餐厨垃圾酒糟混合液的处理及资源化工艺研究

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随着燃料乙醇生产的不断扩大,大量酒糟混合液的排放逐渐引起人们的关注。酒糟混合液即蒸馏乙醇后剩余的固液混合物,是一种高浓度的有机废水,酸度高,粘度大,并含有大量悬浮物和有机物。如果直接排放,将对环境造成严重污染。本课题主要研究餐厨垃圾混合液处理和资源化的工艺。  酒糟混合液离心分离后所得上层酒糟离心液,与以玉米和薯类为原料发酵后所得的酒糟离心液性质相近,具有高COD,低pH,微量元素含量较为丰富,可用于制取糖化酶。发酵辅料的选择实验表明,酒糟作为发酵辅料效果优于传统的麸皮和酒糟粉,且最适添加量为1%。Plackett-Burman试验设计从19个因素中筛选出了影响产酶发酵的显著性因素为硫酸锰,其最适添加量为0.5%。最佳发酵时间为84小时,糖化酶活含量可达到3370U/mL。  自制粗酶液的酶学性质研究结果表明,自制粗酶液的最适作用条件为:温度35℃,pH为4,与餐厨垃圾乙醇发酵工艺条件一致。自制粗酶液替代工业酶制剂作用于餐厨垃圾乙醇发酵工艺中,使用自制糖化酶所得乙醇浓度比使用工业酶制剂仅低约2g/L,酶效力相当。酒糟离心液可代替水用于调节固液比,可以实现全回流,与自制粗酶液联合使用,可进一步降低餐厨垃圾乙醇发酵成本。  酒糟混合液离心分离后所得下层酒糟,蛋白含量和氨基酸总量高,微量元素含量丰富,可用作制取乳酸化饲料。选择采用在不灭菌的条件下,添加乳酸菌固态发酵。正交实验设计结果表明,对发酵影响因素的显著性从高到低依次是发酵温度、乳酸菌接种量、发酵时间。最佳工艺条件为:温度为50℃,接种量为2.5%,发酵时间为12h。在最佳条件下发酵后得到的乳酸质量分数为3.6%,比发酵前提高了1.25倍。  酒糟乳酸化饲料评价结果表明,酒糟乳酸发酵后,饲料中粗蛋白含量和氨基酸含量比发酵前分别提高了25.26%和16.93%。乳酸菌活菌数达到3.7×106cfu/g,黄曲霉毒素B为9.085μ1 g/kg,未超过国家卫生标准允许值。乳酸发酵饲料营养成分丰富,安全可靠,可用作猪饲料。经济可行性分析表明,乳酸化饲料发酵工艺产量大、能耗低、利润高,具有较好的经济、社会、环境效益。
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