糠醛廢液凈化及其稀釋糖蜜發(fā)酵酒精的研究.pdf

1、甘蔗渣生產(chǎn)糠醛在我國由廣西農(nóng)墾昌菱糖業(yè)公司首創(chuàng),利用甘蔗渣生產(chǎn)糠醛在廣西具有得天獨厚的原料優(yōu)勢,而蔗渣糠醛廢液的資源化也是一個全新的研究課題。在甘蔗渣生產(chǎn)糠醛的過程中會產(chǎn)生大量有機廢液,此廢液具有酸性強,COD、BOD濃度高等特點,廢水中所含的主要有機污染物質(zhì)為乙酸,如果將廢液直接排放,則會給環(huán)境造成嚴重影響,而且浪費了乙酸資源,因此對糠醛廢液進行有效地處理,并將凈化后的廢液等資源加以回收利用,可以帶來環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益,意義重大。本

2、課題的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　首先通過單因素試驗及正交試驗對活性干酵母用于糖蜜酒精發(fā)酵的工藝條件進行優(yōu)化。鑒于糠醛廢液中乙酸含量高的問題,研究了乙酸對糖蜜酒精發(fā)酵影響的極限值,同時研究酵母固定化對糖蜜酒精發(fā)酵的作用。結(jié)果表明:糖蜜酒精發(fā)酵試驗的最優(yōu)工藝條件為:溫度30℃,接種量1％,錘度30°Bx,pH4.5。在此條件下,發(fā)酵產(chǎn)酒量為9.8%;當乙酸添加量大于0.45mL/100g時,酒精發(fā)酵受到明顯抑制;研究探討了海藻酸鈣

3、—聚乙烯醇材料固定化酵母的效果,形成的固定化小球具有不易粘連以及機械強度高的特點。
　　通過采用不同絮凝劑和離子交換樹脂對糠醛廢液進行處理,并將處理后的廢液進行回用試驗,替代糖蜜稀釋用水來進行酒精發(fā)酵,研究其對發(fā)酵產(chǎn)酒精的影響,確認采用離子交換樹脂凈化糠醛廢液可取得較好的效果。結(jié)果表明:對糠醛廢液使用D280陰離子交換樹脂靜態(tài)處理(200g/L),其最大廢液替代量為40%,酒精產(chǎn)量7.5%左右,達到了預期效果。
　　通過選用

4、不同型號的離子交換樹脂進行靜態(tài)吸附實驗,檢測其對糠醛廢液中乙酸的除去率,確定選用D280型陰離子交換樹脂對糠醛廢液進行處理,然后分別做影響D280樹脂處理糠醛廢液的靜態(tài)吸附實驗、動態(tài)吸附以及動態(tài)洗脫實驗,確定該樹脂處理廢液的最佳工藝條件為:靜態(tài)吸附選擇常溫(25~35℃),處理時間為10min;動態(tài)吸附適宜流量為5mL/min,樹脂的最佳裝填量為30g,在此條件下處理后的未達穿透點的廢水能完全替代清水用于稀釋糖蜜發(fā)酵酒精,替代量達到10

5、0%;動態(tài)洗脫時流量為4.5mL/min,洗脫劑NaOH溶液的濃度為1 mol/L,洗脫溫度為40℃;根據(jù)洗脫峰的位置,將最終得到的洗脫液采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法進行回收,并對結(jié)晶樣品做紅外光譜分析以及純度檢測,結(jié)果表明回收的為純度60~70%的乙酸鈉粗品。
　　本研究的創(chuàng)新在于:實驗確定了D280樹脂處理甘蔗渣糠醛廢液的有效工藝;然后將凈化后的糠醛廢液替代糖蜜稀釋所用的清水,用于發(fā)酵酒精;最后回收了部分乙酸鈉粗品。這不僅解決了糠醛廢液