一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法

技术领域

本发明属于氨基葡萄糖生产废弃物综合利用领域，具体提供一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法。

背景技术

氨基葡萄糖（Glucosamine，GA）又名葡萄糖胺，是一种天然的氨基单糖衍生物，是自然界中含量最丰富的单糖之一。它是软骨基质中合成蛋白聚糖必需的重要成分，是健康关节软骨的天然组织成份，是蛋白质或脂类糖基化反应中的重要前体。

目前，通过微生物发酵法制备氨基葡萄糖成为企业普遍使用的方法，其主要是将氨基葡萄糖生产菌接种到发酵罐中，以葡萄糖为原料进行大规模培养增殖，微生物代谢产生氨基葡萄糖，对发酵液过滤去除微生物菌体后对滤液进行脱色、纯化、浓缩、冻干等工序制成氨基葡萄糖成品。虽然微生物发酵法具有转化效率高、产品质量稳定、生产成本低等方面的优点，但存在产生的被过滤出来的大量菌体废渣难以处理的问题，这些菌体废渣通常作为垃圾被丢弃、填埋或者焚烧，不仅容易造成环境污染，而且造成了资源浪费。

发酵法生产氨基葡萄糖需经过发酵、膜过滤、浓缩结晶、离心分离、干燥、筛分、包装等工艺操作，产生大量有机废水，含有大量的糖类、有机质和纤维类成分。这些有用物质白白排放，不仅严重污染了自然环境，而且制约了氨基葡萄糖行业的发展。虽然生产企业、科研机构及有关的院校都对治理进行了大量的研究。但是，目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，多数企业无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。

如果能够设法使这些菌体废渣和发酵母液转换成企业可利用的产品，则不仅解决了菌体废渣的处理问题，而且能够为企业带来经济利益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法，能够将氨基葡萄糖生产过程中产生的菌体废渣和发酵母液生产成本可动物可利用的蛋白饲料和农作物所需的肥料，实现氨基葡萄糖生产废弃物资源化。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1）将氨基葡萄糖生产废弃物经过滤得到发酵母液和菌体蛋白，将菌体蛋白经过烘干、粉碎后，将粉末按照一定比例添加到饲料中制备成蛋白饲料；

步骤2）发酵母液浓缩，然后与麦麸、菜籽粕、玉米秸秆粉混合制备成肥料基肥；

步骤3）将肥料基肥和氨基酸液态肥混合，再添加一定质量的黄原胶，制备成肥料。

优选地，所述步骤1）中，过滤为陶瓷膜过滤，陶瓷膜过滤孔径为0.4-0.6μm。

优选地，所述步骤1）中，烘干温度为100-120℃，烘干时间5-10h。

优选地，所述步骤1）中，将粉末按照1-5的质量比添加到饲料中制备成蛋白饲料。

优选地，所述步骤2）具体包括以下步骤：发酵母液通过四效蒸发器浓缩浓缩3-5倍得到浓缩液，将麦麸、菜籽粕、玉米秸秆粉和浓缩液按照1-2：1-3：1-3：10-20的质量比例添加到搅拌罐中，500rpm搅拌3-5分钟，然后进入反应罐，控制反应罐的温度为100-120℃，反应10-60min，然后冷却至室温，得到肥料基肥。

优选地，所述肥料基肥和氨基酸液态肥按照2-4:5-15的重量比混合。

优选地，所述黄原胶的添加量为0.5-1%重量份。

本发明取得的有益效果包括并不限于以下几个方面：

1、由于氨基葡萄糖母液含有大量的糖类、有机质和纤维类物质，本发明在生产氨基葡萄糖的同时，利用了废弃母液，省去了母液处理过程，降低生产成本，实现了变废为宝，大幅度提高了资源的利用率。

 2、本发明还制备了蛋白饲料，有效利用了菌体废渣，使全程无废弃物产生，环保无污染。

3、本发明工艺方法在发酵母液通过四效蒸发器浓缩一定的倍数后制备成基肥，与氨基酸液态肥按照一定的比例混合，在加入适量的肥效保护剂黄原胶制成环保型缓控释肥，提供了微量元素和氨基酸成分，加入黄原胶可改善土壤团粒结构，缓解土壤板结，消除土壤滋生盐渍化，明显增加土壤蓄水能力，使得肥料养分更加全面持久。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例

一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法，具体步骤如下：

步骤1）将氨基葡萄糖生产废弃物经陶瓷膜过滤，陶瓷膜过滤孔径为0.4μm，5000r/min离心3分钟，收集母液和菌体蛋白；将菌体蛋白置于120℃进行烘干，烘干时间6h，菌体蛋白水分含量小于2%，然后进入粉碎机进行粉碎，再按2%的质量比例加入到动物饲料中，制成蛋白饲料。

步骤2）发酵母液通过四效蒸发器浓缩浓缩4倍得到浓缩液，将麦麸、菜籽粕、玉米秸秆粉和浓缩液按照1：2：3：10的质量比例添加到搅拌罐中，500rpm搅拌3分钟，然后进入反应罐，控制反应罐的温度为100℃，反应20min，然后冷却至室温，得到肥料基肥。

步骤3）将肥料基肥和氨基酸液态肥按照3:7的重量比混合，混合后在35℃环境下放置2天，再添加0.5%重量份的黄原胶，300rpm搅拌4h，然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒，干燥包装即得。

实施例

一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法，具体步骤如下：

步骤1）将氨基葡萄糖生产废弃物经陶瓷膜过滤，陶瓷膜过滤孔径为0.5μm，4000r/min离心5分钟，收集母液和菌体蛋白；将菌体蛋白置于110℃进行烘干，烘干时间7h，菌体蛋白水分含量小于2%，然后进入粉碎机进行粉碎，再按3%的质量比例加入到动物饲料中，制成蛋白饲料。

步骤2）发酵母液通过四效蒸发器浓缩浓缩4倍得到浓缩液，将麦麸、菜籽粕、玉米秸秆粉和浓缩液按照1：3：3：15的质量比例添加到搅拌罐中，500rpm搅拌4min，然后进入反应罐，控制反应罐的温度为100℃，反应30min，然后冷却至室温，得到肥料基肥。

步骤3）将肥料基肥和氨基酸液态肥按照3:9的重量比混合，混合后在32℃环境下放置3天，再添加0.6%重量份的黄原胶，300rpm搅拌5h，然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒，干燥包装即得。

实施例

一种氨基葡萄糖生产废弃物资源化的方法，具体步骤如下：

步骤1）将氨基葡萄糖生产废弃物经陶瓷膜过滤，陶瓷膜过滤孔径为0.4μm，5000r/min离心3min，收集母液和菌体蛋白；将菌体蛋白置于100℃进行烘干，烘干时间8h，菌体蛋白水分含量小于2%，然后进入粉碎机进行粉碎，再按2%的质量比例加入到动物饲料中，制成蛋白饲料。

步骤2）发酵母液通过四效蒸发器浓缩浓缩4倍得到浓缩液，将麦麸、菜籽粕、玉米秸秆粉和浓缩液按照1：2：2：10的质量比例添加到搅拌罐中，500rpm搅拌5分钟，然后进入反应罐，控制反应罐的温度为100℃，反应20min，然后冷却至室温，得到肥料基肥。

步骤3）将肥料基肥和氨基酸液态肥按照3:7的重量比混合，混合后在30℃环境下放置4天，再添加0.8%重量份的黄原胶，300rpm搅拌6h，然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒，干燥包装即得。

采用本发明上述方法制备的肥料，与常规的肥料相比，不但节约了成本，还对作物种植的各指标有所提升。以小麦为例，与常规的氮磷钾15:14:12型号复合肥相比较，本发明肥料可使得小麦生物性状均有所提升，穗长、株高以及每穗粒数提高，小麦粒重也相应增加，从而使产量提高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。