专利名称：浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于食品加工废弃物处理领域，更具体地说是属于浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺。该工艺利用厌氧发酵系统对果汁生产中的固体废弃物进行了处理。
背景技术：
陕西省是全国最大的苹果生产基地，至06年，陕西浓缩果汁生产能力达63万吨， 实际生产了 55万吨，以苹果为主的浓缩果汁90%以上出口(2007年中国果汁大会)。据西安海关统计，今年1 6月份全省出口浓缩苹果汁30. 35万吨。这样，按90%出口计算，今年1 6月份全省浓缩果汁实际生产约33. 72万吨，消耗苹果约236. 04万吨。估测今年全年浓缩果汁实际生产67. 44万吨(工厂生产时间约为第一年8月份至次年三月份)，消耗苹果472. 08万吨。我国的果汁生产存在很多问题，例如发达国家苹果的贮藏能力一般都达到总产量的80%，而我国的贮藏能力只有20%左右，且先进贮藏方式所占比例很小。贮藏能力和贮藏方式的落后就使得我省果汁生产季节短，只有半年左右的时间，设备闲置率高。我国果品加工综合利用效率低下，浓缩果汁业每年要产生数亿吨的下脚料，这些下脚料若不经过处理，会在短时间内腐烂，变酸变臭，造成环境的极大污染和资源的巨大浪费。苹果渣是苹果加工中的一种下脚料，主要由果皮、果核和残余果肉组成，含有可溶性糖、维生素、矿物质及纤维素等丰富的营养物质，是良好的可利用资源。因此将果品加工副产品变废为宝，综合利用增加附加值能有效地降低成本和提高经济收益。目前对果渣的综合利用主要有饲料喂养和垃圾处理回收沼气两方面，国外还更多用于生产化工原料产品如果胶、果醋、酒精、柠檬酸、低聚糖等。在浓缩果汁业固体废弃物的综合利用中，用厌氧发酵的方法生产沼气，利用沼渣， 是一种有前途的处理方式。但是，浓缩果汁业固体废弃物，相比其他种类的固体废物，有其独特性。此类固废污染物以有机酸、果胶、淀粉、糖类为主，碳水化合物较多，蛋白质含量低， 缺少N、P等元素，厌氧发酵时容易产生挥发酸积累，运行不稳定，需添加大量药剂保持其缓冲性，增加成本。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供了一种操作方便、高效、低成本的浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺；为实现本发明的上述目的，本发明的具体工艺步骤为1、混合物的碳氢比工艺发酵剂醪糟中的酵母菌；发酵原料鲜纯果渣，粉碎至Imm以下；取四个包扎封口的广口瓶，各称鲜纯果渣30g，置入广口瓶中，通过Ca(OH)2调整PH值为6.0 8. 5，各瓶分别加入不同量的NH4NO3，按纯氮计算，每瓶各加入N :0 0.057g(此时各瓶碳氮比相当于1 30 63)。最后加入发酵剂，混合均勻。置于生化培养箱中。在35°C条件下，培养4天后，80°C烘干备用，测量各自发酵产物中的纯蛋白质含量。2、混合物的酸性发酵工艺发酵原料的特性对厌氧发酵的顺利进行有很大影响，在进行系统试验前不但需要对果渣混合物的特性进行分析，也要对发酵过程中的酸化阶段进行酸化试验，以探索果渣混合物厌氧发酵的产酸规律，得出混合物的产酸发酵时间以及VFA产量，以便确定进料固含量，以及为稳定运行提供操作参数(比如加药量)、操作经验(比如加药时机)。取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其 C/N。用35°C的温水稀释至8L(发酵灌有效容积8L)，以9%的料液浓度进行发酵。期间不调PH，保持发酵温度为35°C，每三天测定发酵液VFA含量及pH。3、系统厌氧消化工艺取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其 C/N。用35 °C的温水稀释至8L (发酵灌有效容积8L)，以9 %的料液浓度进行发酵，采用一次投料方式，进行了厌氧发酵。接种物为上个实验的剩余污泥，以NaOH溶液调节并维持发酵液PH在6. 8 7. 2，测定发酵前后混合物的TS、VS、COD值，并定时记录每天的产气量。TS去除率和VS去除率分别达到60. 61%和57. 98%, TS产气率和VS产气率分别为 54. 12ml · 和 61. 57ml · g-1。
具体实施例方式本发明利用厌氧发酵系统对果汁生产中的固体废弃物进行了处理，工艺步骤为1、混合物的碳氢比工艺发酵剂醪糟中的酵母菌；发酵原料鲜纯果渣，粉碎至Imm以下；取四个包扎封口的广口瓶，各称鲜纯果渣30g，置入广口瓶中，通过Ca(OH)2调整PH值为6.0 8. 5，各瓶分别加入不同量的NH4NO3，按纯氮计算，每瓶各加入N :0 0.057g(此时各瓶碳氮比相当于1 30 63)，最后加入发酵剂，混合均勻，置于生化培养箱中。在35°C条件下，培养4天后，80°C烘干备用，测量各自发酵产物中的纯蛋白质含量。2、混合物的酸性发酵工艺发酵原料的特性对厌氧发酵的顺利进行有很大影响，在进行系统试验前不但需要对果渣混合物的特性进行分析，也要对发酵过程中的酸化阶段进行酸化试验，以探索果渣混合物厌氧发酵的产酸规律，得出混合物的产酸发酵时间以及VFA产量，以便确定进料固含量，以及为稳定运行提供操作参数(比如加药量)、操作经验(比如加药时机)。取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其 C/N。用35°C的温水稀释至8L(发酵灌有效容积8L)，以9%的料液浓度进行发酵。期间不调PH，保持发酵温度为35°C，每三天测定发酵液VFA含量及pH。3、系统厌氧消化工艺取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其 C/N。用35 °C的温水稀释至8L (发酵灌有效容积8L)，以9 %的料液浓度进行发酵，采用一次投料方式，进行了厌氧发酵。接种物为上个实验的剩余污泥，以NaOH溶液调节并维持发酵液PH在6. 8 7. 2。
权利要求
1.浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺，其特征在于该工艺的步骤为(1)混合物的碳氢比工艺发酵剂醪糟中的酵母菌；发酵原料鲜纯果渣，粉碎至Imm以下；取四个包扎封口的广口瓶，各称鲜纯果渣30g，置入广口瓶中，通过Ca (OH) 2调整pH值为6. 0 8. 5，各瓶分别加入不同量的NH4NO3,按纯氮计算，每瓶各加入N :0 0. 057g，此时各瓶碳氮比相当于1 30 63，最后加入发酵剂，混合均勻，置于生化培养箱中，在35°C条件下，培养4天后，80°C烘干备用，测量各自发酵产物中的纯蛋白质含量；(2)混合物的酸性发酵工艺发酵原料的特性对厌氧发酵的顺利进行有很大影响，在进行系统试验前不但需要对果渣混合物的特性进行分析，也要对发酵过程中的酸化阶段进行酸化试验，以探索果渣混合物厌氧发酵的产酸规律，得出混合物的产酸发酵时间以及VFA产量，以便确定进料固含量， 以及为稳定运行提供操作参数(比如加药量)、操作经验(比如加药时机)；取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其C/N， 用35°C的温水稀释至8L，以9%的料液浓度进行发酵。期间不调pH，保持发酵温度为35°C， 每三天测定发酵液VFA含量及pH ；(3)系统厌氧消化工艺取粉碎至Imm以下的新鲜果渣和干二沉污泥，混合均勻，根据碳氮比实验调整其C/N， 用35°C的温水稀释至8L，以9%的料液浓度进行发酵，采用一次投料方式，进行了厌氧发酵。接种物为上个实验的剩余污泥，以NaOH溶液调节并维持发酵液pH在6. 8 7. 2，测定发酵前后混合物的TS、VS、COD值，并定时记录每天的产气量。
全文摘要
浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺属于食品加工废弃物处理领域，更具体地说是属于浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺。本发明提供了一种操作方便、高效、低成本的浓缩果汁固体废弃物的厌氧发酵工艺。本发明的工艺步骤为混合物的碳氢比工艺；混合物的酸性发酵工艺；系统厌氧消化工艺。
文档编号C12R1/645GK102443606SQ20101050792
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者刘奇航 申请人:刘奇航