CN1136029A - 味精废液处理方法 - Google Patents

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吴岳俊
曾森宏
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Abstract

本发明提供了一种味精废液处理方法，是在常温下采用絮凝剂分离出菌体蛋白质和固体悬浮物后的味精废液，经真空浓缩、中和后，使存在于浓缩液中的十七种氨基酸或铵根离子与所加入的含有植物生长所需的微量元素如锌、锰、镁、钼、硼等可溶性盐类发生螯合(或络合)反应而形成含有易被植物吸收的上述微量元素的氨基酸螯合物(或配合物)及丰富的氮、磷、钾、硫、钙等化学元素的高效氨基酸液肥，本发明工艺简单，能耗小，处理成本低，无二次污染，而且可得到一种高效氨基酸液肥，推广应用本发明的味精废液处理方法，具有很好的社会和经济效益。

Description

味精废液处理方法
本发明属于工业废水处理及综合利用，具体涉及味精厂废液的处理方法。
目前国内味精厂，大多以粮食淀粉为原料经发酵提取谷氨酸，再制成味精。味精厂排放的废液的成份基本相似，据抽样分析，主要包含以下成份：可溶性蛋白质≤1.5％、谷氨酸≤1.5％、还原糖＜1.0％，其它氨基酸0.5％、干菌体0.9％、COD8×104mg/L，BOD(2.7×104mg/L)，约0.5～1％的NH4，K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、L1-、SO4 2-、PO4 3-，Be≤5.0，PH＝3.0～3.2，是一种极难处理的高浓度有机废水，未经处理便直接排放到附近江河湖泊中，会造成严重污染，导致鱼类死亡、农作物生长不良或死亡，破坏本地区的生态平衡。
“味精废水谷氨酸一次离心分离回收技术及其设备”(CN1041756A)公开了一种从味精废水中回收谷氨酸的技术，但味精废水中的COD仍在8×104mg/L，BOD在2.7×104mg/L以上，PH＝3～3.2，并未解决对环境的污染问题。“一种味精废液的处理方法”(ZL91102317.8)公开了一种味精废液经加热预处理、浓缩、中和、络合清除SO4 2-离子反应等步骤的处理方法，同时得到一种高效、低毒、广谱、内吸性农药组合物，但该法采用加热的方法沉淀分离出味精废液中的菌体蛋白质，不但分离效果较差，而且能量消耗大，处理成本高，所得付产物农药，市场有限。
本发明针对上述现有技术之不足，提供一处理效果好、处理效率高，能耗低、处理费用低，而且经处理后废液全部转化成具有广阔市场的氨基酸高效液肥的味精废液的处理方法。
本发明的味精废液处理方法，依次按以下步骤进行：
用耐酸泵将味精废液打入预处理器内，在常温下，边搅拌边加入0.06～0.13％(以味精废液重量计)的絮凝剂，混合均匀，静置3～4小时后分离；分离出菌体蛋白质和固体悬浮物后的味精废液打入真空浓缩罐内，在负压下于60～85℃下浓缩至比重为15～30Be；在不断搅拌下加入碱性物质中和；经中和至PH＝6～8的味精废液浓缩液，在不断搅拌下，在50～100℃范围内的温度下，分批加入与味精废液中所含氨基酸等当量的含有植物所需要的微量元素的可溶性盐类，每批物质反应0.8～1.2小时。
本发明的一个重要特征在于首次采用絮凝剂的方法来分离回收味精废液中的菌体蛋白质和固体悬浮物，分离速度快，分离效率高，分离彻底，因此易于工业化，而且能耗小，所述的絮凝剂可以是可溶性的铵盐，钙盐或镁盐等(依据化学上沉淀可溶性蛋白质的盐析原理)，絮凝剂的加入量应根据废液中的菌体蛋白质的含量而定，一般控制在味精废液重量的0.06～0.13％，低于0.06％，菌体蛋白质沉淀不完全，会使残余在废液中的菌体蛋白质在真空浓缩时受热而生成固体菌体蛋白质，堵塞管道；若絮凝剂加入量高于0.13％，造成浪费，提高成本。
分离出固体菌体蛋白质和固体悬浮物后的味精废液，含有以谷氨酸为主的多种氨基酸浓度较小，需浓缩到一定的浓度才能有效利用。真空浓缩的温度一般维持在60～85℃(真空度为600mmHg左右)，温度低于60℃，浓缩时间太长，若高于85℃，会造成靠近罐壁的液体局部过热而结垢，降低传热效率，也难于清洗。
本发明是将味精废液通过适当处理后直接利用，而不在于排废。因此废液的浓缩必不可少，根据本发明的处理方法，废液浓缩液的比重应控制在15～30Be之间，若低于15Be，最终副产品浓度太低，增加了包装、运输、施用的困难，若比重大于30Be，浓缩液过于粘稠，使之与金属离子的螯合(或络合)反应难于进行，而且增加了浓缩的能耗。
本发明的味精废液处理方法的另一特征在于经浓缩、中和的废液中加入与其中所含氨基酸等当量的含有植物生长所必须的微量元素的可溶性盐类，经螯合反应后生成极易被植物所吸收的稳定的螯合物，或与废液中的铵根离子进行络合反应，生成配合物。 (1)为氨基酸与可溶性金属盐中的金属离子进行螯合反应，其中：
Figure A9410514700061
--代表各种氨基酸
(2)为铵根离子与可溶性金属盐中的金属离子进行络合反应，其中：Me2+-代表可溶性金属盐中的金属离子，可以是Zn2+，Cu2+，Ni2+等，但至少是锌离子。
本发明根据植物对多种微量元素的不同需要，确定适宜的可溶性盐的种类和加入量，本发明推荐加入硫酸锌、硫酸锰、硼砂、钼酸铵、硫酸镁。其量(相对于味精废液浓缩液的重量)分别为0.5～1％，0.08～0.5％，0.7～1.1％，0.01～0.08％，0.005～1％。若低于上述含量，则无足够的肥效；若高于上述含量，则会引起微量元素过量而导致植物“中毒”，反而抑制植物的生长。
上述可溶性盐类最好分批加入，其总加入量与味精废液中氨基酸等当量。一般是将浓缩、中和后的味精废液，加热至80～100℃，在不断搅拌下，加入0.5～1％的硫酸锌，0.08～0.5％的硫酸锰，反应0.8～1.2小时；将釜液降温至60～80℃，在不断搅拌下加入0.7～1.1％的硼砂，0.01～0.08％的钼酸铵，反应0.8～1.2小时；再将釜液降温至50～70℃在不断搅拌下加入0.005～1％的硫酸镁，0.001～0.004％的硝酸稀土，反应0.8～1.2小时。上述加入的量是指相对于味精废液浓缩液的量。反应温度最好控制在50～100℃之间，低于50℃，反应太慢，高于100℃，能耗增加，而且没有必要。
本发明由于采用絮凝剂分离味精废液中的菌体蛋白质的方法，使得固液分离效果好，效率高，工艺简单，能耗小，成本低。
本发明通过加入含有植物生长必需的微量元素的可溶性盐类，使之与味精废液中的氨基酸反应、或与铵根离子反应，生成了极易被植物吸收的稳定的螯合物或配合物，与中和时加进的氨、废液中原有的磷和钾共同组成本发明的氨基酸高效液肥。此方法既处理了味精废液，又实现了废物的综合利用，而且无二次污染，具有很高的经济效益、社会效益和环保效益。本发明所得的氨其酸高效液肥，不仅含有植物生长所需要的常量元素，如氮、钾、硫、钙(约占10～12％)，同时含有丰富的植物生长不可缺少的微量元素，如锌、锰、钼、硼、镁等，还含有植物所需的营养物质氨基酸。实施例的产品，经暨南大学医学院药理教研室分别进行动物皮肤毒性试验和灌胃急性毒性试验，此氨基酸高效液肥基本无毒无害。实施例的产品，经湖北农科院用白菜做对照的残留试验，结果表明，所测定的铜、锰、砷等化学元素，基本上无残留现象。实施例产品湖北，广东两年多的大田试验和施用结果表明，氨基酸高效液肥不仅能促进植物生长，提前农作物的成熟期，特别是蔬菜、瓜果类，可提5～10天成熟，对农作物一般可增产10～35％，这里特别指出，本发明所得到的氨基酸高效液肥不是激素类的液体肥料，而是属于营养型的高效液体肥料。综上所述，本发明的副产物-氨基酸高效液肥是一种无毒无害适用范围很广的，具有很高肥效的一种液体肥料。
实施例
将常温下的味精废液约7吨，引入内涂防腐材料的预处理器，在不断搅拌下加入8kg含有CaSO4、(NH4)2SO4、MgSO4的絮凝剂，使其高度均匀分散在废液中，与其中的可溶性菌体蛋白质充分接触，迅速形成絮状物，静置3～4小时后，可溶性菌体蛋白质与废液中的悬浮物一并沉淀下来，经处理后的淡黄色透明味精废液，输送到真空浓缩罐，在65℃(真空度600mmHg)浓缩至比重在15Be之后，加入30％氢氧化钠溶液中和，直至废液的PH＝6.5，将中和液引入到反应釜中，在不断搅拌下，加入15kg硫酸锰，6kg硫酸锌，并将釜液升温至80℃，反应1.2小时，然后将釜液温度降至60℃，在不断搅拌下加入10kg钼酸铵和5kg硼砂，在60℃反应1小时，最后，将釜液温度降至室温，在不断搅拌下加入0.5kg硫酸镁，加入少许无任何杂质的石灰乳，并用液氨将反应物的PH值调节至7.5，即得到农用氨基酸高效液肥。

Claims (2)

1.一种味精厂废液的处理方法，依次按以下步骤进行：
用耐酸泵将味精厂排出的新鲜味精废液，打入预处理器内，在常温下，边搅拌边加入0.06～0.13％，(以味精废液重量计)的絮凝剂[主要成份为CaSO4.(NH4)2SO4，MgSO4等)，混合均匀；静置3～4小时后分离，分离出固体蛋白质和固体悬浮物后的味精废液打入真空浓缩罐内，在负压下，于60～85℃下浓缩至比重为15～30Be；在不断搅拌下，加入碱性物质中和浓缩液，经中和至PH＝6～8的味精废液浓缩液，在不断搅拌下，在50～100℃范围内的温度下，分批加入与味精废液中所含氨基酸等当量的含有植物所需要的微量元素的可溶性盐类，每批物质反应0.8～1.2小时。
2.如权利要求1所述的味精废液处理方法，其特征在于选用如下含有植物生长所必需的微量元素的可溶性盐：
  硫酸锌               0.5～1％
  硫酸锰               0.08～0.5％
  硼砂                 0.7～1.1％
  钼酸铵               0.01～0.08％
  硫酸镁               0.005～1％
以上百分数均表示与中和后的味精废液重量的相对量。
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