专利名称：一种厌氧出水资源化处理生产酒精的方法
技术领域：
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种厌氧出水资源化处理生产酒精的方法。
背景技术：
酒精目前己作为一种可再生的战略性资源进入国家重点发展的工业产品中。而酒精发酵行业目前也是一个对环境有着较大污染的行业。传统的发酵方法所产生的废水大多经过处理后排入自然水体中，虽然经过处理后排放水中的COD等多项指标均己达标，但与自然水相比仍有着较大的差距。酒精发酵行业是一个大宗产品生产行业，排放水计量单元为万吨级，对自然水的污染仍然存在。·中国专利申请号200410066017. 3专利公开了一种水循环利用的技术，但该技术
仍存在着较大的缺陷，酒精糟直接回用会造成甘油等酒精副产物的富集，从而抑制酒精发酵的正常进行。中国专利申请号200710131856. 2专利公开的一种水循环利用的技术，主要表现为资源化处理后的沼液水仍有着较多的悬浮物，对酒精发酵原料预处理中酶的活力存在着较大的抑制作用。专利申请号201010576401. 3公开的沼液水资源化处理的技术，该技术存在着需要大量的氧气或空气或氧化剂等，同时通过该技术处理，将产生大量的co2。对环境也是一种不友好的处理技术。综上所述，现有公开的的水循环利用酒精发酵工艺存在较大的抑制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术中存在的抑制因素而提供一种更有效的厌氧出水资源化处理生产酒精的方法。该方法有效地去除了悬浮物，并作为沼气发酵的原料来实现废物利用，不仅进一步增加了沼气的产生，同时也实现减排减碳的目的，避免了二次污染的发生。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于包括以下步骤
(1)淀粉质原料经过粉碎，加入配料水进料配料，料水比在I:2. 5 3，然后经过60 120°C液化处理；
(2)液化后的原料加入糖化酶开始入酒精发酵，发酵温度控制在35°C左右，酒精发酵终了醪液进入蒸馏，精馏生产酒精；
(3)酒精糟经过预处理后进行高温、中温两步沼气发酵，产生的沼气用于发电或车用燃气；(4)中温厌氧出水经过膜过滤处理，富集后的沼泥与部分高COD水回用于沼气发酵中，少量沼泥外排作为花肥，清液回用于酒精发酵用的配料水。所述淀粉质原料包含木薯、马铃薯、小麦、玉米、高梁的一种或多种原料混合料。所述配料水包含膜过滤的清液、自来水，或两种水的混合水。所述酒精糟预处理由板框、卧式螺旋离心机去除酒精糟中的固形物，所产生的固形物用于饲料。所述膜过滤处理中膜元件为不锈钢金属膜、陶瓷膜或有机膜。与现有技术相比，本发现采用新技术膜过滤处理方法，比传统的方法更有效地去除了悬浮物，同时这些悬浮物并没有抛弃，作为沼气发酵的原料来实现废物利用，不仅进一 步增加了沼气的产生，同时也实现减排减碳的目的，避免了二次污染的发生。膜过滤处理首次在酒精发酵技术领域应用，实现了废水的零排放，满足了现化化工业环保要求，具有显著的经济效益和社会效益。
图I为本发现的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例I
本发明以木薯单一原料的厌氧出水资源化处理生产酒精的生产工艺采用以下工艺步骤取木薯粉300kg，加入不锈钢金属膜过滤清液800L，加入高温淀粉酶50毫升，搅拌均匀后加热，100°C保温液化60分钟；快速降温到60°C，然后加入糖化酶500毫升，混匀后继续降温至35°C，接入10%的扩培酒精酵母，恒温培养发酵60hr发酵结束，成熟发酵液的体积为1058L，酒精浓度为10. 82% (v/v)，经蒸馏、精馏后获得成品酒精112(95. 8 % v/ V)。其中91L精馏残液作为不锈钢金属膜透析用水。蒸馏废液855L与不锈钢金属膜清洗液100L、不锈钢金属膜富集的沼泥与高COD废液一起进入沼气发酵，获得沼气；沼气作为燃料供给锅炉或联产热、电或经压缩用于车用燃气；中温厌氧发酵液进入不锈钢金属膜进行固液分离，得到112L活性污泥与高COD有机物混合液和清液800L，另加100L—次水用于清洗不锈钢金属膜，清洗水全部与蒸馏残液混配。清液回用于下一批发酵配料用水。依次循环20批次发酵正常。厌氧发酵液经过固液分离得到的混合液，约64L返回厌氧发酵罐，多余活性污泥加工成生物有机肥。实施例2
本发明以木薯与玉米两种混合为原料的厌氧出水资源化处理生产酒精的生产工艺，采用以下工艺步骤取I :1的混合粉350kg，加入陶瓷膜过滤清液700L，加入高温淀粉酶50毫升，搅拌均匀后加热，100°C保温液化60分钟；快速降温到60°C，然后加入糖化酶500毫升，混匀后继续降温至35°C，接入10%的扩培酒精酵母，恒温培养发酵50hr发酵结束，成熟发酵液的体积为1018L，酒精浓度为10. 82% (v/v)，经蒸馏、精馏后获得成品酒精134 (95. 3% v/ V)。其中120L精馏残液作为不锈钢金属膜透析用水。蒸馏废液764L与陶瓷膜清洗液100L、陶瓷膜富集的沼泥与高COD废液一起进入沼气发酵，获得沼气；沼气作为燃料供给锅炉或联产热、电或经压缩用于车用燃气；中温厌氧发酵液进入不锈钢金属膜进行固液分离，得到128L活性污泥与高COD有机物混合液和清液700L，另加100L —次水用于清洗陶瓷膜，清洗水全部与蒸馏残液混配。清液回用于下一批发酵配料用水。依次循环30批次发酵正常。厌氧发酵液经过固液分离得到的混合液，约76L返回厌氧发酵罐， 多余活性污泥加工成生物有机肥。
权利要求
1.一种厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于包括以下步骤 (1)淀粉质原料经过粉碎，加入配料水进料配料，料水比在I:2. 5 3，然后经过60 120°C液化处理； (2)液化后的原料加入糖化酶开始入酒精发酵，发酵温度控制在35°C左右，酒精发酵终了醪液进入蒸馏，精馏生产酒精； (3)酒精糟经过预处理后进行高温、中温两步沼气发酵，产生的沼气用于发电或车用燃气。
(4)中温厌氧出水经过膜过滤处理，富集后的沼泥与部分高COD水回用于沼气发酵中，少量沼泥外排作为花肥，清液作为配料水回用于酒精发酵。
2.根据权利要求I所述的厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于所述淀粉质原料包含木薯、马铃薯、小麦、玉米、高梁等一种或多种原料混合料。
3.根据权利要求I所述的厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于所述配料水为膜过滤的清液或自来水，或上述两种水的混合水。
4.根据权利要求I所述的厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于所述酒精糟预处理采用板框和卧式螺旋离心机去除酒精糟中的固形物，所产生的固形物用于饲料原料。
5.根据权利要求I所述的厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，其特征在于所述膜过滤处理中的膜元件采用不锈钢金属膜、陶瓷膜或有机膜。
全文摘要
本发明涉及一种厌氧出水资源化处理生产酒精的方法，该方法包括以下步骤酒精发酵醪经过蒸馏生产酒精后，将酒精糟进行沼气厌氧发酵，产生的沼气用于发电或车用燃气，厌氧出水经过膜过滤处理，富集后的沼泥与部分高COD水回用于沼气发酵中，少量沼泥外排作为花肥，清液回用于酒精发酵用的配料水。
文档编号C12P7/06GK102796767SQ20121030956
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者乔建援, 毛忠贵, 杜风光, 孙沛勇, 张建华, 毕生雷, 郑彬, 周鹏 申请人:河南天冠企业集团有限公司