專利名稱：一種從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法
技術領域：
本發明涉及一種從植物提取蛋白質的方法，尤其是從木薯中提取蛋白質的方法。
背景技術：
目前，在用木薯生產淀粉的過程中，都會排出黃漿廢水。該黃漿廢水主要成份為 植物蛋白質、黃漿、殘余淀粉等，向外排出造成環境污染。多年來這黃漿廢水的處理是一大難題，未能夠得到根治，由于黃漿廢水濃度高，其中的植物蛋白質易于氧化變質，導致水質變差，增加了處理難度。在木薯生產淀粉打漿過程中，木薯中的蛋白質溶于水中，不能與淀粉通過離心分離出來，成為高濃廢水排出生產車間。由于黃漿蛋白質極難降解，增加了廢水治理難度，致使環保處理達標排放非常困難。很多淀粉廠為了尋求處理達標的路子，只單純地擴大生化處理設施，延長厭氧和好氧時間，有的把厭氧罐搞成很龐大，投入巨額資金，但仍然未能解決問題，處理水排放仍然超標。根據試驗的數據，每噸黃漿廢水可提取約7公斤植物蛋白質。而一般用木薯生產淀粉的廠家每天的黃漿廢水排放量都大于2000噸，至少可提取蛋白質14噸。蛋白質是一種與人們的生活關系密切的物質，這么多的好物質在廢水里面，并排出，很浪費。因此，必須要把蛋白質從廢水提取出來，這是淀粉廠環保治污急待解決的難題， 也只有這樣才能減輕污染負荷，有利于后續生化處理，使廢水達標排放。當前，很多人也嘗試要把蛋白質從廢水中提取出來，而蛋白質溶于水中，無法回收，必須通過藥物處理，把蛋白質凝聚出來并沉淀，再者蛋白質粘性大，過濾性差，過濾回收難度大。也要用藥物處理改變其粘性，才能有望通過機械作用將蛋白質提取出來。飼料業是與人們生活息息相關的產業，養殖業離不開飼料工業，以我區為例，養殖業每年消耗各種優質飼料約50萬噸，其中需用豆粕蛋白質作飼料添加劑18萬噸，市場需求量大，加上飼料屬于易耗商品，我區飼料廠眾多面廣，木薯蛋白粉產品的銷售市場廣泛，銷路前景很好。據了解，國內外飼料企業所需的蛋白質，基本上采用大豆豆粕，用木薯蛋白做飼料產品仍處于空白。現有飼料廠所需原料豆粕的蛋白質含量通常為30 40%，而從黃漿廢水提取的蛋白粉，蛋白質含量最高達到27%。比豆粕稍低，但木薯蛋白是從廢水中提取，無需花錢購買原料，產品成本低，因此，木薯蛋白產品與大豆豆粕產品有很強的競價優勢，木薯蛋白作為新興的飼料原材料供應市場，將會促進飼料行業的向前發展。根據有關資料記載，國內北方及日本也有馬玲薯淀粉廢水提取蛋白質的報道，已有人把該技術應用到木薯淀粉廢水的處理，可能是廢水中的成份不同原因，未獲成功。也有人提出木薯淀粉廢水提取蛋白質，但未有提取成功的報道，更沒有規模化生產。根據國外從植物提取蛋白質技術資料來看，該技術所用的是無機鹽飽和法，即在廢水中加入無機鹽，達到飽和后蛋白質凝柝出來，這種方法是成本高，提取后的廢水濃度高還需另行處理，把加入的無機鹽提出來。工藝較復雜。

發明內容
本發明的目的是提供成本低和工藝簡單的一種從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法。為達上述目的，本發明的技術方案為一種從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，充分利用木薯生產淀粉過程中排出含淀粉的黃漿廢水，其特征在于包括以下步驟1、將黃漿廢水通過預混槽引入反應沉淀池，并在預混槽中計量投入蛋白質沉淀劑和石灰水，控制池水的堿度，沉淀時間1 2小時，產生沉淀物；2、將沉淀物引到攪拌池內，加入含亞鐵的鹽，并攪拌均勻，得溶解物；3、把溶解物輸送到壓濾機中進行壓濾，得濾渣；4、濾渣經烘干打粉后即可包裝成為產品。所述的蛋白質沉淀劑由以下重量份的原料構成尿素20 30份，食用紅色素0. 05 1. 5份，水80 200份；制備方法為按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加熱至90 100°C，保溫時間15 30分鐘；冷卻至常溫后再加水80 150份稀釋，成品備用。所述控制池水的堿度值為pH = 7. 0 7. 5。亞鐵鹽的加入量為每立方米沉淀物加3 Ag。本發明的優點是1)、生產成本低，每噸蛋白所需藥劑成本低于300元；2)、工藝簡單，藥劑與蛋白質反應凝析沉淀，藥劑不會殘留于溶液中；3)、原廢水中污染物高達17000mg/l，提取蛋白后降到9500mg/l，降低45 %，處理后廢水易于處理達標排放。本發明的技術方案是利用蛋白質對某種藥物的反應，在微堿性條件下凝柝出來， 加入的藥劑已與蛋白質結為一體而沉淀，通過機械回收產品，因此處理水不存在藥物殘留問題，出水污染物大幅削減，有利于后續生化處理。為使木薯淀粉生產排出的廢水達到國家要求的排放標準，提供了有利的條件。
具體實施例方式從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質的工藝流程為蛋白質沉淀劑和石灰水I木薯淀粉黃漿廢水一預混槽一反應沉淀池一濃縮池一壓濾一烘干一粉碎一包裝個亞鐵從以上的工藝流程線路中可知，從生產車間排出來的黃漿廢水進入調節池，用提升泵將池中的黃漿廢水抽至反應沉淀池入口前的預混槽，通過預混槽進入反應沉淀池中； 在預混槽中計量投入蛋白質沉淀劑和石灰水，利用水流作用在預混槽中將蛋白質沉淀劑和石灰水與廢水混勻。由于廢水呈微酸性，而蛋白質沉淀劑與蛋白質作用需在微堿性條件下才能反應，故用石灰水調節致廢水堿度值為pH = 7 7. 5，此時廢水中的蛋白質反應呈現凝柝，并不斷增大顆粒。在反應沉淀池中利用水流緩慢，沉淀時間延長，加上重力作用，蛋白質很快沉于池底部，實現清濁分離，上清液從池頂部自流去生化系統繼續處理。由于蛋白質沉淀劑已與蛋白質凝聚共沉淀，所以藥物不會留于溶液中，上清水也因此而易于環保處理。本工藝處理方式為連續性，處理參數為提升泵廢水流量為65m3/h，蛋白質沉淀劑加入量為13L/h，其反應溫度為常溫反應。沉淀物從底閥流出至攪拌池，由于黃漿及蛋白質粘性高，過濾性差。因此，每立方沉淀物再加入3 7kg硫酸亞鐵，攪拌待其溶解，可降低沉淀物粘性，提高過濾性能，再用泵抽壓到壓濾機，過濾物經烘干打粉后即為產品。所述的含亞鐵的鹽為硫酸亞鐵!^e3SO4. 7H20含量> 80%，，加入量為每立方米沉淀物加3 Ag。在對黃漿廢水處理實踐中，對蛋白質沉淀劑組成的原料重量份作了以下調節實驗A 尿素20 25份，食用紅色素0. 05 1份，水80 100份；B 尿素25 30份，食用紅色素1 1. 5份，水100 200份；其中有包括C 尿素25份，食用紅色素0. 08份，水100份；尿素、食用紅色素為粉末狀，分別取A、B和C三組范圍中的原料混合后進行加熱至 90 95°C、95 100°C，以及其中的95°C ；保溫時間15 20分鐘、20 30分鐘，和其中的20分鐘；冷卻至常溫后再加水80 110份、110 150份，與其中的110份稀釋，成品備用。這些成品用于上述從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質的工藝，效果穩定，為確定技術方案和各參數做出了根本的貢獻。石灰水濃度一般取15%，當石灰水加入反應沉淀池使廢水的pH = 7. 6以上值時， 沉淀物不增加；當PH低于7.0時，沉淀物減少。因此，石灰水調廢水的堿度值在pH = 7.0 7.5內為最佳反應條件。在對反應沉淀池中廢水的堿度值pH = 7. 0 7. 5時，分別用A、B和C三組范圍中的原料制成的蛋白質沉淀劑，對同一定量的黃漿廢水作提取植物蛋白質的處理，其結果者較穩定，其中以C組的原料制成、原料混合后，加熱至95°C、保溫時間20分鐘、冷卻至常溫后再加水110份稀釋的蛋白質沉淀劑產生的效果最好。當用上述A、B和C三組原料制成的蛋白質沉淀劑處理不同量的黃漿廢水時有蛋白質沉淀劑黃漿廢水=1 50000立方米，即50000立方米廢水加蛋白質沉淀劑1立方米，可獲取5.0 5. 2噸蛋白產品，蛋白質含量約18% ；蛋白質沉淀劑黃漿廢水=1 40000立方米時，以廢水量10000m3為例，獲取蛋白產品4.8 5. 1噸蛋白產品，蛋白質回收比例無增加，質量是18%左右，因此，加大藥劑用量無意義；蛋白質沉淀劑黃漿廢水=1 60000時，蛋白回收比減少，獲蛋白產品4.3 4. 8噸蛋白產品，而且質量降至13%左右；因此，蛋白質沉淀劑加入量與廢水之比最佳配方是蛋白質沉淀劑黃漿廢水= 1 50000。
權利要求
1.一種從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，充分利用木薯生產淀粉過程中排出含淀粉的黃漿廢水，其特征在于包括以下步驟(1)將黃漿廢水通過預混槽引入反應沉淀池，并在預混槽中計量投入蛋白質沉淀劑和石灰水，控制池水的堿度，沉淀時間1 2小時，產生沉淀物；(2)將沉淀物引到攪拌池，加入含亞鐵的鹽，并攪拌均勻，得溶解物；(3)把溶解物輸送到壓濾機中進行壓濾，得濾渣；(4)濾渣經烘干打粉后即可包裝成為產品。
2.根據權利要求1所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述的蛋白質沉淀劑由以下重量份的原料構成尿素20 30份，食用紅色素0. 05 1. 5份，水80 200份； 制備方法為按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加熱至90 100°C，保溫時間15 30分鐘； 冷卻至常溫后再加水80 150份稀釋，成品備用。
3.根據權利要求1所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述控制池水的堿度值為PH= 7. 0 7. 5。
4.根據權利要求1所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 亞鐵鹽的加入量為每立方米沉淀物加3 Ag。
5.根據權利要求2所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述的蛋白質沉淀劑由以下重量份的原料構成尿素25份，食用紅色素0. 08份，水100份； 制備方法為按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加熱至95 ,保溫時間20分鐘；冷卻至常溫后再加水110份稀釋，成品備用。
6.根據權利要求3所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述控制池水的堿度值采用石灰水來調節。
7.根據權利要求4所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述的含亞鐵的鹽為硫酸亞鐵I^e3SO4. 7H20含量> 80%。
8.根據權利要求1所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述計量投入蛋白質沉淀劑為，蛋白質沉淀劑黃漿廢水=1 :40000 60000立方米。
9.根據權利要求1所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述計量投入蛋白質沉淀劑為，蛋白質沉淀劑黃漿廢水=1 :50000。
10.根據權利要求6所述的從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，其特征在于 所述石灰水的濃度為15%。
全文摘要
本發明公開了一種從木薯淀粉廢水提取植物蛋白質方法，充分利用木薯生產淀粉過程中排出含淀粉的黃漿廢水，其特征在于包括以下步驟1、將黃漿廢水通過預混槽引入反應沉淀池，并在預混槽中計量投入蛋白質沉淀劑和石灰水，控制池水的堿度，沉淀時間1～2小時，產生沉淀物；2、將沉淀物引到攪拌池，加入含亞鐵的鹽并攪拌均勻，得溶解物；3、用泵抽壓把溶解物輸送到壓濾機中進行壓濾，得濾渣；4、濾渣經烘干打粉后即可包裝成為產品。該方法成本低和工藝簡單，利用蛋白質對某種藥物的反應，在微堿性條件下凝柝出來，加入的藥劑已與蛋白質結為一體而沉淀，通過機械回收產品，排出水不存在藥物殘留，污染物大幅削減，有利于后續生化處理。
文檔編號A23K1/14GK102488086SQ20111043167
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者潘增強 申請人:潘增強