设有第九流量计(25.9)和第三输送泵(18)，三通阀(19)的第二接口(19.2)与沼液储液罐(12)的第一富液入口(12.2)之间的管路内设有第十流量计(25.10)，三通阀(19)的第三接口(19.3)与热交换器(20)的低温富液入口(20.1)之间设有第十一流量计(25.11)，热交换器(20)的高温富液出口(20.2)与富液解吸设备(22)的第二富液入口(22.1)之间的管路内设有温度传感器(26)，富液解吸设备(22)的CO2气体出口(22.4)处设有第二CO2浓度传感器(28.3)，富液解吸设备(22)的空气入口(22.2)处设有第十二流量计(25.12)。
3.一种利用权利要求1或2所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的系统制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：沼气工程发酵设备(1)产生的新鲜沼液由新鲜沼液出口(1.1)进入沼液沉淀设备(2)，在沼液沉淀设备(2)中自然沉淀1～2天后由沼液出口(2.2)进入沼液离心设备(4)，在沼液离心设备(4)中沼液以1900～2100r/min的转速离心15～25min，脱除沼液中大粒径悬浮颗粒，使悬浮颗粒直径范围在4～5μm，离心得到的沼液上清液通过上清液出口(4.2)进入搅拌发酵设备(5)；
步骤2：秸秆由第一秸秆入口(9.2)进入秸秆预处理反应器(9)中，进料时调节秸秆预处理反应器(9)中秸秆的浓度为40～60g/L，NaOH溶液通过NaOH溶液入口(9.3)进入秸秆预处理反应器(9)中，在35～40℃的温度条件下处理时间5～7小时；经过NaOH预处理的秸秆通过第一秸秆出口(9.1)进入秸秆水洗设备(8)，经过水洗后由第三秸秆入口(7.3)进入秸秆糖化反应设备(7)，柠檬酸柠檬酸钠缓冲液和纤维素酶通过纤维素酶、缓冲溶液入口(7.2)进入秸秆糖化反应设备(7)中，水解糖化反应23～24小时，得到秸秆糖化液；秸秆糖化液由秸秆糖化液出口(7.1)进入第一过滤器(6)，在第一过滤器(6)中滤去残渣后得到秸秆糖化滤液，秸秆糖化滤液通过秸秆糖化滤液入口(5.3)输送至搅拌发酵设备(5)；
步骤3：通过第二流量计(25.2)和第三流量计(25.3)控制沼液上清液和秸秆糖化滤液的进料体积比为1:2，假丝酵母菌由假丝酵母菌入口(5.2)进入搅拌发酵设备(5)，在发酵液中按1L发酵液接入30mL新鲜菌液的接种量接种假丝酵母菌，控制搅拌发酵设备(5)中温度为35～38℃、pH为3.0～5.0，好氧发酵2.5～3.5天，得到悬浊发酵液；
步骤4：步骤3中发酵完成的悬浊发酵液通过第二输送泵(10)由发酵液入口(11.1)输送至悬浊发酵液离心设备(11)中，悬浊发酵液在1900～2100r/min的转速下离心10～15min，悬浊发酵液经过离心分离形成低氨氮沼液和酵母泥，低氨氮沼液通过低氨氮沼液出口(11.3)进入沼液储液罐(12)；在悬浊发酵液离心设备(11)离心分离得到的酵母泥通过酵母泥出口(11.2)进入酵母水解反应器(13)；
步骤5：酵母泥在酵母水解反应器(13)中先进行自溶，后进行水解，通过质量传感器(27)控制进入酵母水解反应器(13)中酵母泥的质量，再经木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口(13.2)向酵母水解反应器(13)进水配制成浓度为180～220g/L的菌悬浊液，调节酵母水解反应器(13)的温度为50～60℃、pH为5.0～6.0，再由木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口(13.2)加入质量分数为2～5％的氯化钠自溶15～17小时，自溶完成后，通过木瓜蛋白酶、缓冲溶液及诱导剂入口(13.2)补充质量分数为0.7～1.0％的木瓜蛋白酶，水解22～24小时，得到酵母水解液，酵母水解液通过酵母水解液出口(13.3)进入第二过滤器(14)，在第二过滤器(14)中酵母水解液滤去残渣得到上清液，上清液通过酵母水解滤液出口(14.2)进入酵母水解液浓缩设备(15)，在酵母水解液浓缩设备(15)中对酵母水解滤液浓缩10～15倍得到浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸，复合氨基酸由复合氨基酸出口(15.2)进入氨基酸盐反应器(16)，与由KOH溶液入口(16.2)进入的浓度为1mol/L的KOH等体积反应，生成浓度为0.5～1mol/L的复合氨基酸钾溶液，复合氨基酸钾溶液由复合氨基酸盐溶液出口(16.3)进入CO2吸收设备(17)顶部的复合氨基酸盐溶液入口(17.1)；
步骤6：富CO2气体通过富碳气体入口(17.2)进入CO2吸收设备(17)的下部，复合氨基酸钾溶液在塔内进行CO2的吸收，富CO2气体去除CO2后得到提纯气体，提纯气体由提纯气出口(17.3)进入提纯气储气罐(24)，吸收了CO2的复合氨基酸钾溶液转化成富液；
步骤7：从CO2吸收设备(17)底部富液出口(17.4)流出的富液，根据CO2气体需要量通过三通阀(19)来控制分配富液用于直接利用或摒弃与再生的比例，其中，用于直接利用或摒弃的富液通过第二接口(19.2)进入沼液储液罐(12)；用于再生的富液通过第三接口(19.3)进入热交换器(20)的低温富液入口(20.1)，用于再生的富液在热交换器(20)中加热升温至60～80℃后，由高温富液出口(20.2)进入富液解吸设备(22)顶部，并在富液解吸设备(22)底部被加热器(21)加热到100～115℃，使得CO2从富液中扩散出来，同时用空气辅佐吹扫再生，空气通过空气入口(22.2)从富液解吸设备(22)下部进入，空气携带从富液中扩散出来的CO2通过富碳气体出口(22.4)从富液解吸设备(22)的顶部排出，通过调节吹扫空气的温度、流量，使得从富液解吸设备(22)顶部排出的气体中CO2体积分数达到800～1000ppmv；富液释放出CO2后再生成贫液，再生后的贫液通过高温贫液出口(22.3)从富液解吸设备(22)底部流出，由高温贫液入口(20.3)进入热交换器(20)完成热交换降温后，通过第四输送泵(23)并入氨基酸盐反应器(16)的复合氨基酸盐出口(16.3)与CO2吸收设备(17)的氨基酸盐入口(17.1)之间的输送管道内。
4.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤2中秸秆采用粉碎处理，粉碎后秸秆的粒径为0.5～1mm。
5.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤2中秸秆糖化反应设备(7)内设有温度传感器和pH传感器，所述秸秆糖化反应设备(7)内进行水解糖化反应的温度为50～55℃、pH值为4～6。
6.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤3中搅拌发酵设备(5)内设有用于搅拌菌体和发酵液的搅拌装置，所述发酵设备(5)还设有通气口。
7.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤3得到的悬浊发酵液的氨氮浓度为30～100mg/L。
8.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤5中酵母水解反应器(13)内设有温度传感器、pH传感器，所述酵母水解反应器(13)底部设有加热装置，通过与温度传感器配合控制反应温度。
9.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤5中酵母水解液浓缩设备(15)的滤膜为卷式纳滤膜，所述酵母水解液浓缩设备(15)中过滤采用错流过滤方式。
10.根据权利要求3所述的以沼液和秸秆水解液制备氨基酸及分离CO2的方法，其特征在于：所述步骤7中CO2吸收设备(17)和富液解吸设备(22)采用填料塔或疏水性中空纤维膜接触器。
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