本发明专利技术是关于一种糖蜜酒精成熟醪的膜分离与酵母回用技术。其特征在于：通过泵将成熟醪送至滤膜（微滤或超滤），在无菌密封的条件下分离，酵母浓缩液回用于发酵，渗透液再蒸馏；蒸馏液浓缩处理添加有机物制成有机肥；微滤膜孔径选用0.02~10μm，流速控制0.5~5m/s，压力0.01~0.2MPa，温度0~50℃；超滤膜孔径选用0.001~0.02μm，流速控制0.1~0.5m/s，压力0.1~0.5MPa，温度0~50℃。本发明专利技术优点在于：酵母浓缩液回用实现了资源的循环利用，经济且环保；过滤后的渗透液再蒸馏，COD去除率大于50%，乙醇损失小于2.5%；蒸馏液浓缩制成有机肥，实现了废液零排放。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境保护的水处理和污水治理
，特别是提供了一种糖蜜酒精成熟醪的膜分离技术，并将分离后酵母回用于连续发酵。该技术适用于糖厂中糖蜜酒精成熟醪的处理。
技术介绍
传统的糖蜜酒精生产工艺是以糖蜜为原料，接入酒精酵母发酵成为成熟醪，成熟醪再经粗馏塔蒸出粗酒，而剩余的废醪液称为糖蜜酒精废液。酒精废液一个突出特点是污染物浓度高，CODcr达8 12万mg/L，BOD5达4 6万mg/ L，SS值1163mg/L左右，pH值为3. 5^4. 5，固形物含量高达10。/Γ 2%，固形物中约70%为有机质，剩余30%为灰份，胶体多，粘度大，色度高，易发泡，具有腐蚀性。若直接排放，会造成水体富营养化，使水体缺氧，水质恶化，鱼虾绝迹，河水发臭，饮用水源污染，影响人体健康。另一方面，糖蜜酒精成熟醪是一种成分复杂的混合液体，其中大约有10%的干物质，主要包括酵母菌体、胶体、无机盐等。酵母菌体是酒精废液中最难降解的物质，胶体、钙盐容易造成蒸馏塔结垢塞塔。目前，酒精车间直接将发酵成熟醪送入蒸馏塔蒸馏，结果造成初馏塔经常结垢塞塔现象，且排放的废液中含有大量的酵母残体，不仅为后期废液处理带来极大困难，而且浪费了酒精酵母资源，还造成了环境的严重污染。若回收醪液中的酒精酵母并回用于连续发酵，并将废醪液开发成为有机复合肥，既提高其经济效益，大大降低了废液的C0D，又可达到减轻结垢、降低废液处理成本和提高附加值三赢的效果。可见，成熟醪中酒精酵母的分离与回用在资源利用、环境保护等方面具有重要的意义。周文红等人在《糖蜜酒精成熟醪回收废酵母新工艺的探索》中提出利用糖蜜酒精成熟醪离心回收废酵母，离心后的上清醪液进入蒸馏塔，蒸出的废液循环回用于发酵，从成熟醪回收的固溶物，进一步除去杂质得到纯净的酵母泥。目前，尚未见糖蜜酒精成熟醪的膜分离与酵母回用技术的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种糖蜜酒精成熟醪的处理方法，减轻结垢；循环回用酵母， 并将废醪液开发新产品，以达到资源再利用、废液零排放等环保的效果。从生产工艺上的角度出发，本专利技术以发酵后的成熟醪直接通过动力泵输送至滤膜 (微滤或超滤)，在无菌密封的条件下进行分离，过滤得到的酵母浓缩液循环回用于下一批发酵，渗透液再送去蒸馏；蒸馏出的酒精废液经过浓缩处理，按照相关标准添加有机物，制成有机复合肥料产品，再加以利用。微滤膜过滤成熟醪液时，选用的微滤膜孔径范围在0.02 10μπι，需控制流速在0. 5^5m/s,压力控制在0. 0Γ0. 2Mpa,温度在(Γ50 °C ；超滤膜则选用膜孔径在 0. ΟΟΓΟ. 02 μ m，截留分子量在1000^10000,流速需控制在0. Γθ. 5m/s,压力控制在 0. Γ0. 5Mpa，温度在(T50°C。运用膜分离技术可达到减少COD和酒精损失(COD去除率达到 50%飞0%，乙醇损失在2. 09Γ2. 5%)的目的。膜层的材质可选用纤维素衍生物(例如醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料)、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。渗透液蒸馏提取酒精，而后进一步蒸发浓缩，使废液浓缩至固溶物浓度为 65 75°Bx，用石灰调pH至6. 5^7. 0，再加入浓度为98%的工业用酸(硫酸、盐酸、硝酸或磷酸均可)，加酸量为浓缩液所含固溶物重量39TlO%，脱水固化4(T45min，配入一定比例钾肥、磷肥搅拌打散，经机械搅拌后制成浆料，送去烘干机烘干造粒，再经过干燥、冷却、过筛等工序制成半成品，最后混入一定比例尿素，制成有机复合肥料。本专利技术的技术效果本专利技术为糖厂提供了一种糖蜜酒精成熟醪处理的新技术；将糖蜜酒精成熟醪中酒精酵母分离并回用于连续发酵，减少结垢现象，且实现了资源再利用；将蒸出的酒精废液开发成为有机复合肥料产品，实现废液的零排放，且减少了环境污染，符合现代绿色工业的发展要求。本专利技术的特点及优势1、本专利技术工艺流程简单，操作设备为膜组件(微滤或超滤)，附属设备为动力泵和连接管道，设备投资低，易放大，操作简便，易于自动化，且处理效率高；2、本专利技术工艺条件要求低，可在室温条件下或低温下操作，适合热敏感物质的分离浓缩；3、本专利技术采用的膜分离技术化学强度与机械损害最小，减少失活；4、本专利技术采用的膜分离技术无相态变化，能耗极低；5、本专利技术操作运作的费用较离心技术低，离心分离的投资运费高，操作与维修困难，而膜分离技术操作费用主要集中在动力泵输送醪液上，操作成本较低；6、本专利技术采用的膜分离技术，有相当好的选择性，可在分离、浓缩的同时达到部分纯化的目的，相比离心分离，分离效果更好，滤液澄清，菌体回收率高，离心法COD去除率约在 30% 35%，膜分离法COD去除率可达到50% 60% ；7、本专利技术采用的膜分离技术系统可密闭循环，防止外来污染，较离心分离对乙醇的损失更小，离心乙醇损失为3% 4%，而乙醇损失在2. 09Γ2. 5% ；8、本专利技术循环回用成熟醪中酒精酵母并将蒸出的酒精废液浓缩，开发成为有机复合肥料产品，不但实现了资源再利用，而且降低了糖蜜废液的处理难度，还可以大大降低C0D，减少环境污染，收到了环保和经济效益相统一的效果。技术方案第一步糖蜜成熟醪的膜分离。通过动力泵将发酵罐中的成熟醪输送至膜过滤器进行分离。在无菌密封的条件下，控制在一定范围的压力、流速、温度实现糖蜜成熟醪的分离。第一步的目的在于分离酒精酵母，降低醪液C0D，减小废液处理的难度。第二步酒精酵母的循环利用。将第一步处理后的含有酒精酵母的浓缩液接入新鲜糖蜜醪液中，进行下一轮发酵。第二步的目的在于循环回用酒精酵母，实现连续发酵，达到资源循环利用，减少生产成本，提高经济效益的效果。第三步蒸馏浓缩酒精废液并开发有机复合肥料产品。将微滤后的透过液送去蒸馏，蒸出的酒精废液经过浓缩处理，浓缩液浓度达到75^80°Bx,加入浓缩液重量3%、浓度为98%的工业硫酸，脱水固化45min，按原料配比钙镁磷肥(P2O5彡18%)氯化钾(K2O彡60%)酒精废液浓缩液=4.5:1.6:4.5混合搅拌打散，105° C 烘干干燥后冷却，再按比例尿素(N>46%):酒精废液浓缩液=1.74:4. 5添加尿素，制成有机复合肥料产品，再加以利用；第三步的目的在于回收利用酒精废液，充分利用其残余的营养物质，开发成为有机复合肥料产品，实现废液零排放。具体实施例方式以下就本专利技术的实施例进一步加以说明 实施例一利用动力泵(型号TP10-20，流量(T200L/h，最大压力0. IMpa)通过Φ 10 X 7mm 医用硅胶管将2. 5L成熟醪送至膜孔径为0. 22 μ m的微滤膜(膜层材料为聚偏氟乙烯)，流速 2. 5m/s，压0. 05Mpa，室温22°(条件下，微滤30!^11，得到的渗透液蒸馏。微滤前后酒精损失 2. 02%, COD去除率57. 8%，微滤后的透过液蒸馏，在78°C蒸出酒精，酒精浓度达到78. 33g/ L ；将处理后的含有酒精酵母的浓缩液接入新鲜糖蜜醪液中再发酵，成熟醪微滤前酵母的酸化力GIPE为1. 32，酵母死亡率为6. 8%，回用酵母的GIPE降为1.四，酵母死亡率为7. m。实施例二 利用动力泵(型号TP10-20，流量(T200L/h，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种糖蜜酒精成熟醪的膜分离与酵母回用技术，其特征在于：通过动力泵将发酵罐中的成熟醪直接输送至膜组件（微滤或超滤），在无菌密封的条件下进行分离，过滤得到的酵母浓缩液循环回用于下一批发酵，渗透液再送去蒸馏，蒸出的废液经过浓缩处理，按照相关标准添加有机物，制成有机肥产品，再加以利用；选用的微滤膜孔径范围在０．０２～１０μｍ，流速需控制在０．５～５ｍ／ｓ，压力控制在０．０１～０．２Ｍｐａ，温度在０～５０℃；超滤膜则选用膜孔径在０．００１～０．０２μｍ，截留分子量在１０００～１００００，流速需控制在０．１～０．５ｍ／ｓ，压力控制在０．１～０．５Ｍｐａ，温度在０～５０℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，黄明静，邱族，周鑫，陈畅，陈毅明，赵鹏凯，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11
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