CN107573131A

CN107573131A - 利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料

Info

Publication number: CN107573131A
Application number: CN201610520954.4A
Authority: CN
Inventors: 张敏; 陈彬; 舒绪刚; 周新华
Original assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-12

Abstract

本发明涉及一种利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料。一种利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，包括以下步骤：将苏氨酸发酵废液与无机强酸及双氧水混合后，在50℃～90℃下进行降解反应得到降解液；调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液；向所述调节液中加入微量元素进行络合反应30分钟～60分钟得到络合反应液；向所述络合反应液中加入稳定剂的水溶液，搅拌反应30分钟～60分钟得到营养肥料，所述稳定剂选自黄原胶、硬脂酸钙、聚丙酰胺及聚乙烯醇中的至少一种。上述利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法能对苏氨酸发酵废液进行回收利用。

Description

利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料

技术领域

本发明涉及一种利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料。

背景技术

苏氨酸是一种重要的氨基酸。苏氨酸主要用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面。苏氨酸在饲料添加剂方面的用量增长快速，苏氨酸常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中，是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。

苏氨酸在生产的过程中产生大量的苏氨酸发酵废液，苏氨酸发酵废液中含有大量的有机物，COD值较高，直接排放会造成浪费且会对水环境造成严重的污染。

发明内容

基于此，有必要提供一种能对苏氨酸发酵废液进行回收利用的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料。

一种利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，包括以下步骤：

将苏氨酸发酵废液与无机强酸及双氧水混合后，在50℃～90℃下进行降解反应得到降解液；

调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液；

向所述调节液中加入微量元素进行络合反应30分钟～60分钟得到络合反应液；

向所述络合反应液中加入稳定剂的水溶液，搅拌反应30分钟～60分钟得到营养肥料，所述稳定剂选自黄原胶、硬脂酸钙、聚丙酰胺及聚乙烯醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述无机强酸选自浓硝酸及浓硫酸中的至少一种，所述苏氨酸发酵废液与所述无机强酸的体积比为100：2～100：3。

在其中一个实施例中，所述苏氨酸发酵废液中固含量为35％～45％。

在其中一个实施例中，所述双氧水中过氧化氢与所述苏氨酸发酵废液的比例为5g：500mL～10g：500mL。

在其中一个实施例中，所述调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液的步骤中，向所述降解液中加入无机碱进行调节，所述无机碱选自氢氧化钠及氢氧化钾中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述微量元素选自锌源、铁源及锰源中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述锌源选自硫酸锌、氯化锌及氧化锌中的至少一种；所述铁源选自硫酸亚铁及氯化亚铁中的至少一种；所述锰源选自硫酸锰及氯化锰中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述微量元素与所述苏氨酸发酵废液的比例为30g:1L～50g:1L。

在其中一个实施例中，所述稳定剂的水溶液中所述稳定剂的浓度为100g/L～300g/L。

上述利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法制备的营养肥料。

上述利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，先对苏氨酸发酵废液进行氧化降解，将苏氨酸发酵废液中的大分子物质变为易吸收的小分子物质，调节pH值后再通过络合反应引入微量元素，最后加入稳定剂进行稳定，得到营养肥料，可以对苏氨酸发酵废液进行回收利用，改善了苏氨酸发酵废液排放给环境带来的问题；得到的营养肥料肥效较好，可以直接施用于作物，或是作为添加剂与氮、磷、钾源等营养物质复合制备高效的水溶液体肥。

具体实施方式

下面主要结合具体实施例对利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法及营养肥料作进一步详细的说明。

一实施方式的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，包括以下步骤：

步骤S110、将苏氨酸发酵废液与无机强酸及双氧水混合后，在50℃～90℃下进行降解反应得到降解液。

在其中一个实施例中，无机强酸选自浓硝酸及浓硫酸中的至少一种，苏氨酸发酵废液与无机强酸的体积比为100：2～100：3。

在其中一个实施例中，苏氨酸发酵废液中固含量为35％～45％。苏氨酸发酵废液为生产苏氨酸的过程中产生的废液。

在其中一个实施例中，双氧水中过氧化氢与苏氨酸发酵废液的比例为5g：500mL～10g：500mL。优选的，双氧水的质量浓度为30％，双氧水与苏氨酸发酵废液的体积比为10：500～20：500。

步骤S120、调节降解液的pH值至4～6得到调节液。

在其中一个实施例中，调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液的步骤中，向降解液中加入无机碱进行调节，无机碱选自氢氧化钠及氢氧化钾中的至少一种。当然，也可以向降解液中加入无机碱的水溶液进行调节。

步骤S130、向调节液中加入微量元素进行络合反应30分钟～60分钟得到络合反应液。

在其中一个实施例中，微量元素选自锌源、铁源及锰源中的至少一种。

在其中一个实施例中，锌源选自一水合硫酸锌、七水合硫酸锌、氧化锌及氯化锌中的至少一种；铁源选自硫酸亚铁及氯化亚铁中的至少一种；锰源选自硫酸锰及氯化锰中的至少一种。

在其中一个实施例中，微量元素与苏氨酸发酵废液的比例为30g:1L～50g:1L。

步骤S140、向络合反应液中加入稳定剂的水溶液，搅拌反应30分钟～60分钟得到营养肥料，稳定剂选自黄原胶、硬脂酸钙、聚丙酰胺及聚乙烯醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，稳定剂的水溶液中稳定剂的浓度为100g/L～300g/L。

在其中一个实施例中，稳定剂的水溶液与苏氨酸发酵废液的体积比为1：10～20。

上述利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，先对苏氨酸发酵废液进行氧化降解，将苏氨酸发酵废液中的大分子物质变为易吸收的小分子物质，调节pH值后再通过络合反应引入微量元素，最后加入稳定剂进行稳定，得到营养肥料，可以对苏氨酸发酵废液进行回收利用，改善了苏氨酸发酵废液排放给环境带来的问题；经测试微量元素的络合率可达到60％以上；上述利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，工艺简单，可以降低能耗，合理利用资源。

上述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法制备的营养肥料。

得到的营养肥料肥效较好，可以直接施用于作物，或是作为添加剂与氮、磷、钾源等营养物质复合制备高效的水溶液体肥。

以下为具体实施例部分：

实施例1

将固含量为40％的苏氨酸发酵废液中加入浓硝酸及质量浓度为30％的双氧水，60℃下降解反应60分钟得到降解液，其中苏氨酸发酵废液与浓硝酸的体积比为50：1，苏氨酸发酵废液与双氧水的体积比为50：1.5；

向降解液中加入氢氧化钠调节pH值至4得到调节液，氢氧化钠与苏氨酸发酵废液的比例为0.4g:1L；

向调节液中加入硫酸锌、硫酸亚铁及硫酸锰，络合反应60分钟得到络合反应液，其中硫酸锌与苏氨酸发酵废液的比例为10g:1L，硫酸亚铁与苏氨酸发酵废液的比例为15g:1L，硫酸锰与苏氨酸发酵废液的比例为10g:1L；

向络合反应液中加入黄原胶的水溶液，搅拌反应30分钟得到营养肥料，其中黄原胶的水溶液的浓度为300g/L，黄原胶的水溶液与苏氨酸发酵废液的体积比为1：25。

实施例2

将固含量为38％的苏氨酸发酵废液中加入浓硫酸及质量浓度为30％的双氧水，50℃下降解反应30分钟得到降解液，其中苏氨酸发酵废液与浓硝酸的体积比为25：1，苏氨酸发酵废液双氧水与的体积比为25：2；

向降解液中加入氢氧化钾调节pH值至6得到调节液，氢氧化钾与苏氨酸发酵废液的比例为1g:1L；

向调节液中加入氧化锌、氯化亚铁及氯化锰，络合反应60分钟得到络合反应液，其中氧化锌与苏氨酸发酵废液的比例为15g:1L，氯化亚铁与苏氨酸发酵废液的比例为5g:1L，氯化锰与苏氨酸发酵废液的比例为5g:1L；

向络合反应液中加入硬脂酸钙的水溶液，搅拌反应30分钟得到营养肥料，其中硬脂酸钙的水溶液的浓度为100g/L，硬脂酸钙的水溶液与苏氨酸发酵废液的体积比为1：20。

实施例3

将固含量为35％的苏氨酸发酵废液中加入浓硫酸及质量浓度为50％的双氧水，常温下降解反应30分钟得到降解液，其中苏氨酸发酵废液与浓硝酸的体积比为20：1，苏氨酸发酵废液与浓硫酸的体积比为50：1，苏氨酸发酵废液双氧水与的体积比为10：1；

向降解液中加入氢氧化钠调节pH值至4得到调节液，氢氧化钠与苏氨酸发酵废液的比例为1g:1L；

向调节液中加入氯化锌、七水合硫酸亚铁及硫酸锰，络合反应50分钟得到络合反应液，其中氯化锌与苏氨酸发酵废液的比例为20g:1L，硫酸亚铁与苏氨酸发酵废液的比例为10g:1L，硫酸锰与苏氨酸发酵废液的比例为5g:1L；

向络合反应液中加入硬脂酸钙的水溶液，搅拌反应30分钟得到营养肥料，其中聚丙酰胺的水溶液的浓度为100g/L，聚丙酰胺的水溶液与苏氨酸发酵废液的体积比为1：20。

实施例4

将固含量为45％的苏氨酸发酵废液中加入浓硫酸及质量浓度为30％的双氧水，常温下降解反应30分钟得到降解液，其中苏氨酸发酵废液与浓硝酸的体积比为20：1，苏氨酸发酵废液与浓硫酸的体积比为20：1，苏氨酸发酵废液双氧水与的体积比为20：1；

向降解液中加入氢氧化钠调节pH值至4得到调节液，氢氧化钠与苏氨酸发酵废液的比例为0.5g:1L；

向调节液中加入七水硫酸锌、七水硫酸亚铁及硫酸锰，络合反应50分钟得到络合反应液，其中硫酸锌与苏氨酸发酵废液的比例为10g:1L，硫酸铁与苏氨酸发酵废液的比例为10g:1L，硫酸锰与苏氨酸发酵废液的比例为5g:1L；

向络合反应液中加入聚乙烯醇的水溶液，搅拌反应30分钟得到营养肥料，其中聚乙烯醇的水溶液的浓度为100g/L，聚乙烯醇的水溶液与苏氨酸发酵废液的体积比为1：50。

将实施例1～4的营养肥料及常规肥料(有机肥，有机质含量40％)于2016年2～4月在深圳芭田公司公明基地进行试验。

1、材料与方法

1.1 试验概况：

试验用地150m²，土质为弱酸壤土。

1.2 试验品种

空心菜。

1.3 试验设计

将试验田块分为5个小区，每个小区面积均为30m²，其中4个小区为试验组，1个为对照组，四个试验组分别施用实施例1～4的营养肥料，对照组施用常规肥料。5个小区相同量种子撒施。

试验组底肥营养肥料5L，稀释200倍冲施。

对照组使用常规有机肥8kg，撒施。

试验组在空心菜的苗期施用营养肥料1L，稀释300倍，分两次喷施，间隔7天，其他水肥管理正常。

对照组在空心菜的苗期施用常规肥料4kg，一次撒施，其他水肥管理与试验组相同。

35天后对空心菜进行一次性采收，并对此次空心菜的产量、叶片叶绿素含量、植株含铁量及植株含锌量进行测试，结果见表1。

其中，叶片叶绿素含量采用叶绿素仪(SPAD-502)直接进行测试，得到的数据为叶绿素含量的相对值SPAD值；植株含铁量采用原子吸收法进行测试；植株含锌量采用原子吸收法进行测试。

表1

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，包括以下步骤：

调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液；

2.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述无机强酸选自浓硝酸及浓硫酸中的至少一种，所述苏氨酸发酵废液与所述无机强酸的体积比为100：2～100：3。

3.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述苏氨酸发酵废液中固含量为35％～45％。

4.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述双氧水中过氧化氢与所述苏氨酸发酵废液的比例为5g：500mL～10g：500mL。

5.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述调节所述降解液的pH值至4～6得到调节液的步骤中，向所述降解液中加入无机碱进行调节，所述无机碱选自氢氧化钠及氢氧化钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述微量元素选自锌源、铁源及锰源中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述锌源选自硫酸锌、氧化锌及氯化锌中的至少一种；所述铁源选自硫酸亚铁及氯化亚铁中的至少一种；所述锰源选自硫酸锰及氯化锰中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述微量元素与所述苏氨酸发酵废液的比例为30g:1L～50g:1L。

9.根据权利要求1所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法，其特征在于，所述稳定剂的水溶液中所述稳定剂的浓度为100g/L～300g/L。

10.如权利要求1～9任一项所述的利用苏氨酸发酵废液制备营养肥料的方法制备的营养肥料。