申請(qǐng)日2010.06.10
公開(kāi)(公告)日2010.10.13
IPC分類(lèi)號(hào)C12R1/865; C12P7/06
摘要
本發(fā)明涉及一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，包括以下步驟：丙酮丁醇發(fā)酵廢水的處理、淀粉質(zhì)原料的粉碎、拌料、蒸煮液化、糖化、種母培養(yǎng)、發(fā)酵和蒸餾。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)成本低，大大減少了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是包括以下步驟：
一、丙酮丁醇發(fā)酵廢水的處理步驟：
丙酮丁醇發(fā)酵廢水經(jīng)過(guò)80-100目板框過(guò)濾后冷卻至55-70℃，或者不過(guò)濾直接冷卻至55-70℃，得處理后的廢水;
二、淀粉質(zhì)原料的粉碎步驟：
淀粉質(zhì)原料粉碎后過(guò)直徑為1.2-1.8mm的篩網(wǎng)，得過(guò)篩后的物料;
三、拌料步驟：
將過(guò)篩后的物料與處理后的廢水按質(zhì)量比1∶(2.5-3)混合配料，廢水配料時(shí)的溫度在55-70℃，得混合后料液;
四、蒸煮液化步驟：
將混合后料液，進(jìn)行蒸煮，溫度保持在90-105℃，并添加液化酶6u/g淀粉質(zhì)原料，液化時(shí)間為80-100分鐘，得蒸煮液化后料液;
五、糖化步驟：
蒸煮液化完畢后，將上述蒸煮液化后料液冷卻至58-62℃，用質(zhì)量濃度98%濃硫酸調(diào)pH4-4.5，按100-150u/g淀粉質(zhì)原料加入糖化酶，同時(shí)按占淀粉質(zhì)原料0.1-0.18%的質(zhì)量百分比加入尿素，糖化時(shí)間為30-40分鐘，得糖化完的醪液;
六、種母培養(yǎng)步驟：
將糖化完的醪液冷卻至28-35℃，輸送至種母罐中，以按淀粉質(zhì)原料干物質(zhì)質(zhì)量的0.1%的質(zhì)量百分比接入活性干酵母，培養(yǎng)溫度：28℃-30℃，培養(yǎng)時(shí)間8-14小時(shí)后種母成熟，種母成熟指標(biāo)：細(xì)胞數(shù)1.0-1.5×108/ml，出芽率15%-30%，死亡率小于1%;
七、發(fā)酵步驟：
待種母成熟后，按種母醪液占發(fā)酵培養(yǎng)基的10%-20%體積分?jǐn)?shù)將種母醪液接種在發(fā)酵培養(yǎng)基上，接至發(fā)酵罐中發(fā)酵60-96小時(shí)，發(fā)酵溫度為28-32℃，當(dāng)酒度體積分?jǐn)?shù)大于11.5%、殘?zhí)琴|(zhì)量濃度小于0.9%時(shí)，將發(fā)酵后的發(fā)酵醪液輸送至蒸餾單元;
八、蒸餾步驟：
采用常規(guī)工藝蒸餾發(fā)酵醪液制得酒精。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是所述步驟一中的丙酮丁醇發(fā)酵廢水的殘?zhí)琴|(zhì)量濃度為0.1%-0.5%，pH5-7，發(fā)酵液中的總?cè)軇┵|(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%-0.05%，化學(xué)需氧量為18000-25000mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是所述步驟二中淀粉質(zhì)原料為木薯、玉米、甘薯、芭蕉芋、菊芋、小麥淀粉中的一種或幾種。
說(shuō)明書(shū)
一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)
目前，國(guó)內(nèi)外丙酮、丁醇主要通過(guò)石油化工合成，由于世界石油資源的的緊缺，原油價(jià)格大幅度上升，發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)多家企業(yè)開(kāi)始或準(zhǔn)備上馬，但是丙酮丁醇發(fā)酵廢水的處理技術(shù)的滯后，成了制約該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。丙酮丁醇發(fā)酵最終發(fā)酵液中的溶劑含量在1.6-2.2%，其余97～98%都是廢水，發(fā)酵液經(jīng)過(guò)醪塔蒸餾后產(chǎn)生大量廢水，據(jù)統(tǒng)計(jì)每生產(chǎn)一噸溶劑就會(huì)產(chǎn)生50～60噸左右的廢水，該廢水是一種非常典型的工業(yè)廢水，化學(xué)需氧量一般在20000mg/L，水質(zhì)特點(diǎn)是“兩高”即：高有機(jī)物濃度，高懸浮物濃度。如果直接排放，對(duì)環(huán)境造成的危害將非常巨大。同時(shí)由于丙酮丁醇發(fā)酵廢水量大，環(huán)保處理成本高，這極大地限制了丙酮丁醇發(fā)酵行業(yè)的發(fā)展。所以如何實(shí)現(xiàn)丙酮丁醇發(fā)酵廢水的資源化迫在眉睫。由于丙酮丁醇發(fā)酵廢水富含有機(jī)質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，能夠被釀酒酵母利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，低成本，環(huán)保的以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種以丙酮丁醇發(fā)酵廢水為配料水生產(chǎn)乙醇的方法，包括以下步驟：
一、丙酮丁醇發(fā)酵廢水的處理步驟：
丙酮丁醇發(fā)酵廢水經(jīng)過(guò)80-100目板框過(guò)濾后冷卻至55-60℃，或者不過(guò)濾直接冷卻至55-70℃，得處理后的廢水;
二、淀粉質(zhì)原料的粉碎步驟：
淀粉質(zhì)原料粉碎后過(guò)直徑為1.2-1.8mm的篩網(wǎng)，得過(guò)篩后的物料;
三、拌料步驟：
將過(guò)篩后的物料與處理后的廢水按質(zhì)量比1∶(2.5-3)混合配料，廢水配料時(shí)的溫度在55-70℃，得混合后料液;
四、蒸煮液化步驟：
將混合后料液，進(jìn)行蒸煮，溫度保持在90-105℃，并添加液化酶6u/g淀粉質(zhì)原料，液化時(shí)間為80-100分鐘，得蒸煮液化后料液;
五、糖化步驟：
蒸煮液化完畢后，將上述蒸煮液化后料液冷卻至58-62℃，用質(zhì)量濃度98%濃硫酸調(diào)pH4-4.5，按100-150u/g淀粉質(zhì)原料加入糖化酶，同時(shí)按占淀粉質(zhì)原料0.1-0.18%的質(zhì)量百分比加入尿素，糖化時(shí)間為30-40分鐘，得糖化完的醪液;
六、種母培養(yǎng)步驟：
將糖化完的醪液冷卻至28-35℃，輸送至種母罐中，以按淀粉質(zhì)原料干物質(zhì)質(zhì)量的0.1%的質(zhì)量百分比接入活性干酵母，培養(yǎng)溫度：28℃-30℃，培養(yǎng)時(shí)間8-14小時(shí)后種母成熟，種母成熟指標(biāo)：細(xì)胞數(shù)1.0-1.5×108/ml，出芽率15%-30%，死亡率小于1%;
七、發(fā)酵步驟：
待種母成熟后，按種母醪液占發(fā)酵培養(yǎng)基的10%-20%體積分?jǐn)?shù)將種母醪液接種在發(fā)酵培養(yǎng)基上，接至發(fā)酵罐中發(fā)酵60-96小時(shí)，發(fā)酵溫度為28-32℃，當(dāng)酒度體積分?jǐn)?shù)大于11.5%、殘?zhí)琴|(zhì)量濃度小于0.9%時(shí)，將發(fā)酵后的發(fā)酵醪液輸送至蒸餾單元;
八、蒸餾步驟：
采用常規(guī)工藝蒸餾發(fā)酵醪液制得酒精。
所述步驟一中的丙酮丁醇發(fā)酵廢水的殘?zhí)琴|(zhì)量濃度為0.1%-0.5%，pH5-7，發(fā)酵液中的總?cè)軇┵|(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%-0.05%，化學(xué)需氧量為18000-25000mg/L。
所述步驟二中淀粉質(zhì)原料為木薯、玉米、甘薯、芭蕉芋、菊芋、小麥淀粉中的一種或幾種。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)成本低，大大減少了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。
