[发明专利]一种利用生物发酵氨基酸废水制备有机-无机复混肥的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物发酵氨基酸废水制备有机-无机复混肥的工艺，属于农产品加工的液体废弃物无害化处理和资源化利用技术领域。

背景技术

目前，生物发酵企业在发酵生产各种氨基酸过程中，产生大量的废液，由于发酵氨基酸废水中具有COD、SO₄^2-和NH₃-N含量高及酸性强等特点，此外，废水中还含有大量的还原糖、氨氮，如果任意排放不仅造成严重的环境污染，而且浪费了宝贵资源。如果将废水进行处理，投资巨大，也不符合循环经济发展要求。将发酵生产氨基酸废水综合利用起来，对于生物发酵氨基酸企业可持续发展，具有重要的战略意义。将生物发酵生产氨基酸废水加工成有机-无机复混肥料，即解决了废水的处理难，污染环境的问题，又给企业带来显著的经济效益。

我国肥料领域面临较大的瓶颈，人们为了提高粮食产量，很多农田大量投入使用无机化肥进行提产的同时却忽略了化肥对农产品的质量、土壤板结、地下水和生态环境的不利影响，使得土壤中的有机质急剧下降，破坏了原有土壤生态平衡，土壤板结、水土污染、环境恶化、生态失衡，农业生产成本增加和农产品质量下降矛盾日益突出，从而出现了增产不增收和环境污染(江河湖泊水澡等疯狂滋生)的恶性循环。

农药是防治农作物病虫害和养殖业病害的有效手段，大量农药的使用，成为食品安全和危害人们健康的主要“杀手”。化学农药按其功能不同，主要分为杀虫剂、除草剂和杀菌剂三大类。依据化学结构不同，可分为有机氯类、有机磷类、拟除虫菊脂类、氨基甲酸脂类和无机农药等多种类型。有机磷农药已成为使用量最大的农药之一，我国生产的有机磷农药的品种就有20多种，年产量超过100kt，占我国农药总产量的80％以上。据统计，我国施用农药面积在200亿hm²以上，每年用量50万吨以上。这些施用的农药，有一半以上残留于土壤，给粮食安全带来很大的安全隐患。

发明内容

本发明为解决生物发酵企业生产各种氨基酸过程中产生的废水处理问题，本发明的目的是提供一种利用生物发酵氨基酸废水制备有机-无机复混肥的工艺，具有肥效好，无污染，投资少，耗能低及见效快等特点，同时具有重要的环保意义。

本发明是通过如下技术方案完成的：

一种利用生物发酵氨基酸废水制备有机-无机复混肥的工艺，包括如下步骤：1)收集生物发酵氨基酸废水，2)制备生物有机质，3)制备矿物质复合物，4)制备微生物制剂，以及5)制备复混肥。

具体地，所述工艺包括如下步骤：

1)收集生物发酵氨基酸废水：将生物发酵氨基酸产生的废液过滤去除菌体蛋白后，得到初级母液；将初级母液经四效蒸发器进行浓缩成初级母液体积的四分之一，即为生物发酵氨基酸废水；

2)制备生物有机质：将麦麸和豆粕按1∶1的重量比混合搅拌均匀，随后添加0.1mol/L的盐酸溶液，以没过为准，浸泡12小时，然后80℃烘干，最后粉碎成粉末；将花生壳晒干，用粉碎机粉碎成花生壳粉；将上述粉末、花生壳粉和步骤1)所得生物发酵氨基酸废水按照1∶1∶1的质量比添加到搅拌罐中，500转/分钟的速度搅拌15min后，将搅拌罐中的物料送入反应器中，往反应器中通入水蒸汽，维持反应器的温度在95-100℃，保温反应30min，最后自然冷却即得；

3)制备矿物质复合物：首先将方解石进行粉碎处理得到方解石粉，然后与腐植酸和草炭按照1∶2∶2的重量比混合均匀，即得；所述方解石粉、腐植酸和草炭的粒径均控制在100目；

4)制备微生物制剂：将荧光假单胞菌、粪肠球菌、藤黄微球菌以及圆褐固氮菌分别培养成浓度为1×10⁸个/ml的菌液，按照2∶2∶1∶1的体积比混合搅拌均匀即得；

5)制备复混肥：按照步骤1)所得生物发酵氨基酸废水、步骤2)所得生物有机质、步骤3)所得矿物质复合物、磷酸一铵、氯化钾以及尿素混合搅拌均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒，然后喷洒步骤4)所得微生物制剂，搅拌均匀，最后10-20℃干燥，控制水分含量为3-5％，包装即得。

所述5)制备复混肥步骤中：步骤1)所得生物发酵氨基酸废水、步骤2)所得生物有机质、步骤3)所得矿物质复合物、步骤4)所得微生物制剂、磷酸一铵、氯化钾以及尿素的质量比例为10∶5∶3∶3∶2∶1∶1。