[發明專利]一種以丙酮丁醇發酵廢水為配料水生產乙醇的方法

有效

• 申請號: 201010196639.3
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101857884A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 唐波;溫志明;王振京
• 申請（專利權）人: 江蘇聯海生物科技有限公司
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12R1/865
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 盧海洋

技術領域

本發明涉及一種以丙酮丁醇發酵廢水為配料水生產乙醇的方法，屬于化工領域。

背景技術

目前，國內外丙酮、丁醇主要通過石油化工合成，由于世界石油資源的的緊缺，原油價格大幅度上升，發酵法生產乙醇成為未來發展的必然趨勢。國內多家企業開始或準備上馬，但是丙酮丁醇發酵廢水的處理技術的滯后，成了制約該產業發展的主要因素之一。丙酮丁醇發酵最終發酵液中的溶劑含量在1.6-2.2％，其余97～98％都是廢水，發酵液經過醪塔蒸餾后產生大量廢水，據統計每生產一噸溶劑就會產生50～60噸左右的廢水，該廢水是一種非常典型的工業廢水，化學需氧量一般在20000mg/L，水質特點是“兩高”即：高有機物濃度，高懸浮物濃度。如果直接排放，對環境造成的危害將非常巨大。同時由于丙酮丁醇發酵廢水量大，環保處理成本高，這極大地限制了丙酮丁醇發酵行業的發展。所以如何實現丙酮丁醇發酵廢水的資源化迫在眉睫。由于丙酮丁醇發酵廢水富含有機質，營養價值較高，能夠被釀酒酵母利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產工藝簡單，低成本，環保的以丙酮丁醇發酵廢水為配料水生產乙醇的方法。

本發明采用的技術方案是：

一種以丙酮丁醇發酵廢水為配料水生產乙醇的方法，包括以下步驟：

一、丙酮丁醇發酵廢水的處理步驟：

丙酮丁醇發酵廢水經過80-100目板框過濾后冷卻至55-60℃，或者不過濾直接冷卻至55-70℃，得處理后的廢水；

二、淀粉質原料的粉碎步驟：

淀粉質原料粉碎后過直徑為1.2-1.8mm的篩網，得過篩后的物料；

三、拌料步驟：

將過篩后的物料與處理后的廢水按質量比1∶(2.5-3)混合配料，廢水配料時的溫度在55-70℃，得混合后料液；

四、蒸煮液化步驟：

將混合后料液，進行蒸煮，溫度保持在90-105℃，并添加液化酶6u/g淀粉質原料，液化時間為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℃，用質量濃度98％濃硫酸調pH4-4.5，按100-150u/g淀粉質原料加入糖化酶，同時按占淀粉質原料0.1-0.18％的質量百分比加入尿素，糖化時間為30-40分鐘，得糖化完的醪液；

六、種母培養步驟：

將糖化完的醪液冷卻至28-35℃，輸送至種母罐中，以按淀粉質原料干物質質量的0.1％的質量百分比接入活性干酵母，培養溫度：28℃-30℃，培養時間8-14小時后種母成熟，種母成熟指標：細胞數1.0-1.5×10⁸/ml，出芽率15％-30％，死亡率小于1％；

七、發酵步驟：

待種母成熟后，按種母醪液占發酵培養基的10％-20％體積分數將種母醪液接種在發酵培養基上，接至發酵罐中發酵60-96小時，發酵溫度為28-32℃，當酒度體積分數大于11.5％、殘糖質量濃度小于0.9％時，將發酵后的發酵醪液輸送至蒸餾單元；

八、蒸餾步驟：

采用常規工藝蒸餾發酵醪液制得酒精。

所述步驟一中的丙酮丁醇發酵廢水的殘糖質量濃度為0.1％-0.5％，pH5-7，發酵液中的總溶劑質量分數0.01％-0.05％，化學需氧量為18000-25000mg/L。

所述步驟二中淀粉質原料為木薯、玉米、甘薯、芭蕉芋、菊芋、小麥淀粉中的一種或幾種。

本發明的優點是：生產成本低，大大減少了環境污染，實現了廢物再利用。

具體實施方式

以下實施例用以說明本發明，但不用來限制本方明的范圍。

實施例1

一種以丙酮丁醇發酵廢水為配料水生產乙醇的方法，包括以下步驟：

一、丙酮丁醇發酵廢水的處理步驟：

取丙酮丁醇發酵廢水的殘糖質量濃度為0.3％，pH5，發酵液中的總溶劑質量分數0.01％，化學需氧量為18000mg/L。將上述條件的丙酮丁醇發酵廢水經過80目板框過濾后冷卻至55℃，得處理后的廢水；

二、淀粉質原料的粉碎步驟：

將木薯粉碎后過直徑為1.5mm的篩網，得過篩后的物料；

三、拌料步驟：

將過篩后的物料與處理后的廢水按質量比1∶2.8混合配料，廢水配料時的溫度在55℃，得混合后料液；

四、蒸煮液化步驟：

將混合后料液，進行蒸煮，溫度保持在90℃，并添加液化酶6u/g淀粉質原料，液化時間為80分鐘，得蒸煮液化后料液；

五、糖化步驟：