專利名稱：一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法
技術領域：
本發明屬于蘇氨酸生產技術領域，具體涉及一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法。

背景技術：
目前，國內許多廠家使用陶瓷膜系統過濾。陶瓷膜是以陶瓷材料如氧化鋁、氧化鈦等制成的不對稱分離膜，在操作壓差的作用下，料液在膜管內錯流流動，小于膜孔徑的部分通過膜孔進入滲透側成為透析液，而大于孔徑的物質被膜截留而成為濃縮液，從而達到物質分離、濃縮和提純的目的。主要應用于生物、醫藥、工業廢水處理及有機物質的回收、食品發酵等工業。使用陶瓷膜系統過濾具有化學穩定性好、耐酸、耐堿、耐有機溶劑、耐高溫；錯流過濾，不會形成濾餅，持續操作時間長，再生能力強；孔徑分布窄，分離效率高，分離過程簡單，配套裝置少，操作運轉簡便，使用壽命長，低能耗等特點。目前，陶瓷膜過濾已應用于蘇氨酸發酵液的過濾濃縮環節，以達到去除菌體蛋白等雜質和濃縮的目的。但陶瓷膜過濾濃縮液濃縮至6-7倍時，膜通量就會下降很快，為了繼續過濾出濃縮液中的蘇氨酸，需要加清水稀釋濃縮液，這就造成陶瓷膜過濾后期產生了大量的蘇氨酸含量很低的透析液，影響了后面蒸發系統平穩性和結晶質量穩定性，造成了較多水、電、汽的消耗，使生產成本上升。

發明內容
本發明的目的是提供一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法，以解決蘇氨酸發酵液陶瓷膜過濾后期產生的大量低含酸的透析液的問題，從而解決了影響后面蒸發系統穩定性和蘇氨酸結晶質量問題；同時最大限度地利用蘇氨酸發酵廢液，實現了變廢為寶。為了實現上述目的，本發明在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質量和過濾收率前提下，綜合回收利用低含酸的透析液。其關鍵技術是將陶瓷膜后期過濾的發酵液加水稀釋后，收集2° Be以下的透析液于回收罐，并將其回用于下一批陶瓷膜過濾后期用于稀釋發酵液。本發明的具體操作步驟如下:
一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步驟:
1)第一批蘇氨酸發酵液用陶瓷膜過濾，當濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，向濃縮液中加入60°C的占發酵液體積30%的清水稀釋；每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當透析液的波美度低于2° Be時，收集透析液于回收罐，每批收集約占發酵液體積20%的透析液；當濃縮液含酸低于2%時，停止過濾，收集濃縮液，并進行清洗陶瓷膜；陶瓷膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000MW，微濾溫度為60°C ；
2)然后進行第二批蘇氨酸發酵液陶瓷膜過濾，待濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋，添加量為第二批發酵液體積的20% ；繼續過濾，當通量下降較快時，再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋，添加清水的體積為第二批發酵液體積的10%，繼續過濾。每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當波美度低于2° Β 時，收集透析液于回收罐中。按照以上步驟循環回收利用低于2° Β 的透析液；其中，陶瓷膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000MW，過濾溫度為60°C ；
3)在步驟I)獲得的濃縮液中加入占濃縮液質量為二分之一的豆渣，用IM的NaOH調節pH值13，緩慢加熱至80°C，然后攪拌水解30分鐘，最后加IM的鹽酸調pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至105°C，蒸餾10分鐘；其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質量比例為2:1:3:10 ；
4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后，添加硫酸鋅和復合菌，混合均勻，獲得粉狀營養飼料；復合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質量比混合而成；其中硫酸鋅、復合菌以及步驟(2)豆渣的質量比例為1:1:100。本發明取得的有益效果主要有如下幾點:
1)本發明在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質量和過濾收率前提下，陶瓷膜系統每過濾一批發酵液可以節約發酵液20%體積的清水；同時節約了清水升溫至60°C的過濾溫度時蒸汽消耗和陶瓷膜運行的成本；
2)本發明為后序的蒸發工序每批減少了發酵液20%體積的2°Be以下的透析液，有益于蒸發系統的平穩和結晶質量的穩定；同時節約了蒸發2° Be以下透析液的蒸汽水電的消耗，降低了生產運行成本；
3)本發明還相應的減少了污水的排放，節約了污水處理的成本；
4)本發明還提供了一種廢液資源化利用的方法，有效治理污染物的同時，變廢為寶，生產富含蘇氨酸的高蛋白營養飼料；本發明在飼料制備過程中，對菌體蛋白進行一定的水解，水解后的小分子蛋白更有利于動物吸收；飼料加入玉米、魚骨粉、酒糟后，進行高溫蒸餾，滅菌的同時祛除異味，獲得的飼料口味純正，氣味香甜。5)本發明添加了和適量的微量元素和菌劑，降低了仔豬的患病率，大大提高了死亡率。本發明制備的營養飼料成本較低，仔豬體重增加和存活率明顯優于市場上常用的仔豬飼料。
具體實施例方式 以下將采用具體的實施例來對本發明作進一步的解釋，但是不應當看作是對本發明創新精神的限制。實施例1
一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步驟:
1)第一批蘇氨酸發酵液用陶瓷膜過濾，當濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，此時膜通量下降很快，為了繼續過濾出濃縮液中的蘇氨酸，向濃縮液中加入60°C的占發酵液體積30%的清水稀釋；每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當透析液的波美度低于2。Be時，收集透析液于回收罐，每批收集約占發酵液體積20%的透析液，當濃縮液含蘇氨酸低于2% (質量分數)時，停止過濾，收集濃縮液，并進行清洗陶瓷膜；陶瓷膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000MW，微濾溫度為60°C ；
2)然后進行第二批蘇氨酸發酵液陶瓷膜過濾，待濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋，添加量為第二批發酵液體積的20% ；繼續過濾，當通量下降較快時，再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋，添加清水的體積為第二批發酵液體積的10%，繼續過濾。每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當波美度低于2° Β 時，收集透析液于回收罐中。按照以上步驟循環回收利用低于2° Β 的透析液；陶瓷膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000MW，微濾溫度為60°C ；
3)在上述獲得的濃縮液中加入占濃縮液質量為二分之一的豆渣，用IM的NaOH調節pH值13，緩慢加熱至80°C，然后攪拌水解30分鐘，最后加IM的鹽酸調pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至105°C，蒸餾10分鐘；其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質量比例為2:1:3:10 ；
4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后，添加硫酸鋅和復合菌，混合均勻，獲得粉狀營養飼料；復合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質量比混合而成；其中硫酸鋅、復合菌以及步驟(2)豆渣的質量比例為1:1:100。乳酸桿菌和酵母菌按照常規發酵培養方式至產品中活菌數達到2.0-5.0X IO8個/克。經檢測，該營養飼料蛋白含量40.2%，無機礦物質含量5.6%，蘇氨酸含量2.9%，其余為淀粉、糖類物質及少量其他氨基酸。根據上述實施例1，經濟效益分析如下:
內蒙古阜豐生物科技有限公司年產蘇氨酸1.2萬噸，采用本發明后，每年節約清水用量32000立方米，節約蒸汽消耗30000噸，節約20萬度電，每年節約成本150萬元。此外，還減少污水排放，節約了污水處理的成本。
實施例2
實施例1制備的營養飼料的養殖試驗
選取一個月大的斷奶仔豬100頭，分為兩個組別，每組50頭，其中實驗組用本發明制備的飼料飼養，每50kg約250元，對照組用正大飼料(SSB-25型號)，按照每50kg大約300元計算。飼養6周之后檢測各項指標參見表I。表 I
權利要求
1.一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步驟: 1)第一批蘇氨酸發酵液用陶瓷膜過濾，當濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，向濃縮液中加入60°C的占發酵液體積30%的清水稀釋；每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當透析液的波美度低于2° Be時，收集透析液于回收罐，每批收集約占發酵液體積20%的透析液；當濃縮液含酸低于2%時，停止過濾，收集濃縮液，并進行清洗陶瓷膜； 2)然后進行第二批蘇氨酸發酵液陶瓷膜過濾，待濃縮液體積至發酵液體積的1/6-1/7時，先向濃縮液中加入第一批收集的透析液進行稀釋，添加量為第二批發酵液體積的20% ；繼續過濾，當通量下降較快時，再向濃縮液中添加60°C清水進行稀釋，添加清水的體積為第二批發酵液體積的10%，繼續過濾；每隔10分鐘取樣測透析液的波美度，當波美度低于2° Be時，收集透析液于回收罐中；按照以上步驟循環回收利用低于2° Be的透析液； 3)在步驟I)獲得的濃縮液中加入占濃縮液質量為二分之一的豆渣，用IM的NaOH調節pH值13，緩慢加熱至80°C，然后攪拌水解30分鐘，最后加IM的鹽酸調pH至7.5 ;然后緩慢加入玉米粉、魚骨粉、酒糟，邊添加邊攪拌至糊狀；最后通入蒸汽升溫至105°C，蒸餾10分鐘；其中玉米粉、魚骨粉、酒糟以及豆渣的質量比例為2:1:3:10 ； 4)將步驟3)獲得的蒸餾物烘干、粉碎后，添加硫酸鋅和復合菌，混合均勻，獲得粉狀營養飼料；其中硫酸鋅、復合菌以及步驟(2)豆渣的質量比例為1:1:100。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)和步驟2)中使用的陶瓷膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000MW，過濾溫度為60°C。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中的復合菌由乳酸桿菌和酵母菌按照1:1的質量比混合而成 。
全文摘要
本發明公開了一種回收利用低含量蘇氨酸陶瓷膜透析液的方法，其關鍵技術是將陶瓷膜后期過濾的發酵液加水稀釋后，收集2°Bé以下的透析液于回收罐，并將其回用于下一批陶瓷膜過濾后期用于稀釋發酵液。本發明能在不影響陶瓷膜過濾通量、透析液質量和過濾收率前提下，回收利用了低含酸的透析液，節約了清水的使用量，降低了能耗和電耗，有益于蒸發系統的平穩和蘇氨酸結晶質量的穩定，并且減少了污水的排放。
文檔編號A23K1/00GK103222538SQ20131008585
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者徐恒山, 柳顯明, 韋樹高, 唐永強, 王峰, 包鑫 申請人:內蒙古阜豐生物科技有限公司