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1、精品论文味精废水的资源化处理陶梅,王明明 辽宁工程技术大学资源与环境工程学院,辽宁阜新(123000) E-mail:摘要:本文综述了味精生产工艺,味精生产废水的产生与污染特点,味精废水基本处理方 法以及味精废水的资源化处理和资源化处理的可行工艺与技术。味精的资源化利用方案主要包括发酵液提取谷氨酸闭路循环工艺、发酵废母液提取菌体蛋白尾工艺、去菌体浓缩等电点 提取谷氨酸浓缩废母液生产有机复合配料工艺,本文着重介绍了谷氨酸发酵废母液生产饲料酵母工艺并对其进行了成本分析,所以味精废水的资源化处理方案是可行的。 关键词:味精;发酵;菌体蛋白;资源化中图分类号: X703.11. 引 言味精,学名为 L
2、-谷氨酸单钠一水合物,化学式为 C5H8NO4Na。它最广泛的应用是食品 助鲜调味剂,其质量分数在 0.2%-0.5%时有很强的肉类鲜味。它以谷氨酸单钠为主要成分, 再配以少量呈味核苷酸,制成特鲜味精。我国味精产量达占世界总产量的 75%,位居世界 第一位,各项经济技术指标已达到或接近世界先进水平。然而,随着味精产业的不断发展, 味精在其生产过程中产生大量的废水引发的污染问题也日益显著。我国是味精生产和消费的 大国,味精生产过程中不可避免产生大量污染物质,而这些污染物质又是其它生产环节中有 用的物质1,那么如何减轻环境污染以及对有利用价值的物质进行回收利用,逐渐引起人们 的关注。2. 味精废水
3、的来源与特点味精生产以大米、淀粉、糖蜜为主要原料,其生产工艺为:原料处理淀粉液化 糖化发酵分离与提取产品,在发酵制取过程中只有约 3/5 的原料转化为味精及副产品, 而 2/5 的原料进入废液中,废水指标 CODCr 高达 35000-40000mg/L2。味精废水主要是指发酵液提取谷氨酸后排放的母液,此类废水的水质具有“五高二低”的特点,即高 CODCr、高 BOD、高 SO42-、高 NH3-N、高菌体含量以及低温、低 pH。3味精废水资源化处理味精废水根据其水质特点,具有资源化处理的可行性和相当的资源化处理价值。目前, 我国味精行业高浓度废液资源化处理技术发展的目标是:实现零排放,实现资
4、源化和实现废 弃物的高值化。其中,味精废水发酵作高蛋白饲料3是味精废水零排放的一项重大举措。3.1 发酵液提取谷氨酸闭路循环工艺发酵液提取谷氨酸闭路循环工艺见图 1。 进入闭路循环的有谷氨酸发酵液硫酸等中间原料,得到的产品有谷氨酸(主产品95%)、菌体蛋白(饲料添加剂)、硫酸铵(化肥)、腐殖质(有机肥)、冷凝水,最后得到的富含 谷氨酸的酸性脱水液,可代替调节下一批次发酵液的等电晶体。经多批次循环后,闭路循环 内各个操作点可进行无瑕疵操作。- 3 -发酵液等电点晶体离心分离谷氨酸(主产品)废母液出菌过滤菌体蛋白(饲料添加剂)滤液浓缩(四效模式蒸发)冷凝水 回收脱盐与分离硫酸铵(化肥)硫酸铵结晶母
5、液焦谷氨酸开环水解及分离腐殖质(有机肥)脱色酸性脱水液(富含谷氨酸)图 1 发酵液提取谷氨酸闭路循环工艺3.2 发酵废母液提取菌体蛋白3.2.1 高速离心分离法 高速离心分离法就是采用高速离心分离设备对菌体与溶液加以分离,可进行二级和三级分离。高速离心分离工艺可达到提取菌体和提高谷氨酸一次等电点收率的双重效果。3.2.2 沉淀分离法由于谷氨酸废母液的菌体主要由蛋白组成,因此只要加热到 80,菌体和可溶性蛋白 质均可析出4,形成较大絮花沉降,效果优于其他工艺。3.2.3 膜分离法 鉴于需要去除菌体比较谷氨酸发酵液中同时存在的蛋白质和胶体分子大得多,可采用溶质分子透过外压管状膜,使菌体被完全截留并
6、被高速液流冲走,实现“自净式”循环过滤,直至菌体在液流中浓度满足干燥要求时停止。3.3 谷氨酸发酵废母液生产饲料酵母谷氨酸发酵废母液生产饲料酵母工艺流程见图 2。图 2 谷氨酸发酵废母液生产饲料酵母工艺流程生产过程中可把由味精车间放出的一次冷冻等电点强酸性废液作为底液培养酵母,但首 先需用工业液碱中和,然后接入种子酵母,流加液可用一次冷冻等电点废液的原液。于发酵 罐内放入淀粉水解液,加磷酸而氢钾(或工业磷酸),硫酸镁等,灭菌后冷却,接入种子培 养为供发酵使用的种子液,发酵培养基用一次冷冻等电点上清液5。分离酵母的常用方法是 离心机分离和泡沫法,干燥可用滚筒干燥机,也可用离心喷雾干燥机进行干燥。
7、4结 论以上介绍的这些资源化治理方案不但使味精废水得到有效的治理,还在治理的过程中先 后衍生出副产品,最终实现了资源化的综合利用、循环发展,即:作为饲料酵母,供畜禽、 水产等动物饲用;作为硫酸铵肥料和氨基酸肥料,供农业生产使用。然而值得注意的是,要对味精废水进行资源化处理,单独采用某一种基本治理方法是难 以达到满意效果的。在味精废水的资源化处理,必须根据生产的工艺、废水的水质水量、当 地的环境以及回收利用的情况,联合采用物理的、化学的以及生物的方法,并进行优化组合, 方可实现味精废水的综合治理。参考文献1 陶涛,詹德昊,芦秀青等味精废水治理的现状及进展J环境污染治理技术与设备,2002,3 (
8、1) :69-732 国家发展和改革委员会我国味精行业高浓度废液资源化处理技术发展方向EBhttp:/ 冯东勋,赵保国利用味精废水发酵生产蛋白饲料的方法P中国 1172593,1998.2.114 王凯军等发酵工业废水处理M北京:化学工业出版社,2000:383-4045 扬建州等利用味精废水生产饲料蛋白的研究J环境污染治理技术与设备,2002,3 (6) :21-24Treatment of Monosodium Glutamate Waste WaterConverting into ResourcesTao Mei, Wang MingmimgCollege of Resource an
9、d Environment Engineering ,Liaoning Technical University, LiaoningFuxin (123000)AbstractThis article summarized the monosodium glutamate technique of production, the production of thewastewater of MSG production and the pollution characteristics, the basic processing method of the wastewater, as wel
10、l as converting MSG wastewater into resources and the feasible technology. Converting MSG into resources mainly included the extraction of glutanic acid from fermented fluid in a closed circuit system, extraction of mycelium protein tail from fermented the waste mother liquor, and extraction of glut
11、anic acid through the losing mycelium concentration isoelectric point-production of organic compound ingredient through concentrated the waste mother liquor, and so forth. This article introduced emphatically that using the fermented the waste mother liquor of glutanic acid products fodder yeast and the cost analysis. So the plan that converting the monosodium glutamate wastewater into resources is feasible.Keywords : monosodium glutamate; fermentation; albumen of thalli; Converting into resources作者简介:陶梅(1973-),硕士,副教授,研究方向水污染控制技术。
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