论文部分内容阅读
天冠集团燃料乙醇生产过程中产生大量废水,通过厌氧工艺、好氧工艺及深度处理后排放,废水处理过程成本偏高。“乙醇沼气耦联发酵”工艺用中温沼气出水作为配料水,既产生沼气,又实现了无废排放。厌氧中温出水降解了废水中大部分有机物质,产生的氮类等物质对发酵还有促进作用。本文以中温沼气水作为配料水,开展三角瓶和1立方中试的酒精发酵试验,并和自来水配料进行同步对比,找出发酵中的影响因素,为实现燃料乙醇生产过程的无废排水提供参考。主要研究内容如下：(1)在相同发酵条件下,中温厌氧出水的发酵液乙醇平均浓度比自来水相对低0.06%,在此基础上,分别以纯木薯、玉米、混合原料配料,在一立方中试平台连续运行50批次,结果表明发酵整体运行稳定,未见明显抑制。且中温厌氧出水和高温厌氧出水水质稳定。(2)采用中温厌氧出水作为配料水时,需要用硫酸来调节料液pH,以达到液化酶的最佳作用pH,使得蒸馏废水中引入大量的硫酸根离子,高浓度的硫酸根对沼气发酵极为不利。采用呈酸性的酒糟清液,精塔残液水来回调中温厌氧出水,可减少硫酸的使用。通过和自来水对照,11批次的混合水发酵试验表明,混合水配料平均酒度比自来水酒度高0.09%,酒精发酵不受其抑制。(3)开展了混合水高浓度发酵试验,对高浓度发酵中发酵结束后残总糖高的问题进行了工艺优化,即对糖化酶加入时间进行调整,分次加入糖化酶,控制发酵液中还原糖的含量。发酵液酒精度提高了0.45%,残总糖下降了0.53%。(4)通过经济效益分析,每生产1t乙醇,耦联发酵工艺比传统工艺降低生产成本21.87%,在年产10万吨乙醇生产线上应用后,为天冠集团降低生产成本518.6万元。