一種甲殼素的清潔生產工藝的製作方法
2023-04-25 17:07:16 1
專利名稱：一種甲殼素的清潔生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種甲殼素的清潔生產工藝，特別是一種基於高密度蒸汽閃爆技術和膜分離技術的甲殼素清潔生產技術，屬於水產品加工廢棄物綜合利用、食品加工廢水處理及綜合利用技術領域。
背景技術：
甲殼素是醫藥、食品行業的重要原料，工業上一般都是採用蝦、蟹等甲殼類生物的殼作為原料，通過生物法或化學法進行脫蛋白和酸脫鈣工藝，生產原料甲殼素。近年來由於其加工過程產生大量的廢水，在很多國家的生產受到限制，市場供應量急劇下降，市場供不應求，價格逐漸升高。目前上規模的甲殼素加工廠，主要採用傳統酸鹼工藝生產甲殼素，產生大量的廢水。由於廢水中含有大量的蛋白質、酸、鹼、鈣等，其廢水處理難度相當大，處理費用相當高另一方面，廢水中的大量蛋白質、殘留的鹼等有用成份在汙染環境的同時也造成了巨大的資源浪費。國內對於甲殼素工廠廢水常規的處理方法是將廢酸和廢鹼液集中，經格柵後混合，再經自然沉澱、聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵及聚丙烯醯胺絮凝、廢水再用厭氧或好氧方法來處理，經治理後·的出水COD—般在1000mg/L以上，不能達到國家的汙水排放標準。同時，由於高濃度酸鹼中和後形成的高鹽度廢水，用一般的生化方法根本無法進行處理，大量的生產廠家因為沒有辦法處理此類廢水，大都是直接排放到環境中去，形勢相當嚴峻。不僅給生態環境帶來致使性破壞，同時也使這些企業面臨關停的境遇。目前甲殼素工業生產廢水的另一個主要問題是，傳統廢水處理技術，僅僅是處理，而廢水中含有的可回收的各種有用成份，基本上被白白地消耗掉，不僅浪費資源，而且處理費用和難度都相當高。儘管目前國內外也有一些有關甲殼素生產廢水中蛋白質或蝦青素回收的研究，但是研究幾乎都是停留在實驗室階段，而且沒有關注提取後廢水的處理問題。不能對殘留的大量的高濃度廢酸或廢鹼進行回收利用，因此原料消耗很高，生產成本和資源浪費都相當嚴重。對甲殼素廢水進行處理，僅僅是終端治理，難以實現清潔生產，只有通過對全流程進行優化整合，通盤考慮，取消或減少酸鹼用量，充分提取原料中的主要有用資源，減少廢水排放，才能真正達到清潔生產和綠色製造的健康可持續發展的模式中來。目前發達國家因為環保問題，大都已經停止生產甲殼素。生產甲殼素的少數發達國家和印度等發展中國家對於甲殼素的生產方式(脫鈣脫蛋白)研究較多的是利用微生物發酵法脫鈣脫蛋白，但脫鈣和脫蛋白不完全，最後還需要進一步用酸鹼法處理，才能得到甲殼素。對於產生的酸鹼廢水，仍然利用與國內相似的傳統方法進行處理，甚至直接排放。甲殼素生產的廢水混合在一起處理，不僅沒有辦法達標，同時也沒有任何有用成分可以回收利用，因此是沒有任何前途的。通過對蝦、蟹殼原料進行高密度蒸汽閃爆預處理，使緊密結合的甲殼素和蛋白質及CaCO3結構疏鬆甚至完全打開，使得酶、酸、鹼等很容易地與目標底物接觸並發生相應反應，降低了能閾、提高了反應效率、降低了反應物消耗量。由於甲殼素的結晶區的打開，使得甲殼素的溶解性得到提高，通過甲殼素進一步脫乙醯製備殼聚糖以殼寡糖變得非常容易。通過蛋白酶將大部分的蛋白水解成可溶性蛋白水解物，可以收集得到食品級高品質水解蛋白。而去除大部分蛋白的殘殼僅用少量燒鹼就可以將殘留的蛋白質較完全地提取出來，大大減少了鹼的用量。較乾淨且結構疏鬆的含鈣殘殼可以用鹽酸溶液將CaCO3完全去除，且鹽酸用量大大減少，酸泡廢水中的COD也大幅降低。將甲殼素生產過程的先鹼煮再酸浸工藝中產生的廢鹼液和脫鈣廢液分別收集，並通過日益發展的膜分離技術來回收鹼及蛋白質等成分；一般清洗廢水可以通過常規汙水處理進行回用。是實現甲殼素清潔生產及資源高效綜合利用這一目的的有效途徑。目前國內外沒有關於高密度蒸汽閃爆技術預處理蝦、蟹殼，並耦合酶解技術和膜技術進行甲殼素清潔生產的報導，本專利發明人前期已經授權的專利也僅限於通過不鏽鋼膜和耐鹼納濾膜對廢鹼液的回收利用(ZL200810235932.9)，屬於廢水終端治理技術，不屬於清潔生產工藝。高密度蒸汽閃爆技術預處理原料以疏鬆原料緊密結構，是本工藝的核心關鍵技術。SDSFE技術最近有2篇文章報導了在提取大豆蛋白、羽毛角質蛋白等技術中對打開蛋白質結晶區結構有顯著效果；汽爆技術在纖維造紙行業應用較廣泛。綜上所述，現有甲殼素生產技術環境破壞性嚴重，過程廢水的處理方法粗放、處理成本高、處理難度大、處理後不能達標排放，同時造成大量資源浪費，提高了生產成本。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工藝清潔、環保，分離純化工藝簡單、合理，工序短，操作方便，同時資源得到了充分地綜合利用的甲殼素的清潔生產工藝。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，該方法包括以下 步驟:(5)閃爆:將蝦殼和/或蟹殼在高密度蒸汽閃爆裝置中通過蒸汽加壓到
0.Ι-lOMPa,然後瞬間洩壓，經過0.0875s瞬時蒸汽閃爆，使得蝦殼和/或蟹殼組織結構疏鬆膨化，甲殼素和蛋白質的結晶區打開；(6)酶解:閃爆後的蝦殼和/或蟹殼輸送到溫水罐中，以2-10倍重量的水浸泡並攪拌，調節水溫在20-60°C，加入酶製劑，調節PH3-11，酶解反應l_12h，85°C滅酶，粗濾；(7)蛋白回收:滅酶後酶解液粗濾液經納濾(NF)或反滲透(RO)濃縮到8% -20%後，滅菌、乾燥，得食品級水解動物蛋白廣品；(8)甲殼素製備:將酶解液濾渣依次進行鹼煮、酸泡得到甲殼素產品，所述的鹼煮是用7% -10%的NaOH浸泡，溫度95-100°C，鼓氣攪拌0.5_2h，放掉廢鹼液，濾渣用自來水衝洗至中性,所述的酸泡是將鹼煮後的物料通入6% -8%的鹽酸浸泡l_12h，鼓氣攪拌，放掉廢酸液，濾渣用自來水衝洗至中性，經自然涼曬或熱風乾燥。所述的蝦殼和/或蟹殼在閃爆處理之前先進行預處理，所述的預處理為:將新鮮的或乾燥的蝦殼或蟹殼粗粉碎。步驟(2)所述的酶製劑包括但不限於鹼性蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶幾種或以上幾種酶的組合；酶製劑的添加量為蝦殼和/或蟹殼乾重30%的1%0-5%。步驟(4)所述的鹼煮的時間優選I 2h，酸泡的溫度為室溫；鹼煮、酸泡的次數為I 2遍。步驟(4)所述的鹼煮過程產生的廢鹼液採用以下方法處理:將廢鹼液依次經過保安過濾器、碳化矽材質超濾膜過濾後，降溫至60°C以下，再經耐鹼NF膜過濾處理，各步驟得到的含蛋白濃縮液經透析水透析或直接與酸泡過程產生的廢酸液中和，乾燥，得飼料級蛋白；NF濾液為澄清乾淨的稀鹼液，其中NaOH濃度0_4%，循環利用。步驟(4)所述的酸泡過程產生的廢酸液採用以下方法處理:將廢酸液經保安過濾器、碳化矽材質超濾膜處理，得到高濃度含少量蛋白濃縮液並與鹼煮過程產生的廢鹼液合併中和、乾燥；同時得到的含CaCl2澄清中性廢水直接排放到廢水處理廠無害化處理。所述的超濾膜使用的膜元件的有效膜層材質為碳化矽，支持層為氧化鋁，膜過濾孔徑範圍為20nm-100nm，過濾溫度10-100°C，操作壓力0.01-0.4MPa，過濾方式為錯流過濾，膜過濾通量為20-4001^1!!'所述的NF膜為膜系統，包括膜元件、循環泵、輸送泵、電氣、儀表、控制系統，其中膜元件的膜材料為複合高分子材料，膜型為卷式膜，膜的PH耐受範圍為0-14，最高耐受NaOH濃度為20%，NF膜的截留分子量範圍為90Da_350Da，過濾操作溫度為10 60°C，操作壓力為0.1 4MPa，過濾方式為錯流過濾，膜表面流速為0.5 10m/S，膜過濾通量為5 δΟ πΓ1!!-1，濃縮倍數為I 40倍。與現有技術相比，本發明工藝得到的甲殼素更易脫乙醯製備殼聚糖及殼寡糖；可以得到高品質的水解動物蛋白產品高附加值產品，大幅降低鹼、酸消耗量，完成了廢鹼水的回收利用及有效成分綜合利用，無鹼液排放到環境中去，酸泡液量大幅減少，且澄清廢水中COD降低到50ppm以下,達到國家排放標準。整個新工藝清潔、環保，分離純化工藝簡單、合理，工序短，操作方便，同時資源得到了充分地綜合利用，避免了二次汙染，環保意義重大，經濟效益顯著提高，具有工業化應用價值。
圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1以IOOKg蝦殼及蝦加工下腳料為原料，不經粗粉碎，直接輸送到高密度蒸汽閃爆(HDSFE)裝置中，通過蒸汽加壓到lOMPa，然後0.0875s瞬間洩壓閃爆；閃爆後的原料輸送至316L不鏽鋼反應罐，用2倍(w/w)自來水浸泡，升溫到60°C，攪拌並調pH至6.5，加入30g中性蛋白酶(100KgX30% Xl%。)，攪拌反應12h，85°C滅酶，粗過濾，濾液經過NF或RO膜將蛋白酶解液濃縮至20%，噴霧乾燥，得約25Kg水解蛋白粉。濾渣用7% NaOH溶液回熱至100°C，鼓氣浸泡lh，棄去廢鹼液，渣用水洗至中性後，再用6%鹽酸常溫鼓氣攪拌浸泡12h，棄去廢酸液，渣水洗至中性後自然涼曬乾燥，得甲殼素18Kg。廢鹼液直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為90°C -100°C，操作壓力為0.3-0.4MPa，膜表面流速為2-5m/s，膜平均孔徑為20nm，膜平均通量400LMH，濃縮50倍後結束。濾液經過換熱器降溫到50-60°C，由循環泵泵入納濾系統，操作壓力3.5-4MPa，表面流速10m/S，膜截留分子量90Da，濃縮40倍結束，膜平均通量50LMH，濃縮液加其自身體積3倍去離子水分級透析，透析液併入NF稀鹼濾液，濃縮液噴幹，得4.5Kg飼料級蛋白粉；稀鹼液澄清透明，NaOH濃度
2.4%, COD〈 50ppm,收集回用；酸泡廢水直接慄入碳化娃I旲系統循環 !，在進料慄如或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為20°C -50°C，操作壓力為0.1MPa,膜表面流速為2-5m/s，膜平均孔徑為20nm，膜平均通量200LMH，濃縮50倍後結束，濾液COD < 50ppm,直接排放或併入市政廢水處理管網，含蛋白濃縮液與廢鹼濃縮液全並處理。所述的HDSFE裝置為蒸汽瞬間閃爆裝置，為本發明核心技術；碳化矽膜元件為管式結構，包括膜支撐層、膜層，所述的膜支撐層的材質為氧化鋁，膜層的材質為碳化矽，膜平均孔徑為20nm ;所述的納濾膜為卷式複合高分子材料膜，截留分子量90Da，可耐受20%NaOH鹼濃度。實施例2以IOOKg阿拉斯加鱈蟹殼為原料，經粗粉碎後輸送到HDSFE裝置中，通過蒸汽加壓到2MPa，然後0.0875s瞬間洩壓閃爆；閃爆後的原料輸送至316L不鏽鋼反應罐，用10倍(w/w)自來水浸泡，升溫到40°C，攪拌並調pH至11，加入1.5Kg鹼性蛋白酶(IOOKgX 30% X 5% )，攪拌反應4h，85°C滅酶，粗過濾，濾液經過NF或RO膜將蛋白酶解液濃縮至8%，噴霧乾燥，得約28Kg水解蛋白粉。濾渣用10% NaOH溶液回熱至95°C，鼓氣浸泡0.5h，棄去廢鹼液，渣用水洗至中性後，再用8%鹽酸常溫鼓氣攪拌浸泡Ih，棄去廢酸液，渣水洗至中性後自 然涼曬乾燥，得甲殼素18.5Kg。廢鹼液直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為10°C，操作壓力為0.0lMPa，膜表面流速為2m/s，膜平均孔徑為lOOnm，膜平均通量20LMH，濃縮30倍後結束。濾液溫度10°C，由循環泵泵入納濾系統，操作壓力0.1MPa,表面流速0.5m/s，膜截留分子量350Da，濃縮I倍結束，膜平均通量5LMH，濃縮液和酸泡廢水膜濃縮液合併中和、噴幹，得6Kg飼料級蛋白粉；稀鹼液澄清透明，NaOH濃度3.5%，COD < 50ppm，收集回用；酸泡廢水直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為10°C，操作壓力為0.4MPa，膜表面流速為2-5m/s，膜平均孔徑為20nm，膜平均通量20LMH，濃縮50倍後結束，濾液COD < 50ppm,直接排放或併入市政廢水處理管網，含蛋白濃縮液與廢鹼濃縮液全並處理。所述的HDSFE裝置為蒸汽瞬間閃爆裝置，為本發明核心技術；碳化矽膜元件為管式結構，包括膜支撐層、膜層，所述的膜支撐層的材質為氧化鋁，膜層的材質為碳化矽，膜平均孔徑為20nm和IOOnm ;所述的納濾膜為卷式複合高分子材料膜，截留分子量350Da，可耐受20% NaOH鹼濃度。實施例3以IOOKg小龍蝦殼為原料，經粗粉碎後輸送到HDSFE裝置中，通過蒸汽加壓到4MPa，然後0.0875s瞬間洩壓閃爆；閃爆後的原料輸送至316L不鏽鋼反應罐，用5倍(w/w)自來水浸泡，溫度10°c，攪拌並調pH至3，加入0.3Kg複合蛋白酶(含木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶)(IOOKgX 30 % X I % )，攪拌反應Ih，85°C滅酶，粗過濾，濾液經過NF或RO膜將蛋白酶解液濃縮至18%，噴霧乾燥，得約26Kg水解蛋白粉。濾渣用7% NaOH溶液回熱至95°C，鼓氣浸泡2h，棄去廢鹼液，渣用水洗至中性後，再用8%鹽酸常溫鼓氣攪拌浸泡12h，棄去廢酸液，渣水洗至中性後，重複鹼、酸泡I次，渣水洗至中性後自然涼曬乾燥，得甲殼素15Kg。廢鹼液直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為90°C，操作壓力為0.1-0.25MPa，膜表面流速為5m/s，膜平均孔徑為40nm，膜平均通量200LMH，濃縮50倍後結束。濾液換熱降溫至40°C，由循環泵泵入納濾系統，操作壓力3MPa，表面流速3.5m/s,膜截留分子量150Da，濃縮25倍結束，膜平均通量15LMH，濃縮液和酸泡廢水膜濃縮液合併中和、噴幹，得4Kg飼料級蛋白粉；稀鹼液澄清透明，NaOH濃度1.8%，C0D < 50ppm，收集回用；酸泡廢水直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為30°C，操作壓力為0.2MPa，膜表面流速為2-5m/s，膜平均孔徑為40nm，膜平均通量260LMH，濃縮50倍後結束，濾液COD < 50ppm，直接排放或併入市政廢水處理管網，含蛋白濃縮液與廢鹼濃縮液全並處理。所述的HDSFE裝置為蒸汽瞬間閃爆裝置，為本發明核心技術；碳化矽膜元件為管式結構，包括膜支撐層、膜層，所述的膜支撐層的材質為氧化鋁，膜層的材質為碳化矽，膜平均孔徑為40nm ;所述的納濾膜為卷式複合高分子材料膜，截留分子量150Da，可耐受20%NaOH鹼濃度。實施例4以IOOKg阿拉斯加鱈蟹 殼為原料，不經粗粉碎直接輸送到HDSFE裝置中，通過蒸汽加壓到0.1MPa，然後0.0875s瞬間洩壓閃爆；閃爆後的原料輸送至316L不鏽鋼反應罐，用5倍(w/w)自來水浸泡，溫度45°C，攪拌並調pH至5.5，加入90g複合蛋白酶(含中性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶)(IOOKgX 30% X 3%。)，攪拌反應6h，85°C滅酶，粗過濾，濾液經過NF或RO膜將蛋白酶解液濃縮至20%，噴霧乾燥，得約28Kg水解蛋白粉。濾渣用7% NaOH溶液回熱至95°C，鼓氣浸泡lh，棄去廢鹼液，渣用水洗至中性後，再用6%鹽酸常溫鼓氣攪拌浸泡8h，棄去廢酸液，渣水洗至中性後自然涼曬乾燥，得甲殼素18Kg。廢鹼液直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為90°C，操作壓力為0.1-0.25MPa，膜表面流速為5m/s，膜平均孔徑為40nm，膜平均通量200LMH，濃縮50倍後結束。濾液換熱降溫至60°C，由循環泵泵入納濾系統，操作壓力3.5MPa，表面流速3.5m/s，膜截留分子量90Da，濃縮20倍結束，膜平均通量18LMH，濃縮液加其體積3倍去離子水透析，透析水合併到NF濾液中回用，濃縮液噴幹得得2Kg飼料級蛋白粉；稀鹼液澄清透明，NaOH濃度1.4%, COD < 50ppm,收集回用；酸泡廢水直接泵入碳化矽膜系統循環罐，在進料泵前或後加60目保安過濾器後直接進入循環泵，經循環泵提供壓力和一定流速後進入碳化矽膜元件，料液溫度為20°C，操作壓力為0.4MPa，膜表面流速為2-5m/s，膜平均孔徑為40nm，膜平均通量180LMH，濃縮50倍後結束，濾液COD < 50ppm，直接排放或併入市政廢水處理管網，含蛋白濃縮液與廢鹼濃縮液全並處理。
所述的HDSFE裝置為蒸汽瞬間閃爆裝置，為本發明核心技術；碳化矽膜元件為管式結構，包括膜支撐層、膜層，所述的膜支撐層的材質為氧化鋁，膜層的材質為碳化矽，膜平均孔徑為40nm ;所述的納濾膜為卷式複合高分子材料膜，截留分子量90Da，可耐受20%NaOH鹼濃度。本發明的甲殼素清潔生產技術，HDSFE預處理是整個工藝的核心關鍵點，製作簡單，效果突出；得到的甲殼素更易脫乙醯製備殼聚糖及殼寡糖；酶解製備的蛋白水解物品質高，經濟效益顯著；分離純化工藝簡單、合理，單元操作方便，分離得到的鹼液清潔、純度高、回收率高；使用碳化矽膜分離系統一次性投資成本低，膜壽命長，具有運行成本低、過濾精度高、濃縮倍數高、濃縮液濃度高等優點；使用的納濾膜具有良好地耐鹼性能和機械強度，膜壽命長，運行成本低，分離精度非常高，濃縮倍數高，濃縮液濃度高，有利於濃縮液固化資源化利用。本發明的技術特點是全過程的綠色製造、清潔生產，解決了過去僅能末端治理的嚴重不足。`
權利要求
1.一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，該方法包括以下步驟: (1)閃爆:將蝦殼和/或蟹殼在高密度蒸汽閃爆裝置中通過蒸汽加壓到0.Ι-lOMPa，然後瞬間洩壓，經過0.0875s瞬時蒸汽閃爆，使得蝦殼和/或蟹殼組織結構疏鬆膨化，甲殼素和蛋白質的結晶區打開； (2)酶解:閃爆後的蝦殼和/或蟹殼輸送到溫水罐中，以2-10倍重量的水浸泡並攪拌，調節水溫在20-60°C，加入酶製劑，調節pH3-ll，酶解反應l_12h，85°C滅酶，粗濾； (3)蛋白回收:滅酶後酶解液粗濾液經納濾(NF)或反滲透(RO)濃縮到8%-20%後，滅菌、乾燥，得食品級水解動物蛋白產品； (4)甲殼素製備:將酶解液濾渣依次進行鹼煮、酸泡得到甲殼素產品，所述的鹼煮是用7%-10%的NaOH浸泡，溫度95_100°C，鼓氣攪拌0.5_2h，放掉廢鹼液，濾渣用自來水衝洗至中性，所述的酸泡是將鹼煮後的物料通入6% -8%的鹽酸浸泡l_12h，鼓氣攪拌，放掉廢酸液，濾洛用自來水衝洗至中性，經自然涼曬或熱風乾燥。
2.根據權利要求1所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，所述的蝦殼和/或蟹殼在閃爆處理之前先進行預處理，所述的預處理為:將新鮮的或乾燥的蝦殼或蟹殼粗粉碎。
3.根據權利要求1所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，步驟(2)所述的酶製劑包括但不限於鹼性蛋 白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶幾種或以上幾種酶的組合；酶製劑的添加量為蝦殼和/或蟹殼乾重30%的1%。-5%。
4.根據權利要求1所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，步驟(4)所述的鹼煮的時間優選I 2h，酸泡的溫度為室溫；鹼煮、酸泡的次數為I 2遍。
5.根據權利要求1所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，步驟(4)所述的鹼煮過程產生的廢鹼液採用以下方法處理:將廢鹼液依次經過保安過濾器、碳化矽材質超濾膜過濾後，降溫至60°C以下，再經耐鹼NF膜過濾處理，各步驟得到的含蛋白濃縮液經透析水透析或直接與酸泡過程產生的廢酸液中和，乾燥，得飼料級蛋白；NF濾液為澄清乾淨的稀鹼液，其中NaOH濃度0-4%，循環利用。
6.根據權利要求1所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，步驟(4)所述的酸泡過程產生的廢酸液採用以下方法處理:將廢酸液經保安過濾器、碳化矽材質超濾膜處理，得到高濃度含少量蛋白濃縮液並與鹼煮過程產生的廢鹼液合併中和、乾燥；同時得到的含CaCl2澄清中性廢水直接排放到廢水處理廠無害化處理。
7.根據權利要求5或6所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，所述的超濾膜使用的膜元件的有效膜層材質為碳化矽，支持層為氧化鋁，膜過濾孔徑範圍為20nm-100nm，過濾溫度10-100°C，操作壓力0.01-0.4MPa，過濾方式為錯流過濾，膜過濾通量為 20-4001^ '
8.根據權利要求5或6所述的一種甲殼素的清潔生產工藝，其特徵在於，所述的NF膜為膜系統，包括膜元件、循環泵、輸送泵、電氣、儀表、控制系統，其中膜元件的膜材料為複合高分子材料，膜型為卷式膜，膜的PH耐受範圍為0-14，最高耐受NaOH濃度為20%，NF膜的截留分子量範圍為90Da-350Da，過濾操作溫度為10 60°C，操作壓力為0.1 4MPa，過濾方式為錯流過濾，膜表面流速為0.5 lOm/s，膜過濾通量為5 SOLnT1Ir1,濃縮倍數為I 40倍。
全文摘要
本發明涉及一種甲殼素的清潔生產工藝，涉及水產品加工廢棄物綜合利用、食品加工廢水處理及綜合利用技術領域。本技術採用蝦、蟹殼為原料，通過高密度蒸汽閃爆裝置對原料進行瞬時高壓蒸汽閃爆預處理，通過酶解將原料中大部分蛋白質溶解提取製成食品級水解蛋白；酶解殘渣經NaOH、鹽酸依次浸泡製得高品質甲殼素；廢鹼液依次經過保安過濾器、碳化矽材質超濾膜、耐鹼NF膜過濾處理，得到飼料級蛋白粉和可回用的稀鹼液；酸泡廢液經保安過濾器、碳化矽材質超濾膜處理，得到的中性CaCl2澄清廢水達標排放。與現有技術相比，本發明整個新工藝清潔、環保，分離純化工藝簡單、合理，工序短，操作方便，同時資源得到了充分地綜合利用，避免了二次汙染，經濟效益顯著提高，具有工業化應用價值。
文檔編號C07K1/34GK103113496SQ20131005644
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者趙黎明, 王耀松, 陳超琴, 夏泉鳴, 蔣麗華, 周家春, 邱勇雋 申請人:華東理工大學