CN101168515B - 一种谷氨酸生产废液的利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谷氨酸废液利用方法，其关键技术是将发酵液中谷氨酸等电点法析出后，经分离得α-谷氨酸；然后将分离谷氨酸后的清液浓缩到一定倍数，采用离子交换法提取浓缩液中的谷氨酸；离子交换后的高流分用于等电点法提取谷氨酸，后流一部分充液氨后用于洗脱离子交换树脂上吸附的谷氨酸，另一部分用于发酵配料；后流除蛋白后进行浓缩提硫酸铵，提取硫酸铵后的清液一部分用于制复合肥，另一部分磷酸水解后用于发酵配料。本发明解决了谷氨酸生产中废水的排放问题，降低了生产成本，提高了经济效益，实现了资源的循环利用，提供了一种谷氨酸生产废液利用的新方法。

Description

一种谷氨酸生产废液的利用方法

技术领域  本发明属于谷氨酸生产技术领域，具体涉及一种谷氨酸生产废液的利用方法。

背景技术  目前，国内许多厂家采用等电点-离子交换法提取谷氨酸。该法是发酵液经等电法提取谷氨酸以后，再采用单柱或双柱法，将等电点母液通过离子交换树脂柱进行交换，然后用碱液洗脱树脂上的谷氨酸，收集高流分，将其与下一批发酵液混合，再用等电点法提取谷氨酸。该提取工艺虽然可以克服等电点法提取收率低的缺点，但会产生大量的废水，硫酸和液氨的消耗较高，产生大量的发酵废液，环境污染的问题比较严重。近几年来以江南大学为主体的研究人员，研究出一条新的谷氨酸提取工艺，即闭路循环提取谷氨酸工艺，该闭路循环工艺，虽然减少了废液的排放，但对环境仍有一定程度的污染。

发明内容  本发明的目的是解决谷氨酸生产废液排放的技术问题，提供一种谷氨酸生产废液的利用方法，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明谷氨酸生产废液的利用方法，是在现有技术的基础上改进实现的，其关键技术是将发酵液中谷氨酸利用等电点析出后，经分离得α-谷氨酸，然后将清液浓缩到15-25波美度后，离子交换提取浓缩液中的谷氨酸，其要点是浓缩时产生的蒸馏水用于发酵和制糖；经离子交换提取谷氨酸所得的高流分与发酵液混合采用等电点法提取谷氨酸；所得的后流一部分充液氨，用于洗脱离子交换柱上吸附的谷氨酸，另一部分后流除菌体后，经灭菌与原料混合流加到发酵罐；所得的尾流除菌体蛋白后，进行浓缩得硫酸铵；提取硫酸铵后的清液，一部分用于制复合肥，另一部分用磷酸水解，水解分离所得固形物用于制复合肥，清液用于发酵配料，浓缩生成得蒸馏水用于发酵配料和制糖。

本发明谷氨酸生产废液的利用方法操作要点是：

1)后流除菌体后在发酵过程中使用，后流除含有部分谷氨酸外，还有糖、其它氨基酸、酶类及发酵配料中未消耗的营养物质，将其常规灭菌后，在菌体生长中后期流加到发酵罐；

2)等电点法提取谷氨酸后清液浓缩产生的蒸馏水在制糖、发酵配料中使用，清液蒸馏水pH3.2～3.5，将其调节淀粉乳后用双酶法制糖；将清液蒸馏水代替自来水用于发酵配料；

3)提取硫酸铵的清液在制备复合肥中使用，当提取硫酸铵的清液浓度达到16波美度后，直接作为制复合肥的有机原料，与粉煤灰、磷酸一铵、氯化钾、粘土、硫酸铵复混，按常规工艺生产复合肥；当滤液浓度低于16波美度时，用泵打入到水解罐中，添加50～70％体积比的浓磷酸，然后升温至100～110℃，水解1～2小时，再用板框过滤，滤液用于发酵配料，滤渣用于制复合肥。

本发明谷氨酸生产废液利用方法，主要从谷氨酸的分离、提取和所得废液入手，借鉴前人取得的经验，解决了谷氨酸生产中废液的排放问题，降低了生产成本，提高了经济效益，实现了资源的循环利用，提供了一种谷氨酸生产的废液循环利用路径。

本发明谷氨酸生产废液的利用方法，经过多轮循环后，从理论上证明整个谷氨酸生产的废液循环利用方法，与传统的谷氨酸生产技术相比的有益效果是：

1)降低了离子交换提取谷氨酸的负荷，回用了谷氨酸生产中形成的大部分废液，减轻了对环境的污染；

2)解决了生产过程中焦糖、多糖积累及其他氨基酸的积累问题；

3)降低了制复合肥造成的污染量，主要是减少了用于造复合肥的原料量；

4)实现了废水的循环利用，变废为宝；

5)、整个工艺中，除主要产品谷氨酸外，还产生结晶硫酸铵、高蛋白饲料添加剂和高效肥料；

6)、减少硫酸和液氨的消耗，降低了生产成本。

附图说明  附图是本发明谷氨酸生产废液利用方法循环路径示意图。

具体实施方式  参照附图，用生产过程产生的蒸馏水将淀粉调节到16波美度，调浆后，采用双酶法水解生成葡萄糖，用于发酵配料；用生产过程产生的蒸馏水，溶解其它原料后，与糖液混合配制发酵所需培养基，发酵液以批次方式进入闭路循环圈，先调节发酵液的pH至1.9，发酵液中的谷氨酸等电点析出后，经分离得α-谷氨酸；然后将分离谷氨酸后的清液浓缩至20波美度后，用硫酸调节pH至1.9，泵到离子交换柱内，采用双柱法用强酸性树脂吸附浓缩液中的谷氨酸，吸附饱和后，用充液氨的后流洗脱树脂上吸附的谷氨酸，除菌体且灭菌后的后流流加于菌体生长中后期的发酵过程，利用菌体的生长再次消耗后流中的糖分、氨基酸等物质；离子交换后的高流分用于等电点法提取谷氨酸；后流一部分充液氨后用于洗脱离子交换树脂上吸附的谷氨酸，另一部分用于发酵配料；尾流除蛋白后进行浓缩提硫酸铵，提取硫酸铵后的清液一部分用于制复合肥，另一部分磷酸水解后用于发酵配料；提取硫酸铵后浓缩液的处理：将尾流除蛋白后经过多次浓缩，溶液中的杂质含量较高，粘度大，其中固形物含量40％以上，并且含有部分没有提取的谷氨酸，将这些浓缩液用浓浆泵打入到水解罐中，添加60％v/v的浓磷酸，然后升温至105℃，水解1.5h，水解过程中还原糖含量增加1.5左右，产生少量的滤渣，用板框将滤渣过滤，这部分滤渣中含有大量有机质，可以作为高品位的饲料添加剂，滤液作为水解淀粉的水解液；当提取硫酸铵后清液浓度达到16波美度后，直接作为制复合肥的有机原料，与粉煤灰、磷酸一铵、氯化钾、粘土、硫酸铵复混，按常规工艺生产复合肥。

根据上述实施例，经济效益分析如下：

山东阜丰发酵有限公司年产谷氨酸38万吨，味精10万吨。按照传统工艺，每吨谷氨酸消耗850公斤硫酸，450公斤液氨，产生12方离交废水。采用本发明新工艺后，生产过程形成的蒸馏水回用于制糖和发酵配料，离交废水除用于制复合肥排除循环中的杂质外，其他回用于谷氨酸生产的循环过程，每年节约成本将近2亿元，少排污水600万方。此外，还有副产品硫酸铵、饲料添加剂和肥料带来的经济效益。至于带来的环保、社会综合效益更是无法估量。

Claims (1)

1.一种谷氨酸生产废液的利用方法，其特征是发酵液等电点法提取谷氨酸后的清液，浓缩后用于离子交换提取其中的谷氨酸，浓缩过程产生的蒸馏水用于制糖和发酵配料；离子交换提取谷氨酸后的一部分后流充液氨洗脱离子交换树脂上吸附的谷氨酸，另一部分除菌体后的后流流加于菌体对数生长中后期的发酵过程；形成的高流与发酵液混合后用于等电点法提取谷氨酸；尾流除菌体后，浓缩提取硫酸铵；提取硫酸铵后的清液一部分用磷酸水解回用于发酵配料，另一部分作为制复合肥的有机原料，与粉煤灰、磷酸一铵、氯化钾、粘土、硫酸铵复混，按常规工艺生产复合肥。