一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法

1.一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征是依次包括如下步驟：
A.將新鮮的蝦廢棄物放入反應罐中；
B.按蝦廢棄物與氫氧化鉀的質(zhì)量比為1∶3～1∶12，在反應罐中加入氫氧化鉀；
C.在溫度為40～90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解6～24小時；
D.將水解液經(jīng)80～300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集堿性濾液和堿性濾渣；
E.按堿性濾渣與磷酸的質(zhì)量比為1∶3～1∶12，在反應罐中加入磷酸；
F.在溫度為40～90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流消解6～24小時；
J.將消解液經(jīng)80～300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集酸性濾液和酸性濾渣；
H.酸性濾渣再經(jīng)A～J的循環(huán)處理，直至濾渣全部生成溶液為止；
I.將堿性濾液和酸性濾液中和，用酸性溶媒或堿性溶媒調(diào)節(jié)混合液pH5～8，即為多功能葉面肥。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征是蝦廢棄物是指取出蝦仁后產(chǎn)生的蝦下腳料，包括蝦頭、蝦尾、蝦身殼、附肢、觸角，其含水量質(zhì)量百分比為70％～88％，pH調(diào)節(jié)及溶解工序的酸堿試劑均為磷酸與氫氧化鉀，步驟1)和步驟
2)可以對換，即先酸后堿處理，尾渣循環(huán)保證物料全部進入產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征是分離工藝可為調(diào)等電點沉降、減壓過濾，酸堿溶解反應和分離過程都在整套減壓封閉的反應罐中實現(xiàn)，其中調(diào)等電點沉降是指用鈦棒芯沉降。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，其特征是多功能葉面肥為新型的多效葉面肥料，質(zhì)量百分比：有機氮含量為3％～20％；磷含量3％～20％；
鉀含量3％～20％；氨基酸總量2～12％；還含有植物可吸收利用的磷脂、蝦紅素、殼聚糖、氨基葡萄糖、鈣、鎂、鋅、鐵營養(yǎng)素。

一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法\n技術領域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，尤其涉及一種借助難揮發(fā)的酸堿水解溶媒將蝦廢棄物全部生成葉面肥的清潔生產(chǎn)方法。\n背景技術\n[0002] 長期以來，蝦廢棄物主要用于加工制備甲殼素，而生產(chǎn)甲殼素的工藝通常包括對蝦殼進行鹽酸浸泡脫鈣，再用燒堿煮沸脫蛋白等。然而，由于脫鈣、脫蛋白及清洗環(huán)節(jié)中產(chǎn)生大量的廢酸、廢堿、高氨氮廢水和酸性氣體(HC1)等的排放，故使加工周邊地區(qū)的環(huán)境污染十分嚴重。甲殼素行業(yè)早已被相關環(huán)保部門列入高污染行業(yè)黑名單。當前，研究工作者最為關注的熱點是蝦廢棄物產(chǎn)品附加值的提高與甲殼素生產(chǎn)廢水的治理。\n[0003] 中國專利申請?zhí)枮?00410065453.9公開了一種“利用廢棄甲殼類動物及其甲殼生產(chǎn)氨基酸葉面肥”的方法，將臭蝦、死蟹、蝗蟲、蠶蛹等在堿性條件下水解成氨基酸，甲殼在酸性條件下水解生成氨基葡萄糖鹽酸鹽。然而，該專利不僅以易揮發(fā)的鹽酸作為水解試劑，而且以腐爛的動物尸體為原料，由于細菌的分解作用會產(chǎn)生腐胺(丁二胺)、尸胺(1，\n5-戊二胺)等劇毒氣體，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品難以達到綠色環(huán)保和潔凈生產(chǎn)的要求。中國專利申請?zhí)枮?00410024323.0公開了一種“甲殼質(zhì)的環(huán)保生產(chǎn)及副產(chǎn)品的高值利用技術”的方法，蝦蟹殼脫蛋白、脫鈣使用10％～15％的氫氧化鉀和10％～15％磷酸，得到副產(chǎn)品液體有機肥。但該專利是把液體有機肥作為副產(chǎn)物，主導產(chǎn)品是甲殼素。該專利使用10％～\n15％的氫氧化鉀雖可脫除蛋白質(zhì)，卻難以使蝦蛋白完全水解和使甲殼素脫乙?；蝓r蝦下腳料含水量達80％左右，使得10％～15％的氫氧化鉀的有效濃度約為2％，故液體有機肥中氨基酸和殼聚糖含量少；同理用10％～15％磷酸，也難以將甲殼素水解成氨基葡萄糖。上述專利采用敞開體系或高溫高壓生產(chǎn)，缺乏安全性，也難以做到潔凈生產(chǎn)。\n[0004] 從現(xiàn)有的文獻和專利來看，借助低溫減壓水解等全封閉循環(huán)工藝，使用難揮發(fā)的酸堿水解溶媒將蝦廢棄物全部用于制備葉面肥尚未見報導。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0005] 本發(fā)明目要解決的技術關鍵問題是利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥并實現(xiàn)潔凈生產(chǎn)，且無任何副產(chǎn)品。\n[0006] 本發(fā)明利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0007] A.將新鮮的蝦廢棄物放入反應罐中；\n[0008] B.按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶3～1∶12，在反應罐中加入堿性溶媒；\n[0009] C.在溫度為40～90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解6～24小時；\n[0010] D.將水解液經(jīng)80～300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0011] E.按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶3～1∶12，在反應罐中加入酸性溶媒；\n[0012] F.在溫度為40～90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流消解6～24小時；\n[0013] J.將消解液經(jīng)80～300目網(wǎng)篩或鈦棒芯或超濾分離，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0014] H.酸性濾渣再經(jīng)A～J的循環(huán)處理，直至濾渣全部生成溶液為止；\n[0015] I.將堿性濾液和酸性濾液中和，用酸性溶媒或堿性溶媒調(diào)節(jié)混合液pH5～8，即為多功能葉面肥。\n[0016] 步驟A所述蝦廢棄物是指取出蝦仁后產(chǎn)生的蝦下腳料，包括蝦頭、蝦尾、蝦身殼、附肢、觸角等，其含水量質(zhì)量百分比為70％～88％。\n[0017] 步驟B所述堿性溶媒，為KOH的水溶液，其質(zhì)量濃度為16％～99％(wt％)。\n[0018] 步驟E所述酸性溶媒，為H3PO4的水溶液，其質(zhì)量濃度為16％～99％(wt％)。\n[0019] 步驟C和F的攪拌，采用間隙氣流攪拌，采用的氣體為壓縮氮氣或壓縮空氣，亦可采用機械連續(xù)攪拌。\n[0020] 所述之多功能葉面肥為：有機氮含量為3％～20％(wt％)；磷含量3％～20％(wt％)；鉀含量3％～20％(wt％)；氨基酸總量2～12％％(wt％)；還含有植物可吸收利用的磷脂、蝦紅素、殼聚糖、氨基葡萄糖、鈣、鎂、鋅、鐵等營養(yǎng)素。其中，除N、P、K、Ca、Mg、Zn、Fe等對植物的通用作用外，葉面肥中所含的蝦紅素具有保護葉綠體免受紫外線的損傷，有提高光合效率的作用，而磷脂、殼聚糖、氨基葡萄糖除具有獨特的營養(yǎng)作用外，還可起到表面活劑及生物農(nóng)藥的功效。\n[0021] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥，是采用難揮發(fā)的酸堿水解溶媒，融合低溫減壓水解等全封閉循環(huán)工藝。工藝簡單、安全、環(huán)保、可實現(xiàn)廢水的零排放，解決了長期以來，蝦廢棄物加工廢水的處理難題，同時開創(chuàng)了蝦廢棄物制備多功能葉面肥的新方法、新技術和新工藝。\n附圖說明\n[0022] 圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。\n具體實施方式\n[0023] 實施例1.\n[0024] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0025] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶3加入99％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0026] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶3加入99％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0027] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0028] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH5.0，即為多功能葉面肥。\n[0029] 實施例2.\n[0030] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0031] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入99％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0032] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入99％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0033] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0034] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH8.0，即為多功能葉面肥。\n[0035] 實施例3.\n[0036] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0037] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入99％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0038] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入99％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為40℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0039] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0040] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。\n[0041] 實施例4.\n[0042] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0043] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入45％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為60℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解6小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0044] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入45％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為60℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解6小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0045] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0046] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。\n[0047] 實施例5.\n[0048] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0049] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入16％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0050] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入16％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0051] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0052] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5，即為多功能葉面肥。\n[0053] 實施例6.\n[0054] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0055] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入16％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0056] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入16％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0057] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0058] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH8.0，即為多功能葉面肥。\n[0059] 實施例7.\n[0060] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0061] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶8加入40％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為80℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0062] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶8加入40％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為80℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解24小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0063] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0064] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。\n[0065] 實施例8.\n[0066] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0067] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶8加入50％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為80℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解12小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0068] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶6加入50％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為80℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解12小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0069] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0070] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。\n[0071] 實施例9.\n[0072] 一種利用蝦廢棄物制備多功能葉面肥的方法，依次包括如下步驟：\n[0073] 1)取10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物，按蝦廢棄物與堿性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入16％(wt％)氫氧化鉀放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解12小時后，減壓過濾，收集堿性濾液和堿性濾渣；\n[0074] 2)在收集的堿性濾渣中，按堿性濾渣與酸性溶媒的質(zhì)量比為1∶12加入16％(wt％)磷酸放入反應罐中，在溫度為90℃，真空度為0.020～0.098MPa下減壓回流水解，采用間隙氣流攪拌或機械連續(xù)攪拌，水解12小時后，減壓過濾，收集酸性濾液和酸性濾渣；\n[0075] 3)酸性濾渣按1)到2)工藝循環(huán)水解，直到加入的10kg新鮮蝦加工后的蝦廢棄物全部生成溶液為止；\n[0076] 4)將上述收集的堿性溶液和酸性溶液中和，用20％的磷酸溶媒或20％氫氧化鉀溶媒調(diào)節(jié)混合液至pH6.5.，即為多功能葉面肥。