申请日2012.05.14
公开(公告)日2013.07.10
IPC分类号C12P7/08; C02F9/02
摘要
本发明公开了一种处理冬瓜汁废水并进一步发酵制备乙醇的工艺，它是先对冬瓜加工后产生的冬瓜汁废水进行粗滤，再采用反渗透膜分离技术对粗滤液进行分离，得到渗透液和冬瓜汁废水截留浓缩液;渗透液COD值达到国家废水排放标准，可作为工艺水回用或直接排放;同时对冬瓜汁废水截留浓缩液进行乙醇发酵，得到发酵液;对发酵液进行精馏，得到乙醇。本发明工艺简单，成本低，乙醇收率高，能将冬瓜汁废水资源化利用，废水能回用或达标排放。
权利要求书
1.一种处理冬瓜汁废水并进一步发酵制备乙醇的工艺，其特征是：包括如下步骤：
(1)对冬瓜汁废水进行粗滤;
(2)采用反渗透膜对冬瓜加工后产生的冬瓜汁废水进行分离，得到渗透液和截留浓缩液;渗透液达冬瓜汁废水量的85%，COD值达到国家废水排放标准，渗透液作为工艺水回用或直接排放;
(3)对步骤(2)所得的冬瓜汁废水截留浓缩液进行发酵，得到乙醇发酵液;所述的发酵，是在冬瓜汁废水截留浓缩液中加入NH4H2PO4调节pH至4.8-5.0，然后加入复合酶，30-45℃恒温酶解2h，在加热到100℃后，灭酶灭菌30min;冷却至35℃后，投加经活化的高活性干酵母液，加入量为冬瓜汁废水截留浓缩液的20%，温度为35℃，搅拌速率为80转/min的条件下进行发酵，通入无菌空气时间为3h，关闭空气后厌氧发酵时间为9h,总发酵时间共为12h;所述复合酶为果胶酶、α-糖化酶和β-糖苷酶，各种酶的加入比例为1:1:1;
(4)对乙醇发酵液进行蒸馏，得到浓度为90%以上的乙醇。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述复合酶的酶活力为60万U/g。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述复合酶的加入量为冬瓜汁废水截留浓缩液质量的0.2%-0.6%。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是：所述的高活性干酵母为丹保利高活性干酵母、丹保利不耐高温干酵母、奥力高活性干酵母和安琪葡萄糖高活性干酵母中的一种。
说明书
一种处理冬瓜汁废水并进一步发酵制备乙醇的工艺
技术领域
本发明涉及环境和化工，具体是一种处理冬瓜汁废水并进一步发酵制备乙醇的工艺。
背景技术
我国种植冬瓜的省份很多，主要产地包括：海南、湖南、广西、广东、山东、江苏等。其中海南各县市冬瓜种植达12.45万亩，如果按照每亩产量3000—4000公斤算，海南每年冬瓜产量在37.35—49.8万吨左右，由此可见我国冬瓜资源丰富。
冬瓜含糖较多，冬瓜蓉月饼极受人们欢迎。通过湖南冬瓜加工行业的调查，日产100吨冬瓜月饼馅料，榨汁日产出冬瓜汁废液900多吨，目前此榨汁未被利用，在利用冬瓜制成月饼冬瓜馅料的加工过程中废水排放量很大，并且在排放的废水中绝大多数成分是冬瓜汁，冬瓜汁中富含着有机物，其中还原糖的含量最高，直接排放冬瓜废水不仅造成了严重的环境污染，而且是很大的资源浪费。
发明内容
本发明的目的是要提供一种工艺简单、成本低、能够把冬瓜废水净化，并将冬瓜废水中的可溶性物质浓缩为原料发酵制备乙醇的工艺。采用膜处理技术有效截留冬瓜废水中的有机物，有效截留率高达99.93%，渗透液达冬瓜废水量的85%以上，COD值为38.42mg/L，渗透液可作为工艺水回用或直接达标排放;而冬瓜废水中的有机物被截留成为浓缩液后作为发酵乙醇的原料，通过发酵生物转化率达到95%以上，每吨废水经膜处理浓缩和发酵后可产乙醇10千克以上。
实现本发明目的的技术方案是：
一种处理冬瓜汁废水并进一步发酵制备乙醇的工艺，包括如下步骤：
(1)对冬瓜废液进行粗滤;
(2)采用反渗透膜分离技术对冬瓜加工后产生的冬瓜汁进行分离，得到渗透液和截留浓缩液;渗透液达冬瓜废水量的85%以上，COD值为38.42mg/L，渗透液可作为工艺水回用或直接排放;
(3)对步骤(2)所得的冬瓜汁截留浓缩液进行发酵，得到乙醇发酵液;
(4)对乙醇发酵液进行蒸馏，得到浓度为90%以上的乙醇。
步骤(3)所述的发酵，是在冬瓜汁废水截留浓缩液中加入NH4H2PO4调节pH至4.8-5.0，然后加入复合酶(其中复合酶的为果胶酶、α-糖化酶 和β-糖苷酶，复合酶的酶活力单位为60万U/g，各种酶的加入比例为1:1:1)，加入量为冬瓜汁废水截留浓缩液质量的0.2%-0.6%，40℃恒温酶解2h，在发酵罐中加热到100℃，灭酶灭菌30min。冷却至35℃后，投加经活化的高活性干酵母液(酵母的活化液按各干酵母菌的说明书进行)，加入量为冬瓜汁废水截留浓缩液的20%，温度为35℃，搅拌速率为80转/min的条件下进行发酵，通入无菌空气时间为3h，关闭空气后厌氧发酵时间为9h,总发酵共时间为12h,得到乙醇发酵液。所述的高活性干酵母可以是丹保利高活性干酵母、丹保利不耐高温干酵母、奥力高活性干酵母和安琪葡萄糖高活性干酵母中的其中一种。
本发明的优点是：工艺简单，成本低，能将冬瓜汁净化处理，废水达标排放，并能发酵回收乙醇，乙醇收率高，能将冬瓜汁废水资源化利用。
