专利摘要
本发明涉及一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，包括以下步骤：S1：酸、碱有机废水的配制；S2：废水和肉骨粉的微波强化酸解；S3：废水和肉骨粉的微波强化碱解；S4：酸、碱水解液的中和，制得氨基酸液体肥料。该方法反应时间短，蛋白质转化为氨基酸的效率高；同时实现了病死猪化制废水的零排放，并生产高价值的氨基酸液体肥料，具有显著的环境效应和经济效益。
权利要求
1.一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：酸、碱有机废水的配制：
将病死猪化制废水作为高浓度盐酸的稀释水和固体碱的溶解水，分别配制4～6mol/L的盐酸有机废水和20％的氢氧化钾有机废水；
S2：废水和肉骨粉的微波强化酸解：
将S1步骤中盐酸有机废水与肉骨粉按4:1的体积质量比混合，在420W的微波辅助下，在100℃、0.1MPa的环境下酸水解0.75h，得到酸水解液；
S3：废水和肉骨粉的微波强化碱解：
将S1步骤中氢氧化钾有机废水与肉骨粉按4:1的体积质量比混合，在230W的微波辅助下，在121℃、0.15MPa的环境下碱水解1～1.5h，得到碱水解液；
S4：酸、碱水解液的中和：
将S2步骤中得到的酸水解液与S3步骤中得到的碱水解液按1:1～3:1的比例混合，调节混合液的pH值为pH 3～pH 8，制得氨基酸液体肥料。
2.如权利要求1所述的一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，其特征在于：步骤S1中的化制废水为病死猪化制过程中油水分离环节除去油脂后所排放的有机废水。
3.如权利要求1所述的一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，其特征在于：步骤S1中，盐酸有机废水的浓度为6mol/L，氢氧化钾有机废水的浓度为20％；步骤S2中，盐酸有机废水与肉骨粉按4:1的体积质量比混合，在420W的微波辅助下，在100℃、0.1MPa的环境下酸水解0.75h，得到酸水解液；步骤S3中，氢氧化钾有机废水与肉骨粉按4:1的体积质量比混合，在230W的微波辅助下，在121℃、0.15MPa的环境下碱水解1.5h，得到碱水解液；步骤S4中，将所述酸水解液与碱水解液按3:1的比例混合，得到氨基酸液体肥料。
4.如权利要求1所述的一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，其特征在于，步骤S4制备的氨基酸液体肥料中游离氨基酸浓度大于120g/L，P
5.如权利要求1所述的一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，其特征在于，步骤S1～S4中利用1m
说明书
技术领域
本发明涉及畜禽养殖污染控制和氨基酸肥料技术领域，尤其涉及一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法。
背景技术
伴随着生猪养殖的规模化和标准化发展，数量可观的病死猪集中产生。统计数据表明，我国生猪养殖过程中的死亡率约为8％～12％，每年产生的病死猪超过1亿头。病死猪的无害化处理事关养猪业可持续发展和公共环境卫生安全，日益受到公众和政府部门的重视。
目前，用于病死猪无害化处理的工艺技术主要分为焚烧法、化制法、化学水解法和高温生物降解法四种。化制是一种常用的病死猪处理工艺，具有操作简单、速度快、处理能力强等优点。化制是在高温高压灭菌的条件下处理病死猪，主要工艺流程是病死猪尸体机械破碎、高温高压蒸煮、固液分离，固体部分进一步破碎烘干后制成肉骨粉，液体经过油水分离后收获油脂，废水排放到废液池。病死猪化制废水中的有机物浓度高，不易处理，而且废水中富含蛋白质、氨基酸、钙、镁等营养物质，采用常规的生化处理即使能够达标排放，也会造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是为了资源化利用病死猪化制处理中产生的废水，提供一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法。
本发明采用的技术方案：一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，包括以下步骤：S1：酸、碱有机废水的配制：将病死猪化制废水作为高浓度盐酸的稀释水和固体碱的溶解水，分别配制4～6mol/L的盐酸有机废水和10％～30％的氢氧化钾有机废水；S2：废水和肉骨粉的微波强化酸解：将S1步骤中盐酸有机废水与肉骨粉按3:1～5:1的体积质量比混合，在230～570W的微波辅助下，在100～105℃、0.1～0.15MPa的环境下酸水解0.5～1h，得到酸水解液；S3：废水和肉骨粉的微波强化碱解：将S1步骤中氢氧化钾有机废水与肉骨粉按3:1～5:1的体积质量比混合，在230～420W的微波辅助下，在121～125℃、0.15～0.3MPa的环境下碱水解1～2h，得到碱水解液；S4：酸、碱水解液的中和：将S2步骤中得到的酸水解液与S3步骤中得到的碱水解液按1:1～3:1的比例混合，调节混合液的pH值为pH 3～pH 8，制得氨基酸液体肥料。
本发明的效果是：该方法反应时间短，蛋白质转化为氨基酸的效率高；同时实现了病死猪化制废水的零排放，并生产高价值的氨基酸液体肥料，具有显著的环境效应和经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1，为本发明提供一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法，包括下列步骤：
S1：酸、碱有机废水的配制：
将病死猪化制废水作为高浓度盐酸的稀释水和固体碱的溶解水，配制4～6mol/L的盐酸有机废水和10％～30％的氢氧化钾有机废水；
S2：废水和肉骨粉的微波强化酸解：
将S1步骤中盐酸有机废水与肉骨粉按3:1～5:1的体积质量比混合，在230～570W的微波辅助下，在100～105℃、0.1～0.15MPa的环境下酸水解0.5～1h，得到酸水解液；
S3：废水和肉骨粉的微波强化碱解：
将S1步骤中氢氧化钾有机废水与肉骨粉按3:1～5:1的体积质量比混合，在230～420W的微波辅助下，在121～125℃、0.15～0.3MPa的环境下碱水解1～2h，得到碱水解液；
S4：酸、碱水解液的中和：
将S2步骤中得到的酸水解液与S3步骤中得到的碱水解液按1:1～3:1的比例混合，调节混合液的pH值为pH 3～pH 8，制得氨基酸液体肥料。
其中，步骤S1中的化制废水为病死猪化制过程中油水分离环节除去油脂后所排放的有机废水；病死猪化制废水经步骤S1～S4处理后可以全部转化为高附加值的氨基酸液体肥料，做到废水零排放。
步骤S4所制备的氨基酸液体肥料中游离氨基酸浓度大于120g/L，磷(P2O5)含量大于6.5g/L，钾(K2O)含量大于80g/L，钙含量大于5.5g/L，镁含量大于0.5g/L。且利用1m
具体看以下实施例：
实施例1微波强化病死猪化制废水水解制备氨基酸液体肥料
第一步，将病死猪化制废水与浓盐酸按体积比1:1混合，配制浓度为6mol/L的盐酸有机废水1L；
第二步，将该盐酸有机废水在420W的微波辅助下100℃、0.1MPa酸水解0.75h，得到化制废水的酸水解液；
第三步，在1L病死猪化制废水中加入200g KOH，搅拌均匀后配制20％的氢氧化钾有机废水；
第四步，将氢氧化钾有机废水在230W的微波辅助下121℃、0.15MPa碱水解1.5h，得到化制废水的碱水解液；
第五步，将化制废水的酸水解液和碱水解液按照3:1的体积混合后得到氨基酸液体。
检测结果表明，病死猪化制废水中总有机氮含量为12.0g/L，经微波强化水解后该化制废水酸碱中和液中的游离氨基酸含量仅为9.6g/L，不同种类氨基酸含量见表1。
表1微波强化病死猪化制废水水解所得酸碱中和液中游离氨基酸含量
实施例2病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料
第一步，将病死猪化制废水与浓盐酸按体积比1:1混合，配制浓度为6mol/L的盐酸有机废水1L；
第二步，将该盐酸有机废水与肉骨粉按照按4:1的体积质量比混合后放置在灭菌锅中，在100℃、0.1MPa下酸水解6h，得到化制废水与肉骨粉的酸水解液；
第三步，在1L病死猪化制废水中加入200g KOH，搅拌均匀后配制20％的氢氧化钾有机废水；
第四步，将氢氧化钾有机废水与肉骨粉按照按4:1的体积质量比混合后放置在灭菌锅中，在121℃、0.15MPa下碱水解6h，得到化制废水与肉骨粉的碱水解液；
第五步，将化制废水与肉骨粉的酸水解液和碱水解液按照3:1的体积混合后得到氨基酸液体。
检测结果表明，采用灭菌锅水解后化制废水与肉骨粉的酸水解液中游离氨基酸含量为65.23g/L，溶解性蛋白质转化为氨基酸的效率为63.2％；采用灭菌锅水解后化制废水与肉骨粉的碱水解液中游离氨基酸含量53.40g/L，溶解性蛋白质转化为氨基酸的效率为56.8％；酸碱中和所得氨基酸肥料中的游离氨基酸含量为60.7g/L。
实施例3微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料
第一步，将病死猪化制废水与浓盐酸按适当的体积比混合，分别配制浓度为4、5、6mol/L的盐酸有机废水1L；将所得盐酸有机废水与肉骨粉按照4:1的体积质量比混合，在微波230～570W、100℃、0.1MPa条件下酸水解0.5～1h，得到化制废水与肉骨粉的酸水解液；通过正交实验筛选微波强化病死猪化制废水和肉骨粉酸解的最佳工艺条件，结果如表2所示。
正交实验结果表明，在微波功率为420W、有机废水中盐酸浓度为6mol/L、微波强化酸解时间为0.75h的条件下，化制废水和肉骨粉的酸水解液中蛋白质转化为氨基酸的效率最高，达到92.41％。
第二步，在1L病死猪化制废水中加入100～300g KOH，搅拌均匀后配制10％～30％的氢氧化钾有机废水；将氢氧化钾有机废水与肉骨粉按照按4:1的体积质量比混合，在230～420W的微波辅助下121℃、0.15MPa碱水解1～2h，得到化制废水与肉骨粉的碱水解液；通过正交实验筛选微波强化病死猪化制废水和肉骨粉碱解的最佳工艺条件，结果如表3所示。
正交实验结果表明，在微波功率为230W、有机废水中氢氧化钾浓度为20％、微波强化碱解时间为1.5h的条件下，化制废水和肉骨粉的碱水解液中蛋白质转化为氨基酸的效率最高，达到84.46％。
第三步，将最佳工艺条件下所获得的化制废水和肉骨粉的酸水解液和碱水解液按照3:1的体积比中和，得到氨基酸液体肥料。
经测定中和后的氨基酸液体肥料中游离氨基酸的含量为126.7g/L，其中不同种类氨基酸含量见表4；氨基酸肥料中的磷(P2O5)含量为6.8g/L，钾(K2O)含量为84.2g/L，钙含量为5.6g/L，镁含量为0.55g/L。
表2微波强化病死猪化制废水和肉骨粉酸解工艺条件筛选结果表
表3微波强化病死猪化制废水和肉骨粉碱解工艺条件筛选结果表
表4微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解所得酸碱中和液中游离氨基酸含量
由实施例1可知，病死猪化制废水中含有一定量的蛋白质和氨基酸，但是微波强化病死猪化制废水水解所得酸碱中和液中游离氨基酸含量远低于100g/L，需要在化制废水中添加一定量的肉骨粉以提高废水中的蛋白质才能获得高浓度的氨基酸液体肥料。从实施例2与实施例3的实验结果对比可知：微波辅助水解提高了化制废水和肉骨粉中蛋白转化为氨基酸的效率，使水解液中氨基酸的浓度增加，并且大大缩短了水解所需时间。实验结果表明，利用病死猪化制废水配制酸、碱有机废水，随后采用微波强化化制废水和肉骨粉的酸解和碱解，再将酸、碱水解液中和可制得游离氨基酸浓度大于120g/L、富含氮、磷、钾、钙、镁等营养元素的氨基酸液体肥料。经计算，资源化利用1m
本发明的有益效果在于：1)本发明反应时间短，蛋白质转化为氨基酸的效率高；2)本发明制备的氨基酸液体肥料不需要进一步浓缩或添加外源氨基酸，液体中的氨基酸浓度即可达到12.0％以上；3)实现了病死猪化制废水的零排放，并生产高价值的氨基酸液体肥料，具有显著的环境效应和经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
一种微波强化病死猪化制废水和肉骨粉水解制备氨基酸液体肥料的方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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