[發明專利]一種利用生物泥制備單細胞蛋白粉的方法

有效

• 申請號: 201410055658.2
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103843971A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 宋建華;胡福林
• 申請（專利權）人: 上海亙泰實業集團有限公司
• 主分類號: A23K1/00
• 分類號: A23K1/00
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權;錢品興

[技術領域]

本發明涉及單細胞蛋白飼料加工領域，特別是涉及一種規?；蒙锬嘀苽渖a單細胞蛋白粉的工藝方法。

[背景技術]

在啤酒及食品加工等生產企業生產過程中含有大量有機可溶性廢物的廢水排放，后經好氧生物處理系統中的單細胞微生物有氧消化吸收，降低水中的有機物濃度，并且微生物大量生長繁殖并產出大量剩余微生物，微生物經沉淀池沉淀后含水率為99%，有機質含量高達40%以上。目前基本通過脫水填埋、焚燒及通過再加工生產低附加值的肥料等途經。

國內外對該生物泥處理處置有眾多研究及報道，但受制于成本的重要制約，以及處理后的產物無附加值或者底附加值等因素，并沒有真正達到減量化、安全穩定化、資源化的三方面基本要求。如將生物泥脫水焚燒、水解消化、消化熱干化和沼渣堆肥等方法，基本上專注于將生物泥無害化處置，但處置過程中仍產生二次污染，如生物泥中大量的蛋白經焚燒產生大量的NO₂氣體和PM2.5粉塵的污染等。

如果把生物泥徹底資源化，制成單細胞蛋白粉，將會徹底解決污水好氧生物處理系統生物泥的資源化回收利用問題，但這一努力一直沒有獲得成功。主要原因是普通生物泥含有大量的灰分和無機物，甚至重金屬等，且采用通常的方法無法將生物泥脫水干燥成粉劑，且難以確保粉劑對生物滅活，來確保粉劑的沙門氏菌和大腸桿菌為陰性。

且目前對該類生物泥多采用槳葉干燥、回轉窯或干餾機組等模式干燥處理，但多存在二次污染及產品附加值低的可能。如中國專利CN?ZL200710179895.S的污泥干餾機組，將80%的污泥在<1000℃的環境下將污泥干餾炭化，干餾出的干化污泥含水率不足5%，大大縮減了污泥的體積及處置難度。但其干餾過程中產出大量的廢氣，若不經合理處置比如帶來二次污染，并且產出的干污泥只能填埋、建筑材料或焚燒等途經在處置，且附加值比較低。關鍵是此類高溫處置方法，將生物泥中的單細胞生物蛋白完全變性，處置后的產品中已不含有蛋白類物質。

[發明內容]

針對上述目前生物泥處置領域中的缺陷，本發明提出一種規?；蒙锬嘀苽渖a單細胞蛋白粉的工藝方法，經過培養好的高蛋白生物泥經濃縮脫水后，采用氣流閃蒸干燥，干燥過程物料溫度小于100℃，不造成生物蛋白變性，不改變單細胞蛋白的胃蛋白酶消化率，后續經過微波低溫滅菌后，降低細菌落數，確保單細胞蛋白粉的沙門氏菌和大腸桿菌為陰性。尤其是經多次實驗研究發現經微波滅菌，在干燥過程中孢子化的微生物細胞壁被打開，不但滅活了細菌，還將產品的胃蛋白酶消化率提高2-10%。

所述制備方法包含以下步驟：

a.生物泥濃縮：定期將生物反應器中的剩余含微生物的生物泥通過管道排入生物泥濃縮池，使生物泥濃縮至含水率97%以下，便于降低后續離心脫水工序進料量和能耗；通過精確計算TSS的總排放量，從而控制前端生物培養階段的生物泥的泥齡和生長狀態。

b.脫水：將生物泥濃縮池中濃縮后的生物泥通過螺桿泵入脫水設備進行脫水，使得含水率達到75-85%；

所述脫水設備選用污泥離心脫水設備，螺桿泵采用容積式單螺桿泵，所述污泥離心脫水設備選用臥式螺旋卸料沉降離心機，運行參數控制進料含固率：1-5%，生物泥泥處理能力：10-30m3/h，回收率：95%，泥餅含水率：75-85%，上清液含固率：≤0.2%，工作轉速:1500-3200r/min，出料量在1-2.5t/h，經脫水后的生物泥由流體成為蛋糕塊狀。

所述脫水設備選用帶式壓濾脫水設備，運行參數：進料含固率：1-5%，生物泥泥處理能力：10-30m³/h，回收率：95%，泥餅含水率：75-85%，上清液含固率：≤0.2%，出料量在1-2.5t/h，經脫水后的生物泥由流體成為蛋糕塊狀。

所述進料含固率可進一步控制在3-5%，生物泥泥處理能力：10-30m³/h，離心機轉速在2000-3200r/min。

c.氣流閃蒸干燥：經脫水后的生物泥再經氣流閃蒸干燥設備烘干至含水率10-50%，為確保單細胞生物蛋白活性和避免蛋白變性，極其熱敏性特點，對干燥設備進風、出風、物料接觸溫度均嚴格控制，保證產品胃蛋白酶消化率不降低。具體的說，控制氣流閃蒸干燥設備的進風溫度為150℃～280℃、出風溫度低于120℃、物料接觸溫度低于100℃，經氣流閃蒸干燥后的生物泥即為粗單細胞蛋白粉；