濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝的製作方法
2023-08-01 01:25:16
專利名稱：濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於食品加工廢棄物處理領域，更具體地說是屬於濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝。該工藝利用厭氧發酵系統對果汁生產中的固體廢棄物進行了處理。
背景技術：
陝西省是全國最大的蘋果生產基地，至06年，陝西濃縮果汁生產能力達63萬噸， 實際生產了 55萬噸，以蘋果為主的濃縮果汁90%以上出口(2007年中國果汁大會)。據西安海關統計，今年1 6月份全省出口濃縮蘋果汁30. 35萬噸。這樣，按90%出口計算，今年1 6月份全省濃縮果汁實際生產約33. 72萬噸，消耗蘋果約236. 04萬噸。估測今年全年濃縮果汁實際生產67. 44萬噸(工廠生產時間約為第一年8月份至次年三月份)，消耗蘋果472. 08萬噸。我國的果汁生產存在很多問題，例如發達國家蘋果的貯藏能力一般都達到總產量的80%，而我國的貯藏能力只有20%左右，且先進貯藏方式所佔比例很小。貯藏能力和貯藏方式的落後就使得我省果汁生產季節短，只有半年左右的時間，設備閒置率高。我國果品加工綜合利用效率低下，濃縮果汁業每年要產生數億噸的下腳料，這些下腳料若不經過處理，會在短時間內腐爛，變酸變臭，造成環境的極大汙染和資源的巨大浪費。蘋果渣是蘋果加工中的一種下腳料，主要由果皮、果核和殘餘果肉組成，含有可溶性糖、維生素、礦物質及纖維素等豐富的營養物質，是良好的可利用資源。因此將果品加工副產品變廢為寶，綜合利用增加附加值能有效地降低成本和提高經濟收益。目前對果渣的綜合利用主要有飼料餵養和垃圾處理回收沼氣兩方面，國外還更多用於生產化工原料產品如果膠、果醋、酒精、檸檬酸、低聚糖等。在濃縮果汁業固體廢棄物的綜合利用中，用厭氧發酵的方法生產沼氣，利用沼渣， 是一種有前途的處理方式。但是，濃縮果汁業固體廢棄物，相比其他種類的固體廢物，有其獨特性。此類固廢汙染物以有機酸、果膠、澱粉、糖類為主，碳水化合物較多，蛋白質含量低， 缺少N、P等元素，厭氧發酵時容易產生揮發酸積累，運行不穩定，需添加大量藥劑保持其緩衝性，增加成本。
發明內容
本發明就是針對上述問題，提供了一種操作方便、高效、低成本的濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝；為實現本發明的上述目的，本發明的具體工藝步驟為1、混合物的碳氫比工藝發酵劑醪糟中的酵母菌；發酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個包紮封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過Ca(OH)2調整PH值為6.0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3，按純氮計算，每瓶各加入N :0 0.057g(此時各瓶碳氮比相當於1 30 63)。最後加入發酵劑，混合均勻。置於生化培養箱中。在35°C條件下，培養4天後，80°C烘乾備用，測量各自發酵產物中的純蛋白質含量。2、混合物的酸性發酵工藝發酵原料的特性對厭氧發酵的順利進行有很大影響，在進行系統試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發酵過程中的酸化階段進行酸化試驗，以探索果渣混合物厭氧發酵的產酸規律，得出混合物的產酸發酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量，以及為穩定運行提供操作參數(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進行發酵。期間不調PH，保持發酵溫度為35°C，每三天測定發酵液VFA含量及pH。3、系統厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進行發酵，採用一次投料方式，進行了厭氧發酵。接種物為上個實驗的剩餘汙泥，以NaOH溶液調節並維持發酵液PH在6. 8 7. 2，測定發酵前後混合物的TS、VS、COD值，並定時記錄每天的產氣量。TS去除率和VS去除率分別達到60. 61%和57. 98%, TS產氣率和VS產氣率分別為 54. 12ml · 和 61. 57ml · g-1。
具體實施例方式本發明利用厭氧發酵系統對果汁生產中的固體廢棄物進行了處理，工藝步驟為1、混合物的碳氫比工藝發酵劑醪糟中的酵母菌；發酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個包紮封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過Ca(OH)2調整PH值為6.0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3，按純氮計算，每瓶各加入N :0 0.057g(此時各瓶碳氮比相當於1 30 63)，最後加入發酵劑，混合均勻，置於生化培養箱中。在35°C條件下，培養4天後，80°C烘乾備用，測量各自發酵產物中的純蛋白質含量。2、混合物的酸性發酵工藝發酵原料的特性對厭氧發酵的順利進行有很大影響，在進行系統試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發酵過程中的酸化階段進行酸化試驗，以探索果渣混合物厭氧發酵的產酸規律，得出混合物的產酸發酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量，以及為穩定運行提供操作參數(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進行發酵。期間不調PH，保持發酵溫度為35°C，每三天測定發酵液VFA含量及pH。3、系統厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進行發酵，採用一次投料方式，進行了厭氧發酵。接種物為上個實驗的剩餘汙泥，以NaOH溶液調節並維持發酵液PH在6. 8 7. 2。
權利要求
1.濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝，其特徵在於該工藝的步驟為(1)混合物的碳氫比工藝發酵劑醪糟中的酵母菌；發酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個包紮封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過Ca (OH) 2調整pH值為6. 0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3,按純氮計算，每瓶各加入N :0 0. 057g，此時各瓶碳氮比相當於1 30 63，最後加入發酵劑，混合均勻，置於生化培養箱中，在35°C條件下，培養4天後，80°C烘乾備用，測量各自發酵產物中的純蛋白質含量；(2)混合物的酸性發酵工藝發酵原料的特性對厭氧發酵的順利進行有很大影響，在進行系統試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發酵過程中的酸化階段進行酸化試驗，以探索果渣混合物厭氧發酵的產酸規律，得出混合物的產酸發酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量， 以及為穩定運行提供操作參數(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)；取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其C/N， 用35°C的溫水稀釋至8L，以9%的料液濃度進行發酵。期間不調pH，保持發酵溫度為35°C， 每三天測定發酵液VFA含量及pH ；(3)系統厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和幹二沉汙泥，混合均勻，根據碳氮比實驗調整其C/N， 用35°C的溫水稀釋至8L，以9%的料液濃度進行發酵，採用一次投料方式，進行了厭氧發酵。接種物為上個實驗的剩餘汙泥，以NaOH溶液調節並維持發酵液pH在6. 8 7. 2，測定發酵前後混合物的TS、VS、COD值，並定時記錄每天的產氣量。
全文摘要
濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝屬於食品加工廢棄物處理領域，更具體地說是屬於濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝。本發明提供了一種操作方便、高效、低成本的濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發酵工藝。本發明的工藝步驟為混合物的碳氫比工藝；混合物的酸性發酵工藝；系統厭氧消化工藝。
文檔編號C12R1/645GK102443606SQ20101050792
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者劉奇航 申請人:劉奇航