CN108675530B - 一种酵母废盐水回收处理方法及由该方法获得的饲料添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种酵母废盐水的回收处理方法，首先将低浓度废盐水浓缩成一级浓缩废盐水、将废淀粉预涂过滤机，然后用过滤机过滤一级浓缩废盐水制备精制盐水并得到滤渣；精制盐水经蒸发浓缩、结晶、分离得到氯化钠晶体，无法结晶的母液与滤渣混合制备饲料添加剂。本方法处理酵母浓缩过程的低浓度废盐水和废淀粉以得到可重复用于酵母生产的氯化钠晶体和固体饲料添加剂，产品价值显著提高，达到资源的最佳综合利用；回收高品质氯化钠和获得饲料添加剂的同时，不增加新污染物。由该方法获得的饲料添加剂，富含淀粉、食盐、酵母发酵代谢产物、多种微量元素和一定的氨基酸蛋白质，对改善饲料品质具有良好的效果。

Description

一种酵母废盐水回收处理方法及由该方法获得的饲料添加剂

技术领域

本发明涉及酵母废水处理技术领域，特别是涉及一种酵母废盐水回收处理方法，本发明还涉及由该方法所获得的饲料添加剂。

背景技术

酵母属于发酵行业的一种产品，被广泛应用于酿酒、食品、中医药、饲料、化妆品等领域。酵母作为发酵行业中的产品之一，也同样具有发酵行业的污染特点，即耗水量大、废水污染物浓度较高，其废水的治理是环保水处理界公认的一大难题。

酵母生产过程中需要使用高浓度盐水对酵母脱水，然后干燥。通常的做法是将酵母发酵液经过离心分离后中，加入浓度20-30％的食盐水，对酵母进行脱水浓缩，然后，使用过滤机进行过滤，得到浓缩的酵母。通常使用的过滤机是真空转鼓过滤机，采用淀粉预涂，形成稳定的过滤层，同时，通过刮刀卸料，淀粉与酵母混合，利用淀粉的增稠功能进行干燥，得到干酵母。在过滤过程中，淀粉既可以起到过滤层的作用，也起到了酵母造粒的作用。

上述酵母的生产过程中会产生大量低浓度的盐水，其中氯化钠含量大约2-3％，且盐水中还含有少量的酵母、淀粉、色素及其它有机物。淀粉作为真空转鼓过滤的预涂层，在转鼓转动过程中，刮刀不停的将表层淀粉剥离转鼓表面，但是，仍有一些残留淀粉留在转鼓表面；低温条件下残留淀粉长时间与酵母等有机物接触，有染菌风险，所以每生产一段时间就需要将残余的淀粉全部冲洗掉，重新预涂淀粉。因此，酵母生产过程还会产生少量的固体废淀粉。固体废淀粉不能重新使用，一般不做处理而直接作为饲料出售。

酵母工业以水污染为主，以废糖蜜为主要原料的酵母废水，由于含有较高的黑色素、酚类以及焦糖等物质，颜色较深，呈棕黑色；酵母废水中含约0.5％干物质，主要成分为酵母蛋白质、纤维素、胶体物质，以及未被充分利用的废糖蜜中的营养成分如残糖等。从酵母液体发酵罐中分离的酵母废水，COD达30000-70000mg/L，最高可达110000mg/L，并随酵母生产批次而变更。因此，酵母废水处理难度大、COD值高、食盐的回收价值低，酵母生产商往往会直接排放废水。随着国家对氯离子排放的管控越来越严格，有些酵母企业将这部分酵母废水分开来处理，主要工艺为蒸发浓缩工艺，并将浓缩液进一步制备有机肥料，以供农用；但每出1t高活性产品，就会产出26t的高浓度含盐酵母废水，将废水直接浓缩、结晶，由于产品杂质多，只能当工业用盐出售，产品价值低。传统处理方法是采用多效降膜蒸发器将酵母废水浓缩，再进入到干燥塔喷粉做有机肥料，但是运行成本高，经常有干壁现象而导致换热管路堵塞。还存在投资大、运行成本高、设备可靠性差的问题。

因此，市场急需一种简单、可靠、运行成本低、100％回收的氯化钠废水处理方案。

发明内容

本发明为了克服现有技术的上述不足，提供了一种酵母废盐水处理方法及由该方法所获得的饲料添加剂。本发明针对酵母生产企业产生的含盐废水和废淀粉，进行综合处理，利用废淀粉的过滤功能得到可重复用于酵母生产的氯化钠晶体；同时利用废淀粉的增稠功能，得到含有食盐、淀粉及其它有机物的饲料添加剂。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种酵母废水回收处理方法，包括如下步骤：

步骤一、分别收集酵母浓缩过程所产生的低浓度废盐水和从真空转鼓过滤机卸下来的废淀粉，将低浓度的废盐水浓缩获得一级浓缩废盐水；

步骤二、用步骤一中的废淀粉预涂过滤机，用预涂了废淀粉的过滤机过滤一级浓缩废盐水得到精制盐水及滤渣；所述过滤机为真空转鼓过滤机或板框过滤机中的任一种；所述滤渣包括过滤机刮刀卸料和板框定期卸料，主要成分是废淀粉；

步骤三、蒸发浓缩精制盐水获得二级高浓度盐水；

步骤四、对步骤三中的二级高浓度盐水离心脱盐处理得到氯化钠晶体和母液；

步骤五、重复操作步骤四，对步骤四中母液再浓缩-再结晶，直到母液无法浓缩结晶得到氯化钠晶体；

步骤六、将步骤二中的滤渣与步骤五中无法结晶的母液混合，干燥，得到固体状的饲料添加剂。

进一步地，所述一级浓缩废盐水中氯化钠质量浓度为15～30％。

更进一步地，所述一级浓缩废盐水中氯化钠质量浓度为20～25％。

进一步地，所述二级高浓度盐水中氯化钠质量浓度为40～80％。

更进一步地，所述二级高浓度盐水中氯化钠质量浓度为56～60％。

进一步地，步骤四中通过离心分离对步骤三中的二级浓缩废盐水进行脱盐。

本发明的另一目的在于提供一种饲料添加剂，按质量份数计，所述饲料添加剂包括淀粉20～90份、氯化钠20～80份、粗蛋白0.5～10份，色素0.2～8份。

最后本发明提出了一种上述饲料添加剂的应用，所述饲料添加剂应用于制备饲料产品。

与现有技术相比，本发明提供的一种酵母废盐水回收处理方法及由该方法所获得的饲料添加剂有益效果在于：

(1)本发明的酵母废盐水回收处理方法能将酵母浓缩过程所产生的低浓度废盐水和废淀粉进行处理以同时得到可以重复用于酵母生产的氯化钠晶体和固体饲料添加剂，显著提高了产品价值，达到了资源的最佳综合利用。

(2)本发明的酵母废盐水处理方法先浓缩，后过滤，与传统方法的先过滤后浓缩的操作相比，过滤设备投资小，运行成本低，操作简单，大大降低了酵母废水处理的成本。

(3)本发明的酵母废盐水处理方法在解决盐水回收利用的同时，不产生任何含盐、色素、淀粉的废水；废淀粉二次利用，和氯化钠结晶母液混合得到了固体饲料添加剂，不增加新的污染物。

(4)由本发明的废水处理方法获得的饲料添加剂，富含酵母细胞发酵代谢产物、多种微量元素和一定的氨基酸蛋白质，可以用于反刍动物、鱼类、家禽等养殖。且该添加剂具有良好稳定性，可用于饲料产品的加工过程中，对于改善饲料的品质具有良好的效果。

附图说明

图1为本发明的酵母废盐水回收处理工艺流程图。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

根据图1所示的酵母废盐水处理工艺流程对酵母浓缩过程中的废盐水进行回收处理。

具体而言，酵母生产过程中将酵母发酵液经过离心分离后中，加入浓度20-30％的食盐水，对酵母进行脱水浓缩，然后，使用预涂有淀粉的真空转鼓过滤机过滤、刮刀卸料、淀粉与酵母混合，利用淀粉的增稠功能进行干燥，得到干酵母。因此，在此过程中，会产生大量的废盐水和废淀粉。

针对上述的废盐水和废淀粉的处理方法，包括以下六个步骤：

1、废淀粉收集、制备一级浓缩废盐水

分别收集酵母浓缩过程所产生的低浓度废盐水和从真空转鼓过滤机卸下来的废淀粉，将低浓度的废盐水浓缩获得一级浓缩废盐水。考虑到一级浓缩废盐水下一步要经过滤机过滤，如果待过滤的废盐水浓度过低，不仅会影响过滤效率，也会增加过滤设备投资及运行成本。所以一级浓缩废盐水的浓度控制很重要。本发明中一级浓缩废盐水的浓度控制在15～30％(w/w)之间，优选为20～25％(w/w)之间，这样可以保证在下一步的过滤操作中提高过滤效率。

2、制备精制盐水

用步骤一中的废淀粉预涂过滤机，用预涂了废淀粉的真空转鼓过滤机或板框过滤机过滤一级浓缩废盐水得到精制盐水及滤渣。此过程中所产生的滤渣包括过滤机刮刀卸料和板框定期卸料，主要成份是废淀粉，还包括少量的酵母细胞发酵代谢产物、色素多种微量元素和一定的氨基酸蛋白质。

3、制备二级高浓度盐水

蒸发浓缩精制盐水获得二级高浓度盐水。考滤到二级高浓度盐水下一步要进行结晶脱盐，则二级高浓度盐水的浓度和进料温度控制对是否能有效结晶并分离氯化钠晶体很重要，本发明中二级高浓度盐水的浓度控制在40～80％(w/w)之间，优选为46～80％(w/w)，更优选为56～60％(w/w)。结晶温度度控制60-107℃之间。

4、二级高浓度盐水结晶脱盐

在本发明的方法中可利用多种方法进行二级高浓度盐水的脱盐处理，包括但不限于离心分离脱盐、过滤脱盐。当盐分以结晶方式存在于二级高浓度盐水中，优选应用离心分离方式脱盐，例如使用活塞推料离心机、碟片式离心机、沉降式螺旋卸料离心机进行离心分离脱盐，优选使用活塞推料离心机或沉降式螺旋卸料离心机进行离心分离脱盐，更优选使用双级活塞推料离心机进行离心分离脱盐。

5、母液再浓缩-再结晶

重复操作步骤4，对步骤四中母液再浓缩-再结晶，直到母液无法浓缩结晶得到氯化钠晶体。

本发明中步骤4和步骤5中所得到的氯化钠晶体按生产所需的比例用水稀释，送入酵母脱水工段使用。

6、制备饲料添加剂

将步骤2中的滤渣与步骤5中无法结晶的母液混合，烘干，得到固体状的饲料添加剂。将脱盐后的无法结晶的废水浓缩液与滤渣进行混合，进行干燥，可获得饲料添加剂，用于本发明方法中的干燥方法包括但不限于直接干燥方法、间接干燥方法和介电加热干燥方法，优选直接干燥方法，所述直接干燥方法中包括但不限于表面干燥、气流干燥、喷雾干燥、振动干燥以及沸腾造粒干燥，优选真空耙式干燥机。

实施例1：酵母废盐水处理工艺流程

具体而言，首先收集酵母浓缩过程所产生的低浓度废盐水并将低浓度的废盐水加入六效降膜蒸发器(制造商：宜兴格兰特)中，低浓度的废盐水经分配装置均匀分配于蒸发器各效加热器内，物料在重力和真空诱导及气流作用下，成膜状自上而下流动，运动过程中与加热器外壁加热蒸汽发生热交换而蒸发，然后在分离室进行气液分离，上层抽走蒸汽，得到冷凝水，下层抽走液体，从而得到一级浓缩废盐水。通过样品检测，一级浓缩废盐水的浓度为20％，符合制备精制盐水的要求，准备进入真空转鼓过滤机过滤。

收集酵母浓缩过程中从真空转鼓过滤机卸下来的废淀粉，并将废淀粉预涂在真空转鼓过滤机上，预涂厚度为2cm。将一级浓缩废盐水放在过滤槽内，启动鼓驱动装置，带动转鼓进行旋转过滤，过滤后，一级浓缩废盐水中的不溶固体物质被过滤到转鼓表面，当厚度到一定程度后，用卸料装置将滤渣清除，该滤渣主要为废淀粉，还包括少量的酵母细胞发酵代谢产物、色素多种微量元素和一定的氨基酸蛋白质。过滤后的精制盐水进入到强制循环蒸发器(制造商：宜兴格兰特)中继续进行蒸发浓缩得到二级高浓度盐水。

通过样品检测，二级高浓度盐水的浓度为58％，符合制备结晶脱盐的要求，二级高浓度盐水准备加入卧式双级活塞推料离心机(湘潭三银离心机有限公司P40型)，以脱出结晶的盐分，并获得固液分离后的母液。并且将此过程中得到的母液进行反复结晶脱盐操作，直到无法得到氯化钠晶体为止。收集此过程得到的所有氯化钠晶体，按生产所需的比例用水稀释，送入酵母脱水工段使用。收集此过程中无法结晶的母液，加入到精制盐水过程产生的滤渣中，混合均匀，获得饲料添加剂。

经过以上工艺处理后，将酵母浓缩过程所使用的低浓度废盐水和废淀粉进行处理以同时得到可以重复用于食品生产的氯化钠晶体和固体饲料添加剂，显著提高了产品价值，达到了资源的最佳综合利用。且在回收高品质氯化钠和获得饲料添加剂的同时，不增加新的污染物。

实施例2：由实施例1的方法制得的饲料添加剂

经过实施例1的工艺处理获得的饲料添加剂中主要成份如下表所示。

表1饲料添加剂中主要成份

	淀粉	粗蛋白	氯化钠	色素	其他
						饲料添加剂	69.5％	6.3％	22.3％	0.8％	1.1％

注：其中的％均为w/w。

将上述饲料添加剂按照表2所述的添加剂量直接加入相应的全价配合饲料产品中，如在猪配合饲料中添加7.5％(w/w)的饲料添加剂，然后采用饲料混合机混合10分钟，保证该产品在饲料中混合均匀。混合好的产品直接可以喂养猪。

表2由酵母废盐水制得的饲料添加剂在各种饲料中的推荐使用量

用于反刍动物的饲料	用于猪的饲料	用于禽的饲料
			0.2-7％	4.1-10％	0.5-2％

酵母废水中的成份随酵母生产批次而变更，因此，采用本发明的处理工艺所得到的饲料添加剂的成份含量包括但不局限于本实施例中所提出的。具体面言，本发明的饲料添加剂主要成份包括淀粉20～90份、氯化钠20～80份、粗蛋白0.5～10份，色素0.2～8份，例如淀粉占25％、氯化钠占63％，粗蛋白占5.6％，色素占2.3％，其他成份占4.1％；若者淀粉占50.2％、氯化钠占38.6％，粗蛋白占6.3％，色素占3.1％，其他成份占1.8％。

实施例3：饲料添加剂对猪生长的影响效果验证实验

将实施例2中的功能型饲料添加剂加入普通肉猪饲料中，加入量为普通饲料重量的8％，混合均匀，配好后与未加实施例2的饲料添加剂的普通肉猪饲料进行对照实验。

该实验选用猪体生长发育正常、健康无病的商品猪，随机分为试验组和对照组，两组的品种相同，出生日期和体重基本一致，晨间空腹称重。分别测定商品猪的日增重率、饲料转化率。

表3商品猪对照试验结果

商品猪对照试验结果表明，采用添加了本发明的饲料添加剂的饲料喂养商品猪，料肉比从3.50：1提高到了3.00：1，日增重和饲料转化率均提高了16.67％。并且在喂养饲料期间，喂养添加本发明的饲料添加剂的饲料和商品猪生病现象大大减少。因此，由于本发明的饲料添加剂富含酵母细胞发酵代谢产物、多种微量元素和一定的氨基酸蛋白质，可改善饲料品质，提高猪免疫力和成活率，促进消化吸收，提高日增重量，加快生长速度，提高饲料利用率，降低饲养成本，可大大提高猪的生产性能和经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种酵母废盐水回收处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、分别收集酵母浓缩过程所产生的低浓度废盐水和从真空转鼓过滤机卸下来的废淀粉，将低浓度的废盐水浓缩获得一级浓缩废盐水；

步骤二、用步骤一中的废淀粉预涂过滤机，用预涂了废淀粉的过滤机过滤一级浓缩废盐水得到精制盐水及滤渣；所述过滤机为真空转鼓过滤机或板框过滤机中的任一种；所述滤渣包括过滤机刮刀卸料和板框定期卸料，主要成分是废淀粉；

步骤三、蒸发浓缩精制盐水获得二级高浓度盐水；

步骤四、对步骤三中的二级高浓度盐水离心脱盐处理得到氯化钠晶体和母液；

步骤五、重复操作步骤四，对步骤四中母液再浓缩-再结晶，直到母液无法结晶得到氯化钠晶体；

步骤六、将步骤二中的滤渣与步骤五中无法结晶的母液混合，干燥，得到固体状的饲料添加剂；

所述一级浓缩废盐水中氯化钠质量浓度为15～30%；

所述二级高浓度盐水中氯化钠质量浓度为40～80%。

2.一种根据权利要求1所述的酵母废盐水回收处理方法得到的饲料添加剂，其特征在于，按质量份数计，所述饲料添加剂包括淀粉20～90份、氯化钠20～80份、粗蛋白0.5～10份，色素0.2～8份。

3.一种根据权利要求2所述的饲料添加剂的应用，其特征在于，所述饲料添加剂应用于制备饲料产品。

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