[00710865]氨基酸高效生产、降耗减排与发酵废液二次利用集成技术研究与应用

项目涉及一种精制谷氨酸的生产工艺，并在此基础上，研究发明了利用谷氨酸发酵废液制备鸡饲料及复混肥的工艺技术，属生物发酵技术领域。 项目主要包括以下研究内容： 1、项目引进经诱变选育的谷氨酸高效生产菌，对该新型谷氨酸棒杆菌进行传代培育和定期分纯筛选，以确保其优良生产性状，为后续谷氨酸发酵奠定良好的基础。 2、创制高效移种设备及其工艺流程。项目将谷氨酸发酵由原来的无菌培养后接入大种子罐的二级种子培育工艺，改造成无菌培养、小种子罐培养后再接入大种子罐的三级种子培育工艺，相当于多建一级小种子罐使菌种扩大培养，自主发明《一种用于从种子罐到发酵罐接种的移种分配器》 (ZL201220032028.X)，以减少接种过程中菌体的损失。 3、将原有菌体发酵罐内搅拌器进行改进，采用集团子公司自主研发并取得专利的大型发酵罐搅拌器系统和发酵罐排风处理设备，对现有谷氨酸发酵罐进行改进，使发酵溶氧大，泡沫少，耗电量降低。 4、采有自主发明专利技术《一种精制谷氨酸的生产工艺》(ZL201510470174.9)生产谷氨酸，在分离菌体蛋白、制备谷氨酸晶体及转晶艺步骤上进行创新性研发并进行实际应用。 5、采用自主发明专利技术《一种利用谷氨酸废液制备饲料的工艺》(ZL201510168334.4)对谷氨酸的发酵废液进行资源化利用，对废液中各种废料分别进行处理，最大限度提高工业附加值。 已完成上述技术研发，取得以下结果： 1、根据需要对引进的诱变新型谷氨酸棒杆菌进行传代定期分纯，使菌种始终保持高产酸性，为后续谷氨酸生产奠定良好基础。 2、采用三级种子培养，随着产酸型种子量增多，将菌种从种子罐接入发酵罐，采用流加糖工艺使菌种分泌谷氨酸，使谷氨酸大罐发酵由原来的24小时缩短到18个小时，减少了大容积发酵罐发酵培养时间，使产酸率由13提高到17。采用自主研发的种子罐到发酵罐的接种移种分配器，使接种过程中的料液损失大大减少，节约了资源。 3、通过发酵罐搅拌系统改进，使高粘度发酵液中增加气泡与发酵液的接触面积与接触时间，进而提高溶氧量，同时，功率消耗远低于同尺寸、同搅拌叶数和同转速的常规搅拌器，配合排风处理设备的改进，年减少标煤消耗3.61吨。 4、开创了精制谷氨酸的新工艺，高浓度废液减少60％以上，硫酸、液氨、蒸汽等消耗比行业相关工艺消耗降低20％，节能减排综合效益更加显著，同时制得的谷氨酸纯度高。 5、实现谷氨酸发酵废液的全组分利用，制得鸡饲料年产1.2万吨，复混肥年产6.5万吨，全程无废弃物产生，环保无污染，工业附加值高。 6、围绕项目涉及技术，获得发明专利2项，实用新型专利1项。 项目已在齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司、山东阜丰发酵有限公司进行了应用推广，齐齐哈尔龙江阜丰生物公司广应用后，年新增收入4017.01万元，年减少氨基酸废液处理费55.06万元。山东阜丰发酵公司分别在2016、2017年增长收入4490.50万元、4372.92万元，分别节省废液处理费成本52.90万元、55.18万元。项目的生产技术路线符合节能减排、提质降耗及环保的要求，应用推广前景良好。