赖氨酸是一种白色或近白色自由流动的结晶性粉末,人体新陈代谢必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。人体不能自身合成L-赖氨酸,必须从食物中吸取,人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用,达到均衡营养,促进生长发育。工业生产的L-赖氨酸多为饲料级赖氨酸,白色或浅黄色颗粒,形式主要有L-赖氨酸盐酸盐和L-赖氨酸硫酸盐两种,常作食物和饲料的添加剂、医药。
一、生产装置及工艺技术特点
(一)生产装置简述
年产4万吨赖氨酸盐酸盐装置配套设计包括:年加工玉米12万吨的预处理车间,动力车间、发酵车间、提取车间和废水处理车间。其中废水处理车间包括稀废水处理车间和浓废水处理车间。
(二)工艺技术特点
以玉米为原料,运用双酶法制糖、膜过滤、ISEP等一系列先进的工艺技术和生产设备,生产高品质的赖氨酸产品和高附加值饲料产品。综合利用生产中产生的废水,实现生产过程废水零排放。
(三)关键生产工艺及其处理
(1) 玉米浸泡
目的是破环、消弱玉米粒各组分间的联系,分散胚乳细胞中蛋白质网,使淀粉和非淀粉部分分开。同时溶解出玉米粒中的可溶性物质,抑制玉米中微生物的有害活动,防止生产过程中物料腐败,降低玉米粒的机械强度便于分离。玉米和水按1∶3的比例由输送泵泵入浸泡罐,浸泡一般采用半连续流程。浸泡温度控制在48-52℃,浸泡的亚硫酸浓度控制在0.25-0.30%,浸泡时间48-72h。每天产生稀废水约200m,稀玉米浆约170m。稀废水输送至环保处理厂进行厌氧、耗氧处理,最后排到城市污水处理厂。玉米浆则进行浓缩、烘干处理,提高副产品收率。
(2) 膜滤
膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的。高压泵形成高压产生压力,通过不同孔径的膜管(0.1um、0.2um)将大分子颗粒截留下来,小分子颗粒透过膜以使溶液中物质进行分离。每天产生发酵液截留物约300m,该物质主要用于生产赖氨酸高蛋白饲料或生产六五赖氨酸硫酸盐。稀废水产生于陶瓷膜的清洗过程,每天约400m,该部分废水输送至稀废水环保处理车间进行处理。
(3) 离交
Isep离子交换系统,对膜滤液中的赖氨酸离子进行吸附,膜滤液中的赖氨酸离子被强酸性阳离子树脂吸附,同时与其他杂质分离,吸附分离下来的废水及杂质排出柱体。吸附饱和的柱体再进入洗脱回填区,通过回填洗脱液压出柱体内的废水和杂质来提高洗脱液纯度,洗脱回填后的柱体继续进入洗脱区,然后利用一定浓度的氨水消除酸性,将赖氨酸离子从树脂上洗脱下来,并使树脂得到了再生。再生柱进入再生区经过稀硫酸转型后在吸附区达到最佳的吸附能力,通过离子交换柱处在固定端不同的区域,从而使离子交换柱进行不同的反应过程。每天产生高氨氮废水约700m,该部分废水输送至浓废水处理车间进行处理。
二、废水处理装置
稀废水处理装置,主要处理赖氨酸生产部过程中产生的稀废水,日处理能力达5000-6000m。本装置以氨基酸生产区各分厂废水为原料,废水中含高氨氮的废水进行集中贮存,经过吹脱处理将水中游离氨氮释放出来,从而达到对废水氨氮的去除作用,再供给厌氧系统进一步处理。其它废水通过预处理去除来水中的固性物、漂浮物,达到均衡水质、调节PH值、水温,再通过厌氧发酵,厌氧反应器出水COD去除率应大于80,每天产生沼气约4万立方(约折40吨标煤),沼气可供溴化锂制冷、锅炉和食堂等单位使用,多余气体进入燃烧器燃烧。厌氧处理后废水输送至耗氧系统进一步进行处理,最后废水经污泥压榨机过滤,压榨后污泥做肥料,压榨后废水输送至城市污水处理厂。浓废水处理装置,以ISEP废水为原料,运用浓缩、结晶、离心等一系列工艺技术和生产设备,生产硫酸铵产品。部分硫酸铵成品化料、精滤后供赖氨酸发酵使用,多余部分对外销售。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档术文档。
从玉米种植到工业生产,赖氨酸产品供应市场需求,废弃物加工成肥料回到农田。产品的生产流程构成了一个封闭的圆环。之外,各种废弃物的处理、回用、节约与产业链“融”起来,再叠加成一个个圆环,在生产上初步形成“循环经济”的发展模式。随着资源问题的逐渐显现,赖氨酸产品生产企业必须把企业发展与“循环经济”相融合,加大环保投入,改善管理,努力从源头上削减和控制污染,并对生产中产生的废物、废水和余热、余气等进行综合利用或循环使用,做到了将生产原料“吃干榨尽”,在发展循环经济中做出了突出贡献。(何豫川)
