本发明专利技术属于生物发酵领域，涉及一种餐厨垃圾乙醇发酵液的处理方法。具体工艺步骤为：将发酵液加入盐酸或氢氧化钠调节pH值至2～10，加热至30～60℃；加入絮凝剂0.5g/L～1.0g/L后以800r/min的转速匀速搅拌5min，静置沉降30min；对絮凝后的发酵液进行固液分离，去除发酵液中的絮体；经分离后的液相进入后续的纤维球-石英砂复合滤柱进行过滤；经过滤处理后的滤液进入渗透汽化系统进行乙醇分离。本发明专利技术优点是：操作简单，成本低廉，处理效率高，且对目标产物几乎无损耗，是一种优良的餐厨垃圾发酵液处理方法，为发酵液的进一步提纯和利用提供了更广阔的空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物发酵领域，涉及一种餐厨垃圾乙醇发酵液的处理方法。
技术介绍
近年来，随着经济的不断发展，化石能源的日益枯竭，对可再生能源的研究日益受 到人们重视。燃料乙醇由于其制备工艺简单，并且可以作为乙醇汽油使用，得到了世界各国 的广泛关注。近年来，人们对利用微生物发酵生产燃料乙醇的技术进行了广泛研究。中国 专利CN100478437C公开了一种餐厨垃圾发酵生产燃料乙醇的办法，以成本低廉的餐厨垃 圾为原料，添加糖化酶和酵母菌进行发酵，制得乙醇含量为5-11 %的发酵液。但其从发酵液 中提取乙醇时，使用的是传统的蒸馏法，操作复杂且能耗较高，若能寻求成本更加低廉的乙 醇分离技术，将进一步降低该技术的运行成本。渗透汽化作为一种新型的膜分离技术，自上世纪60年代以来，由于其在分离过程 中所固有的低能耗、不引入第三组分、排污少等优势，逐渐得到了人们的认可与接受。目前 渗透汽化在高浓度乙醇/水脱水领域已经实现了工业化，在稀醇/水脱醇领域目前还在研 发，但是实现该方向上的高效分离对与降低乙醇生产成本，减少能耗都具有重要意义。目前 在膜组件、膜技术方面都有了广范的研究，其中专利CN1101M9C公布了一种使用聚偏氟乙 烯渗透汽化膜分离乙醇水溶液的方法，该方法可以分离乙醇溶液0. -20%的乙醇溶液。 CN1186450C公布了一种生物质发酵与膜渗透联合生产无水乙醇的方法，其中发酵清液要经 过0. I-Ium的无机滤膜，然后进入渗透汽化系统，可见对发酵液进行适当的前处理有助于 其后续的分离操作。公开号为CN 101235389A的专利公开了一种发酵和渗透汽化联合生产 乙醇的方法，该方法通过在发酵罐底部设置过滤网式分离器实现固形物与清液的分离，清 液进行渗透汽化分离，此举通过分离固形物可以减轻发酵液对后续渗透汽化的污染。餐厨垃圾乙醇发酵液成分复杂，含有大量的油份和粘胶状悬浮杂质，一般的处理 方法很难完全去除，这些杂质会粘附在渗透汽化膜的表面，造成膜的污染，因此，探讨操作 简便，效果明显，成本低廉的餐厨垃圾发酵液预处理方法是十分必要的。但是目前尚缺少对 此项技术的研究和开发。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种通过絮凝-过滤联合的方法，在不 影响发酵液中乙醇含量的情况下，去除发酵液中的油份和悬浮固体(SS)，使处理后的发酵 液能够更好的通过渗透汽化膜进行乙醇分离的对餐厨垃圾乙醇发酵液进行预处理的方法。本专利技术技术方案是一种絮凝-过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，该 方法包括如下步骤步骤1 将发酵液加入盐酸或氢氧化钠调节pH值至2 10，加热至30 60°C ；步骤2 加入絮凝剂，后以800r/min的转速勻速搅拌5min，静置沉降30min ；其中， 絮凝剂在发酵液中的质量体积浓度为0. 5g/L 1. Og/L ；步骤3 对絮凝后的发酵液使用倾析法或板框压滤法进行固液分离去除发酵液中 的絮体；步骤4 经分离后的液相进入长20-30cm，直径3-5cm的纤维球-石英砂复合滤柱 进行过滤；步骤5 经过滤处理后的滤液进入渗透汽化系统进行乙醇分离。所述发酵液为餐厨垃圾乙醇发酵后经板框压滤机压滤得到的含乙醇、油份、残糖、 蛋白质和菌体碎片的混合物。上述步骤(1)中，用盐酸或氢氧化钠调节发酵液的pH值。添加不同的絮凝剂，其 适宜的PH值范围不同。添加明胶的最适宜pH值范围为7 10，单宁酸的最适宜pH值为 2 5。上述步骤O)中加入到发酵液中的絮凝剂为明胶或单宁酸有机絮凝剂。从絮凝效 果来看，加入等量的明胶和单宁酸，前者的絮凝效果明显优于后者。通过加入絮凝剂，可以 沉降去除发酵液中的大部分淀粉，菌体碎片、蛋白质、色素等悬浮杂质，对液相中的乙醇含 量基本没有影响。上述步骤( 中，经絮凝-过滤联合预处理的发酵液通过膜分离浓缩乙醇，其膜分 离法为渗透汽化法。本专利技术操作简单，成本低廉，且对发酵液中的乙醇含量没有明显影响，经处理后的 发酵液能够满足渗透汽化过程的进水要求，为渗透汽化这一成本低廉的新兴的膜分离技术 在餐厨垃圾乙醇发酵方面的工业应用提供了更大的可能性。具体实施例方式实施例1将餐厨垃圾进行初步分选，去除不易发酵的杂物，滤干，将固体物质粉碎；加入固 体物质质量1倍的水，混合均勻，获得垃圾浆；向垃圾浆内添加安琪固体干酵母，加入量为 每IOOg垃圾浆0. Ig,同时按照每IOOg垃圾浆加入5kU的糖化酶；接种后的垃圾浆在35°C 的厌氧条件下发酵48h ；对发酵后的垃圾浆通过压滤等方式进行固液分离，所得液体即为 餐厨垃圾发酵液。取餐厨垃圾发酵液50ml，调节pH值为10，加热至30°C，按表1加入明胶，常速以 800r/min的转速勻搅拌5min左右出现明显絮凝物，静置沉降30min，倾出上清液，用蠕动泵 输送至纤维球-石英砂复合滤柱内进行过滤，各阶段处理效果如表1所示表1明胶不同用量效果对比编 兮BJJ胶 用量 (g/L)油份含量(g/L)油份去 除率·^ (%)SS 含量(g/L)SS去除 率(％)乙醇浓度(g/L)乙醇损 失率*2 (%)絮凝前絮凝后过滤后絮凝前絮凝后过滤后絮凝前絮凝后过滤后10.618.536.980.5896.873.041.020.5681.575857571.7220.718.530.4997.363.040.990.5482.235856563.4530.818.535.860.2698.603.040.490.1694.745856563.4540.918.536.230.3398.223.040.670.2492.115857571.72*1去除率=X100%乙醇损失率=X100%实施例2由实施例1所述方法制得餐厨垃圾发酵液，取餐厨垃圾发酵液50ml，调节pH值为 2，加热至40°C，按表2加入单宁酸，以800r/min的转速勻搅拌5min左右出现明显絮凝物， 静置沉降30min，倾出上清液，用蠕动泵输送至纤维球-石英砂复合滤柱内进行过滤，各阶 段处理效果如表2所示表2单宁酸不同用量效果对比权利要求1.一种絮凝-过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，其特征在于包括如下步骤步骤1 将发酵液加入盐酸或氢氧化钠调节PH值至2 10，加热至30 60°C ； 步骤2 加入絮凝剂，后以800r/min的转速勻速搅拌5min，静置沉降30min ；其中，絮凝 剂在发酵液中的质量体积浓度为0. 5g/L 1. Og/L ；步骤3 对絮凝后的发酵液使用倾析法或板框压滤法进行固液分离去除发酵液中的絮体；步骤4 经分离后的液相进入长20-30cm，直径3_5cm的纤维球-石英砂复合滤柱进行 过滤；步骤5 将经过滤处理后的滤液进入渗透汽化系统进行乙醇分离。2.根据权利要求1所述的絮凝-过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，其特征 在于，所述的发酵液为餐厨垃圾乙醇发酵后经板框压滤机压滤得到的含乙醇、油份、残糖、 蛋白质和菌体碎片的混合物。3.根据权利要求1所述的絮凝-过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，其特征 在于，所述絮凝剂为单宁酸或明胶。4.根据权利要求1所述的絮凝-过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，其特 征在于，所述步骤4.中所述的纤维球-石英砂复合滤柱为有机玻璃制成本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种絮凝－过滤联合预处理餐厨垃圾乙醇发酵液的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤１：将发酵液加入盐酸或氢氧化钠调节ｐＨ值至２～１０，加热至３０～６０℃；步骤２：加入絮凝剂，后以８００ｒ／ｍｉｎ的转速匀速搅拌５ｍｉｎ，静置沉降３０ｍｉｎ；其中，絮凝剂在发酵液中的质量体积浓度为０．５ｇ／Ｌ～１．０ｇ／Ｌ；步骤３：对絮凝后的发酵液使用倾析法或板框压滤法进行固液分离去除发酵液中的絮体；步骤４：经分离后的液相进入长２０－３０ｃｍ，直径３－５ｃｍ的纤维球－石英砂复合滤柱进行过滤；步骤５：将经过滤处理后的滤液进入渗透汽化系统进行乙醇分离。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪群慧，张文毓，马鸿志，王利娟，高明，赵芳妮，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。