专利名称：一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法
技术领域：
本发明属于苏氨酸生产技术领域，具体涉及一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法。
背景技术：
目前，国内许多厂家使用陶瓷膜系统过滤。陶瓷膜是以陶瓷材料如氧化铝、氧化钛等制成的不对称分离膜，在操作压差的作用下，料液在膜管内错流流动，小于膜孔径的部分通过膜孔进入渗透侧成为透析液，而大于孔径的物质被膜截留而成为浓缩液，从而达到物质分离、浓缩和提纯的目的。主要应用于生物、医药、工业废水处理及有机物质的回收、食品发酵等工业。使用陶瓷膜系统过滤具有化学稳定性好、耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐高温；错流过滤，不会形成滤饼，持续操作时间长，再生能力强；孔径分布窄，分离效率高，分离过程简单，配套装置少，操作运转简便，使用寿命长，低能耗等特点。目前，陶瓷膜过滤已应用于苏氨酸发酵液的过滤浓缩环节，以达到去除菌体蛋白等杂质和浓缩的目的。但陶瓷膜过滤浓缩液浓缩至6-7倍时，膜通量就会下降很快，为了继续过滤出浓缩液中的苏氨酸，需要加清水稀释浓缩液，这就造成陶瓷膜过滤后期产生了大量的苏氨酸含量很低的透析液，影响了后面蒸发系统平稳性和结晶质量稳定性，造成了较多水、电、汽的消耗，使生产成本上升。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法，以解决苏氨酸发酵液陶瓷膜过滤后期产生的大量低含酸的透析液的问题，从而解决了影响后面蒸发系统稳定性和苏氨酸结晶质量问题；同时最大限度地利用苏氨酸发酵废液，实现了变废为宝。为了实现上述目的，本发明在不影响陶瓷膜过滤通量、透析液质量和过滤收率前提下，综合回收利用低含酸的透析液。其关键技术是将陶瓷膜后期过滤的发酵液加水稀释后，收集2° Be以下的透析液于回收罐，并将其回用于下一批陶瓷膜过滤后期用于稀释发酵液。本发明的具体操作步骤如下:
一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步骤:
1)第一批苏氨酸发酵液用陶瓷膜过滤，当浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，向浓缩液中加入60°C的占发酵液体积30%的清水稀释；每隔10分钟取样测透析液的波美度，当透析液的波美度低于2° Be时，收集透析液于回收罐，每批收集约占发酵液体积20%的透析液；当浓缩液含酸低于2%时，停止过滤，收集浓缩液，并进行清洗陶瓷膜；陶瓷膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，微滤温度为60°C ；
2)然后进行第二批苏氨酸发酵液陶瓷膜过滤，待浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，先向浓缩液中加入第一批收集的透析液进行稀释，添加量为第二批发酵液体积的20% ；继续过滤，当通量下降较快时，再向浓缩液中添加60°C清水进行稀释，添加清水的体积为第二批发酵液体积的10%，继续过滤。每隔10分钟取样测透析液的波美度，当波美度低于2° Β 时，收集透析液于回收罐中。按照以上步骤循环回收利用低于2° Β 的透析液；其中，陶瓷膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，过滤温度为60°C ；
3)在步骤I)获得的浓缩液中加入占浓缩液质量为二分之一的豆渣，用IM的NaOH调节pH值13，缓慢加热至80°C，然后搅拌水解30分钟，最后加IM的盐酸调pH至7.5 ;然后缓慢加入玉米粉、鱼骨粉、酒糟，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至105°C，蒸馏10分钟；其中玉米粉、鱼骨粉、酒糟以及豆渣的质量比例为2:1:3:10 ；
4)将步骤3)获得的蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌和复合菌，混合均匀，获得粉状营养饲料；复合菌由乳酸杆菌和酵母菌按照1:1的质量比混合而成；其中硫酸锌、复合菌以及步骤(2)豆渣的质量比例为1:1:100。本发明取得的有益效果主要有如下几点:
1)本发明在不影响陶瓷膜过滤通量、透析液质量和过滤收率前提下，陶瓷膜系统每过滤一批发酵液可以节约发酵液20%体积的清水；同时节约了清水升温至60°C的过滤温度时蒸汽消耗和陶瓷膜运行的成本；
2)本发明为后序的蒸发工序每批减少了发酵液20%体积的2°Be以下的透析液，有益于蒸发系统的平稳和结晶质量的稳定；同时节约了蒸发2° Be以下透析液的蒸汽水电的消耗，降低了生产运行成本；
3)本发明还相应的减少了污水的排放，节约了污水处理的成本；
4)本发明还提供了一种废液资源化利用的方法，有效治理污染物的同时，变废为宝，生产富含苏氨酸的高蛋白营养饲料；本发明在饲料制备过程中，对菌体蛋白进行一定的水解，水解后的小分子蛋白更有利于动物吸收；饲料加入玉米、鱼骨粉、酒糟后，进行高温蒸馏，灭菌的同时祛除异味，获得的饲料口味纯正，气味香甜。5)本发明添加了和适量的微量元素和菌剂，降低了仔猪的患病率，大大提高了死亡率。本发明制备的营养饲料成本较低，仔猪体重增加和存活率明显优于市场上常用的仔猪饲料。
具体实施例方式 以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。实施例1
一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步骤:
1)第一批苏氨酸发酵液用陶瓷膜过滤，当浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，此时膜通量下降很快，为了继续过滤出浓缩液中的苏氨酸，向浓缩液中加入60°C的占发酵液体积30%的清水稀释；每隔10分钟取样测透析液的波美度，当透析液的波美度低于2。Be时，收集透析液于回收罐，每批收集约占发酵液体积20%的透析液，当浓缩液含苏氨酸低于2% (质量分数)时，停止过滤，收集浓缩液，并进行清洗陶瓷膜；陶瓷膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，微滤温度为60°C ；
2)然后进行第二批苏氨酸发酵液陶瓷膜过滤，待浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，先向浓缩液中加入第一批收集的透析液进行稀释，添加量为第二批发酵液体积的20% ；继续过滤，当通量下降较快时，再向浓缩液中添加60°C清水进行稀释，添加清水的体积为第二批发酵液体积的10%，继续过滤。每隔10分钟取样测透析液的波美度，当波美度低于2° Β 时，收集透析液于回收罐中。按照以上步骤循环回收利用低于2° Β 的透析液；陶瓷膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，微滤温度为60°C ；
3)在上述获得的浓缩液中加入占浓缩液质量为二分之一的豆渣，用IM的NaOH调节pH值13，缓慢加热至80°C，然后搅拌水解30分钟，最后加IM的盐酸调pH至7.5 ;然后缓慢加入玉米粉、鱼骨粉、酒糟，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至105°C，蒸馏10分钟；其中玉米粉、鱼骨粉、酒糟以及豆渣的质量比例为2:1:3:10 ；
4)将步骤3)获得的蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌和复合菌，混合均匀，获得粉状营养饲料；复合菌由乳酸杆菌和酵母菌按照1:1的质量比混合而成；其中硫酸锌、复合菌以及步骤(2)豆渣的质量比例为1:1:100。乳酸杆菌和酵母菌按照常规发酵培养方式至产品中活菌数达到2.0-5.0X IO8个/克。经检测，该营养饲料蛋白含量40.2%，无机矿物质含量5.6%，苏氨酸含量2.9%，其余为淀粉、糖类物质及少量其他氨基酸。根据上述实施例1，经济效益分析如下:
内蒙古阜丰生物科技有限公司年产苏氨酸1.2万吨，采用本发明后，每年节约清水用量32000立方米，节约蒸汽消耗30000吨，节约20万度电，每年节约成本150万元。此外，还减少污水排放，节约了污水处理的成本。
实施例2
实施例1制备的营养饲料的养殖试验
选取一个月大的断奶仔猪100头，分为两个组别，每组50头，其中实验组用本发明制备的饲料饲养，每50kg约250元，对照组用正大饲料(SSB-25型号)，按照每50kg大约300元计算。饲养6周之后检测各项指标参见表I。表 I
权利要求
1.一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法，包括如下步骤: 1)第一批苏氨酸发酵液用陶瓷膜过滤，当浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，向浓缩液中加入60°C的占发酵液体积30%的清水稀释；每隔10分钟取样测透析液的波美度，当透析液的波美度低于2° Be时，收集透析液于回收罐，每批收集约占发酵液体积20%的透析液；当浓缩液含酸低于2%时，停止过滤，收集浓缩液，并进行清洗陶瓷膜； 2)然后进行第二批苏氨酸发酵液陶瓷膜过滤，待浓缩液体积至发酵液体积的1/6-1/7时，先向浓缩液中加入第一批收集的透析液进行稀释，添加量为第二批发酵液体积的20% ；继续过滤，当通量下降较快时，再向浓缩液中添加60°C清水进行稀释，添加清水的体积为第二批发酵液体积的10%，继续过滤；每隔10分钟取样测透析液的波美度，当波美度低于2° Be时，收集透析液于回收罐中；按照以上步骤循环回收利用低于2° Be的透析液； 3)在步骤I)获得的浓缩液中加入占浓缩液质量为二分之一的豆渣，用IM的NaOH调节pH值13，缓慢加热至80°C，然后搅拌水解30分钟，最后加IM的盐酸调pH至7.5 ;然后缓慢加入玉米粉、鱼骨粉、酒糟，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至105°C，蒸馏10分钟；其中玉米粉、鱼骨粉、酒糟以及豆渣的质量比例为2:1:3:10 ； 4)将步骤3)获得的蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌和复合菌，混合均匀，获得粉状营养饲料；其中硫酸锌、复合菌以及步骤(2)豆渣的质量比例为1:1:100。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤I)和步骤2)中使用的陶瓷膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000MW，过滤温度为60°C。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中的复合菌由乳酸杆菌和酵母菌按照1:1的质量比混合而成 。
全文摘要
本发明公开了一种回收利用低含量苏氨酸陶瓷膜透析液的方法，其关键技术是将陶瓷膜后期过滤的发酵液加水稀释后，收集2°Bé以下的透析液于回收罐，并将其回用于下一批陶瓷膜过滤后期用于稀释发酵液。本发明能在不影响陶瓷膜过滤通量、透析液质量和过滤收率前提下，回收利用了低含酸的透析液，节约了清水的使用量，降低了能耗和电耗，有益于蒸发系统的平稳和苏氨酸结晶质量的稳定，并且减少了污水的排放。
文档编号A23K1/00GK103222538SQ20131008585
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者徐恒山, 柳显明, 韦树高, 唐永强, 王峰, 包鑫 申请人:内蒙古阜丰生物科技有限公司