廢棄動物蛋白制備天然有機螯合肥的新工藝研究.pdf

1、我國是一個動物蛋白資源豐富的國家，但大量的廢棄動物蛋白資源常常被當(dāng)作垃圾丟掉或隨處堆放，不僅污染了周圍環(huán)境，而且浪費了大量的動物蛋白資源。研究利用這些廢棄資源的新工藝，不僅是當(dāng)前急需解決的環(huán)境問題，而且也是開發(fā)新資源、合理利用現(xiàn)有資源、實現(xiàn)資源循環(huán)利用，創(chuàng)建節(jié)約型社會的重要舉措。 廢棄動物蛋白水解制備復(fù)合氨基酸工業(yè)上常用的方法為酸水解法，該方法具有水解徹底，易于大規(guī)模生產(chǎn)的特點，但還存在水解時間長、能耗大、酸濃度高、脫酸耗堿量大

2、、設(shè)備腐蝕嚴重等諸多問題。針對這些問題，本研究采用物理(微波、超聲波、高壓)—化學(xué)(酸)方法聯(lián)用、生物(酶)—化學(xué)方法聯(lián)用，對傳統(tǒng)酸法水解動物蛋白制備復(fù)合氨基酸工藝進行改進，以得到水解時間短、能耗小、酸濃度低、脫酸耗堿量小、成本適中的動物蛋白水解制取復(fù)合氨基酸的新工藝。對上述利用廢棄動物蛋白制備復(fù)合氨基酸新工藝進行了優(yōu)選，確定了上述幾種工藝的最佳條件。綜合評價后確定微波水解工藝為較適宜工藝。以微波水解工藝制取的復(fù)合氨基酸為螯合劑，制備天

3、然有機螯合肥，并通過大田試驗對其生物學(xué)效應(yīng)進行了研究。主要結(jié)論如下： 1)對超聲波水解條件下廢棄動物蛋白水解制備復(fù)合氨基酸研究表明：和傳統(tǒng)常規(guī)酸水解相比，超聲水解條件下，可縮短水解時間5h左右，減少硫酸用量1/2，中和消耗氫氧化鈣用量減少49.59％，降低能耗35％左右；以氨基酸轉(zhuǎn)化率為指標(biāo)，通過正交試驗，確定最佳工藝條件為：超聲時間70min，硫酸濃度2mol/L，水解時間6h，料液比1∶4。 2)對微波水解條件下廢棄

4、動物蛋白水解制備復(fù)合氨基酸研究表明：和傳統(tǒng)常規(guī)酸水解相比，微波水解條件下，可縮短水解時間8h左右，減少硫酸用量1/2，中和消耗氫氧化鈣用量減少49.37％,降低能耗70％左右；以氨基酸轉(zhuǎn)化率為指標(biāo)，通過正交試驗，確定最佳工藝條件為：微波功率350W，硫酸濃度2mol/L，水解時間6h，料液比1∶4。 3)對微波高壓水解條件下廢棄動物蛋白水解制備復(fù)合氨基酸研究表明：和微波水解相比，微波高壓水解條件下，可進一步縮短一半的水解時間，使

5、用硫酸濃度僅為1mol/L,不但濃度低，而且還進一步減少微波水解硫酸濃度(2mol/L)，減少硫酸用量1/2，中和消耗氫氧化鈣用量減少49.60％,降低能耗43％左右；以氨基酸轉(zhuǎn)化率為指標(biāo)，通過正交試驗，確定最佳工藝條件為：壓力0.12MPa、硫酸濃度1.0mol/L、水解時間2.5h和料液比1∶4。 4)對酸法—酶法聯(lián)用工藝制取復(fù)合氨基酸進行研究，確定了動物蛋白水解酶酶解的最佳工藝為固液比1∶5，溫度55℃，酶加量0.6％,p

6、H值6.5。得出酸水解深度增加，酶解轉(zhuǎn)化率在酸解轉(zhuǎn)化率的基礎(chǔ)上其轉(zhuǎn)化率增加率約為15％左右。 5)采用優(yōu)選的微波水解工藝，水解廢棄動物蛋白制取復(fù)合氨基酸，并以該復(fù)合氨基酸作為螯合劑制備天然螯合肥。通過大田試驗表明天然有機螯合肥能有效促進蔬菜作物的生長發(fā)育，并在增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)等方面具有顯著的作用。不同濃度的天然有機螯合肥對作物的試驗結(jié)果表明，適宜噴施濃度為原液稀釋1000倍。 本研究從原料的收集、肥料生產(chǎn)以及施肥方式均