專利名稱：：采用薯類原料制備乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于乙醇的制備方法，更具體地是關(guān)于采用薯類原料制備乙醇的方法。
背景技術(shù)：
：薯類，例如紅薯、馬鈴薯、木薯等，富含淀粉，因此廣泛用于發(fā)酵制糖、制淀粉等領(lǐng)域。木薯是熱帶和亞熱帶多年生、溫帶一年生薯屬灌木，原產(chǎn)于南美洲，適宜在平均溫度為25-29°C、年均降水量1000-1500毫米的低緯度地區(qū)生長。大約在1820年前，木薯傳到中國南方，主要在廣東、廣西和海南種植，現(xiàn)在逐漸擴(kuò)大到云南、福建、貴州等省。木薯分為兩類苦味木薯(有毒木薯)和甜味木薯(無毒木薯)。新鮮的木薯塊根的主要化學(xué)成分是水，其次是碳水化合物，還有一些含量較少的蛋白質(zhì)、脂肪和果膠。鮮木薯淀粉含量達(dá)到25-30重量％，干木薯淀粉含量為70重量％左右。由于木薯的塊根較大，在采用木薯原料酶解、發(fā)酵制備乙醇之前通常需要對木薯原料進(jìn)行粉碎，以破壞木薯的組織結(jié)構(gòu)，從而使微小的淀粉顆粒能夠從木薯塊根中解體、分離出來。為了提高糖分的抽提率，需要使木薯組織的解體更充分、更細(xì)小，使淀粉顆粒的分離更徹底。現(xiàn)有技術(shù)的采用木薯制備乙醇的方法中，所述木薯的粉碎方法通常包括將木薯與水混合后進(jìn)行粉碎得到粉碎產(chǎn)物。采用現(xiàn)有的粉碎方法消耗水的量較大，為了保證得到的粉碎產(chǎn)物中對木薯顆粒的粒度要求，采用現(xiàn)有的粉碎方法消耗的能量較大，設(shè)備的利用率低。由于木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液含有高濃度的有機(jī)物，目前絕大部分乙醇廠排放的木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液沒有經(jīng)過有效處理直接向外排放，對當(dāng)?shù)睾拖掠蔚乃h(huán)境造成嚴(yán)重影響。目前，木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液的處理方法有1、焚燒法，即將木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液濃縮后進(jìn)行焚燒，該方法的缺點為焚燒后容易造成二次污染；2、用木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液發(fā)酵制備沼氣，該方法的缺點為投資大和控制技術(shù)要求高。因此，目前通常將木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行過濾而進(jìn)行固液分離，將固液分離得到的固體殘渣作為飼料，將固液分離得到的廢水進(jìn)行廢水處理，該方法雖然回收了廢液中的部分的固體殘渣，但固液分離后的廢水中的化學(xué)需氧量值(COD)仍然很高，通常在45000mg/L以上，對后續(xù)廢水處理的壓力較大，并且處理后的廢水仍然不能滿足環(huán)境的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的采用薯類原料制備乙醇的方法中粉碎薯類原料的方法消耗水的量較大，消耗的能量較大，設(shè)備的利用率低的缺陷以及克服現(xiàn)有木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液的處理方法存在的廢水處理壓力大和處理后的廢水不能滿足環(huán)境的要求的缺點，提供一種粉碎薯類原料的消耗水的量較小，消耗的能量較小，設(shè)備的利用率高的以及對于木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液的處理能夠顯著降低廢水壓力并且處理后的廢水能夠滿足環(huán)境要求的采用薯類原料制備乙醇的方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的采用薯類原料制備燃料乙醇的方法中對于粉碎薯類原料的方法，無論薯類原料是鮮木薯還是干木薯，均需在粉碎前將木薯原料與水混合(木薯原料的鮮重與水的重量比通常為1:1)后進(jìn)行粉碎，粉碎過程中消耗水的量較大，因而，粉碎產(chǎn)物的量也相應(yīng)較多，粉碎產(chǎn)物的儲存問題也較難解決。此外，現(xiàn)有技術(shù)的粉碎的方法通常為二次粉碎，即，在將薯類原料與水混合后先進(jìn)行一次粉碎，將得到的一次粉碎產(chǎn)物再次進(jìn)行二次粉碎，而得到最終的粉碎產(chǎn)物。在釆用現(xiàn)有的二次粉碎方法粉碎得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒徑大小不均勻，且顆粒粒度較大；若為了保證得到的粉碎產(chǎn)物中木薯顆粒的粒度能夠達(dá)到一定要求，則采用現(xiàn)有的粉碎方法的粉碎時間會延長，因而消耗的能量較大，設(shè)備的利用率低。此外，本發(fā)明的發(fā)明人還對現(xiàn)有的木薯發(fā)酵制備乙醇廢液的處理方法進(jìn)行了細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)通過現(xiàn)有的方法進(jìn)行固液分離使得到的廢水的化學(xué)需氧量值較高(通常在45000mg/L以上)，對后續(xù)的廢水處理的壓力很大，并且通過現(xiàn)有的固液分離方法很難進(jìn)一步降固液分離后得到的廢水的化學(xué)需氧量值，環(huán)境壓力較大。本發(fā)明提供了一種采用薯類原料制備乙醇的方法，該方法包括將薯類原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與酶混合、酶解，得到酶解產(chǎn)物；發(fā)酵該酶解產(chǎn)物，從發(fā)酵產(chǎn)物中分離乙醇，并將薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行固液分離，得到濾餅和廢水，將得到的廢水進(jìn)行廢水處理，其中，所述粉碎的方法包括先將薯類原料進(jìn)行一次粉碎，得到一次粉碎產(chǎn)物，將部分一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎，得到二次粉碎產(chǎn)物，將剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料混合進(jìn)行一次粉碎；固液分離使得到的廢水的化學(xué)需氧量值為30000-35000毫克/升。本發(fā)明提供的采用薯類原料制備乙醇的方法中，將薯類原料粉碎的方法為二次粉碎的方法，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，在粉碎薯類原料之前不需要將薯類原料與水混合，或者僅僅加入少量的水，而后將一次粉碎后的部分一次粉碎產(chǎn)物返回與未經(jīng)過粉碎的薯類原料重新混合，再次進(jìn)行一次粉碎，該返回的部分一次粉碎產(chǎn)物為薯類原料顆粒的淀粉漿液，該部分粉碎產(chǎn)物即能夠起到稀釋的作用，又能夠與未經(jīng)過粉碎的薯類原料一起被再次粉碎。本發(fā)明的方法不但消耗水的量少，消耗的能量較少，設(shè)備的利用率高，粉碎效率高，同時采用本發(fā)明的二次粉碎的方法能夠很好的控制粉碎后的得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒徑，使最終得到的薯類原料顆粒的粒徑小且均勻，同時還解決了粉碎產(chǎn)物的儲存問題。此外，本發(fā)明的發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的薯類原料制備乙醇的方法得到的淀粉乙醇產(chǎn)率得到顯著提高，推測原因可能是由于本發(fā)明的粉碎方法能夠很好的控制粉碎后得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒徑，使最終得到的薯類原料顆粒的粒徑小且均勻，從而能夠使粉碎產(chǎn)物中的淀粉被充分釋放出來，使最終得到的粉碎產(chǎn)物中的薯類原料顆粒中的微小淀粉顆粒能被充分利用，即能充分與酶接觸、酶解，大大提高了淀粉的利用率，從而大大提高了淀粉乙醇產(chǎn)率。例如，在其它條件都相同的情況下，采用實施例2的方法得到的淀粉乙醇產(chǎn)率達(dá)52.5%，殘?zhí)锹蕿?.5%，而采用對比例1的方法得到的淀粉乙醇產(chǎn)率僅為51.0%，殘?zhí)锹蕿?.0%，乙醇產(chǎn)率的提高幅度高達(dá)2.9%，殘?zhí)锹式档土?5%。本發(fā)明的方法通過降低固液分離后得到的廢水的化學(xué)需氧量值，減輕了后續(xù)廢水處理的壓力。例如，實施例2固液分離后得到的廢水A2的COD值為34500毫克/升，而對比例1固液分離后得到的廢水CA1的COD值高達(dá)50000毫克/升，在相同的條件下進(jìn)行廢水處理后，實施例2得到的廢水D2的COD值為89毫克/升，而對比例1進(jìn)行廢水處理后得到的廢水CD1的COD值仍高達(dá)350毫克/升，說明本發(fā)明提供的方法通過降低固液分離后得到的廢水的化學(xué)需氧量值，能夠顯著的降低廢水處理的壓力，并且處理后的廢水能夠滿足環(huán)境的要求。具體實施例方式按照本發(fā)明，采用薯類原料制備乙醇的方法包括將薯類原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與酶混合、酶解，得到酶解產(chǎn)物；發(fā)酵該酶解產(chǎn)物，從發(fā)酵產(chǎn)物中分離乙醇，并將薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行固液分離，得到濾餅和廢水，將得到的廢水進(jìn)行厭氧+好氧處理，其中，所述粉碎的方法包括先將薯類原料進(jìn)行一次粉碎，得到一次粉碎產(chǎn)物，將部分一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎，得到二次粉碎產(chǎn)物，將剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料混合進(jìn)行一次粉碎；固液分離使得到的廢水的化學(xué)需氧量值為30000-35000毫克/升。按照本發(fā)明，所述剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物為全部一次粉碎產(chǎn)物重量的5-20重量％;剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物占剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料的總重量的5-20重量％。優(yōu)選情況下，所述剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物為全部一次粉碎產(chǎn)物重量的5-10重量Q/^;剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物占剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料的總重量的5-10重量％。按照本發(fā)明的方法粉碎得到的最終粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒度小且顆粒粒度分布更均勻，該薯類原料的平均顆粒直徑可以達(dá)到1.8至小于2.5毫米，甚至更小，如優(yōu)選為1.6至小于1.8毫米。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在將薯類原料進(jìn)行一次粉碎前，無需將薯類原料與水混合，或者僅僅加入少量的水，例如，所述水的用量可以為薯類原料干重的0.5-2倍，優(yōu)選為1-1.5倍。優(yōu)選情況下，在粉碎薯類原料之前無需特別將薯類原料與水混合，而是在將一次粉碎后的部分一次粉碎產(chǎn)物返回與未經(jīng)過粉碎的薯類原料重新混合，進(jìn)行一次粉碎，該返回的部分一次粉碎產(chǎn)物為薯類原料顆粒的淀粉漿液，該返回部分的一次粉碎產(chǎn)物既能夠起到稀釋的作用，因此在初始粉碎時可以不將薯類原料與水混合，此外，該返回部分的一次粉碎產(chǎn)物又能夠與鮮木薯原料一起被再次粉碎，不但消耗水的量少，消耗的能量較少，設(shè)備的利用率高，粉碎效果高，且本發(fā)明的二次粉碎的方法能夠很好的控制粉碎后的得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒徑，使最終得到的薯類原料顆粒的粒徑小且均勻。按照本發(fā)明，為了使最終得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的直徑在1.8至小于2.5毫米，優(yōu)選為1.6至小于1.8毫米，9在將薯類原料進(jìn)行一次粉碎后，得到的一次粉碎產(chǎn)物中薯類原料的平均顆粒直徑一般在2.5-10毫米，優(yōu)選為2.5-5毫米。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，當(dāng)所述進(jìn)料方式為連續(xù)進(jìn)料時，可以將剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料混合并進(jìn)行一次粉碎后的一次粉碎產(chǎn)物中的部分取出，繼續(xù)與未經(jīng)過粉碎的薯類原料混合并進(jìn)行一次粉碎，并按照這樣的方法循環(huán)、連續(xù)的進(jìn)行粉碎。根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施方式，當(dāng)所述進(jìn)料方式為間歇進(jìn)料時，可以將剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未將給粉碎的薯類原料混合并進(jìn)行一次粉碎后得到的一次粉碎產(chǎn)物直接進(jìn)行二次粉碎得到二次粉碎產(chǎn)物，也可以將該一次粉碎產(chǎn)物與初次粉碎后的得到的一次粉碎產(chǎn)物混合后一起進(jìn)行二次粉碎?？梢允褂贸Ｒ?guī)的各種粉碎設(shè)備，例如SFSP系列錘片式粉碎機(jī)。所述薯類原料可以為各種薯類原料，如紅薯、馬鈴薯、木薯等，本發(fā)明的具體實施方案中采用的薯類原料為木薯。所述木薯可以為鮮木薯或干木薯，也可以為鮮木薯與干木薯的混合物。所述干木薯與鮮木薯的重量沒有特別限定，通常情況下，所述干木薯與鮮木薯的重量比為1:1.5-2.5，優(yōu)選為1:1.5-2。干木薯一般是指含水量為15重量％以下的木薯，鮮木薯一般是指含水量為60重量％以上的木薯。成熟的木薯一般粗4-8厘米，長20-30厘米，薯形粗短，呈短圓柱狀，木薯由內(nèi)及外的機(jī)構(gòu)為薯肉，內(nèi)表皮和外表皮，外表皮為深褐色，間有白色環(huán)狀條紋，內(nèi)皮和肉質(zhì)白色。由于薯類原料中可能會含有泥土、沙石雜質(zhì)以及鐵雜質(zhì)，會對去破碎備造成損害，因此，按照本發(fā)明的方法，還可以包括破碎之前對薯類原料進(jìn)行預(yù)處理的常規(guī)操作，所述預(yù)處理的步驟一般包括除去雜質(zhì)和清洗的步驟。如，在鮮木薯采收后，除去木薯上的泥土、根、須及木質(zhì)部分以及砂石等雜質(zhì)。并對木薯進(jìn)行清洗，所述清洗的方法和設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在這里不再贅述。所述酶解步驟可以通過本領(lǐng)域常用的方法完成，比如向粉碎產(chǎn)物中添加產(chǎn)酶微生物和/或酶，在產(chǎn)酶微生物的生長溫度和/或酶有活力的溫度下保溫完成。所述產(chǎn)酶微生物為能夠分泌淀粉酶的產(chǎn)酶微生物。所述酶包括淀粉酶。由于微生物生長會產(chǎn)生副產(chǎn)物，因此優(yōu)選直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考慮，優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，所述淀粉酶的用量為4-50酶活力單位，更優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，所述淀粉酶的用量為10-30酶活力單位。本發(fā)明所述酶的酶活力單位的定義為在pH值為6.0、溫度為70'C的條件下，1分鐘將1毫克淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖所需的酶量為一個酶活力單位。所述酶解的溫度可以為淀粉酶的任何最適作用溫度，一般為50-90°C，更優(yōu)選60-70°C。所述酶解的時間理論上越長越好，考慮到設(shè)備利用率，優(yōu)選所述酶解的時間為20-240分鐘，更優(yōu)選為30-120分鐘。所述酶解的pH值可以為淀粉酶的任何最適作用pH，一般為3-7,更優(yōu)選pH值為5-6。由于酶解過程中pH值的波動不大，因此所述酶解的pH值可以按照本領(lǐng)域常用的方法在加入酶之前進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如先將粉碎產(chǎn)物與水或培養(yǎng)基(加酶一般與水混合，加入產(chǎn)酶微生物一般與該微生物的培養(yǎng)基)混合，此外，為了保證蒸餾得到的乙醇的濃度，一般使所得混合物的固含量為20-40重量％，根據(jù)所得混合物的pH值，用硫酸溶液或氫氧化鈉將待酶解的混合物pH調(diào)節(jié)至3-7，更優(yōu)選調(diào)節(jié)至pH值為5-6。淀粉酶是能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括cx-淀粉酶、p-淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。本發(fā)明所述酶包括淀粉酶。(x-淀粉酶又稱淀粉1，4-糊精酶，它能夠任意地、不規(guī)則地切開淀粉鏈內(nèi)部的a-l，4-糖苷鍵，將淀粉水解為麥芽糖、含有6個葡萄糖單位的寡糖和帶有支鏈的寡糖。生產(chǎn)此酶的微生物主要有枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。卩-淀粉酶又稱淀粉1,4-麥芽糖苷酶，能夠從淀粉分子非還原性末端切開l，4-糖苷鍵，生成麥芽糖。此酶作用于淀粉的產(chǎn)物是麥芽糖與極限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和內(nèi)孢霉產(chǎn)生。糖化酶又稱淀粉(x-l，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非還原性末端，以葡萄糖為單位，依次作用于淀粉分子中的a-l，4-糖苷鍵，生成葡萄糖。此酶作用于支鏈淀粉后的產(chǎn)物有葡萄糖和帶有a-l，6-糖苷鍵的寡糖;作用于直鏈淀粉后的產(chǎn)物幾乎全部是葡萄糖。此酶產(chǎn)生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、擬內(nèi)孢霉、紅曲霉。異淀粉酶又稱淀粉(x-l，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝鏈淀粉分子分枝點處的a-l，6-糖苷鍵，將枝鏈淀粉的整個側(cè)鏈切下變成直鏈淀粉。此酶產(chǎn)生菌主要是嫌氣桿菌、芽孢桿菌及某些假單孢桿菌等細(xì)菌。優(yōu)選所述酶解使用的酶還包括磷酸酯酶。因為磷酸酯酶能夠使磷酸與醇式羥基結(jié)合成酯的磷酸糊精水解成葡萄糖，并釋放出磷酸，具有極明顯的液化力，所以酶解使用的酶包括磷酸酯酶，可以更充分地水解淀粉，以增加乙醇產(chǎn)率。能夠發(fā)酵單糖如葡萄糖和/或果糖、寡糖如蔗糖和/或半乳糖的微生物都可以用于本發(fā)明的發(fā)酵過程，由于釀酒酵母是釀酒工業(yè)上普遍應(yīng)用的耐酒精、副產(chǎn)物少、乙醇產(chǎn)率高的發(fā)酵己糖的微生物，因此優(yōu)選所述發(fā)酵所使用的酵母為釀酒酵母。以每克酶解產(chǎn)物計，所述發(fā)酵所使用的酵母的接種量為103-108菌落形成單位，更優(yōu)選104-106菌落形成單位。所述菌落形成單位的定義為將稀釋后的一定量的菌液通過澆注或涂布的方法，讓其內(nèi)的微生物單細(xì)胞一一分散在培養(yǎng)基平板上，待培養(yǎng)后，每一活細(xì)胞就形成一個菌落。即每毫升菌液中含有的單細(xì)胞的數(shù)目。本發(fā)明發(fā)酵所使用的酵母可以為商購酵母固體制劑(比如干酵母粉)或酵母菌種，比如拉斯2號(RasseII)酵母，又名德國二號酵母、拉斯12號(RasseXII)酵母，又名德國12號酵母、K字酵母、南陽五號酵母(1300)和南陽混合酵母(1308)。所述酵母的菌落形成單位可以通過本領(lǐng)域公知的方法測定，比如亞甲基藍(lán)染色活菌計數(shù)法。亞甲基藍(lán)染色活菌計數(shù)法的具體方法如下將1克干酵母粉溶于10毫升無菌水中，或?qū)?毫升菌種活化液用無菌水稀釋至10毫升，加入0.5毫升0.1重量％亞甲基藍(lán)，在35。C下保溫30分鐘。在IO倍光學(xué)顯微鏡下，用血球計數(shù)板計數(shù)保溫后的溶液中活菌的數(shù)目(死菌染色，活菌不染色)，可得1克干酵母或1毫升菌種活化液中活菌的數(shù)目，即菌落形成單位數(shù)。所述酵母可以采用常規(guī)的方法接種，例如向酶解產(chǎn)物中加入5-15體積％的種子液。所述種子液可以為干酵母的水溶液或培養(yǎng)基溶液，也可以為干酵母或商購菌種的活化種子液。所述發(fā)酵的溫度可以為任何適于酵母生長的溫度，優(yōu)選為30-36°C，更優(yōu)選為30-33。C。pH值為4-6，優(yōu)選為4-4.5。所述發(fā)酵的時間可以為從接種開始至酵母生長的衰亡期出現(xiàn)(即發(fā)酵時間為遲滯期、對數(shù)期加上穩(wěn)定期)的時間，優(yōu)選發(fā)酵的時間為50-75小時，更優(yōu)選60-70小時。發(fā)酵產(chǎn)物乙醇可以用常規(guī)的方法，根據(jù)不同工業(yè)產(chǎn)品的要求(比如燃料酒精要求乙醇的純度達(dá)99%以上)分離并精制，比如蒸餾、濃縮、除水。根據(jù)本發(fā)明，對所述固液分離的方法沒有特別的限制，例如可以為將所述廢液過濾并壓搾。本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有的從木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行固液分離的方法進(jìn)行了細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中通常使用普通的壓濾機(jī)對木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行過濾，在過濾時廢液進(jìn)入壓濾機(jī)的普通濾板之間，固體顆粒被濾板的過濾介質(zhì)截留在濾板之間的空間內(nèi)，液體則通過過濾介質(zhì)，由出孔排出壓濾機(jī)外，隨著過濾過程的延續(xù)，濾餅的厚度逐漸增加，脫水的阻力隨之成倍增大，從而導(dǎo)致處理量的急劇下降，并且由于普通濾板本身性質(zhì)的限制，過濾壓力無法進(jìn)一步的提高(一般在lMPa以下)，從而無法進(jìn)一步提高得到濾餅的固含量，從而導(dǎo)致固液分離后的廢水的化學(xué)需氧量值較高，增加了后續(xù)廢水處理的壓力。本發(fā)明中，通過對木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行過濾和壓搾，顯著的降低了固液分離后得到的廢水的COD值，減少了后續(xù)廢水處理的壓力；優(yōu)選情況下，所述過濾和壓榨可以通過使用隔膜壓濾機(jī)來實現(xiàn)，隔膜壓濾機(jī)具有與普通隔膜壓濾機(jī)相同的過濾功能，還具有對濾餅進(jìn)行壓榨而使其再次脫水的功能，在隔膜壓濾機(jī)中，普通濾板與隔膜濾板間隔排列，所述隔膜濾板的中間芯板與兩側(cè)隔膜壓緊形成兩個密封夾層，所述隔膜濾板的過濾功能與普通濾板相同，但增加了壓榨功能，即，在過濾結(jié)束后將擠壓介質(zhì)從中間芯板入孔注入到密封層中，由于隔膜的彈性作用，能夠?qū)^濾后的濾餅進(jìn)行鼓漲壓搾，提高了濾餅的固含量，從而降低了固液分離后得到的廢水的COD值。所述隔膜壓濾機(jī)中普通濾板和隔膜濾板的數(shù)量可以根據(jù)廢液的濃度進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選情況下，普通濾板的數(shù)量為50-60個，隔膜濾板的數(shù)量為50-60個，普通濾板與隔膜濾板間隔排列并且普通濾板的數(shù)量與隔膜濾板的數(shù)量之比為1:1;符合上述要求的隔膜壓濾機(jī)可以通過商購得到，例如，景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的XMAZG600/1500X2000UBK型號的隔膜壓濾機(jī)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用隔膜壓濾機(jī)不但能夠顯著的降低固液分離后得到的廢水的COD值，還能夠大幅度的降低壓榨去除的水中雜質(zhì)的含量，減少了雜質(zhì)對設(shè)備的磨損，降低了維護(hù)成本。本發(fā)明中，所述木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液是指通過木薯發(fā)酵來制備乙醇時，蒸餾出得到的乙醇以后，殘留的固液混合物。本發(fā)明中，所述過濾的條件沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.4-lMPa，過濾的時間為2-8小時；進(jìn)一步優(yōu)選為，所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.5-0.8MPa，過濾時間為4-6小時。根據(jù)本發(fā)明，所述壓榨的條件沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，所述壓搾的條件包括壓榨的壓力為10-25MPa，壓榨的時間為0.2-2小時；進(jìn)一步優(yōu)選為，所述壓榨的條件包括壓榨的壓力為15-20MPa，壓榨的時間為0.5-1小時。本發(fā)明中，所述壓搾壓力可以通過在隔膜壓濾機(jī)中充入擠壓介質(zhì)來實現(xiàn)，所述擠壓介質(zhì)可以為隔膜壓濾機(jī)常用的各種擠壓介質(zhì)，例如，所述擠壓介質(zhì)可以為壓縮空氣和/或水。根據(jù)本發(fā)明，對所述廢水處理的方法沒有特別的限制，例如，可以通過CN1202032C中公開的方法進(jìn)行廢水處理。例如，將固液分離得到的廢水通入?yún)捬醴磻?yīng)器和好氧反應(yīng)器，靜置，將上清液氧化并去除上清液中的懸浮物。本發(fā)明中，所述厭氧反應(yīng)器為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)裝有厭氧顆粒污泥，所述厭氧顆粒污泥中含有厭氧微生物，該厭氧微生物的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，產(chǎn)琥珀酸擬桿菌(S"cten'^/wswcc/"ogew&s)、溶纟千纟隹丁酸弓瓜菌(5w/)T仏^n'oy6n;so/ve)、生黃瘤胃球菌(iww/"ococcw^y7a—c/era)、白色瘤胃球菌(iw附/"ococcz^sa/Zms)等；當(dāng)廢水通過厭氧反應(yīng)器時，廢水中的有機(jī)物被降解；所述厭氧顆粒污泥的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可以通過商購得到，例如帕克環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司生產(chǎn)的厭氧顆粒污泥。所述廢水在厭氧反應(yīng)器中的停留時間可以根據(jù)廢水的種類進(jìn)行選擇，優(yōu)選情況下，停留的時間為25-35小時。所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件可以在很大范圍內(nèi)改變，例如，所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為20-25kgCOD/m3.d，溫度為30-40°C，pH值為6.5-7.5。所述好氧反應(yīng)器為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以將廢水通入A/0反應(yīng)器(缺氧/好氧池)進(jìn)行好氧處理，所述A/O反應(yīng)器內(nèi)裝有好氧顆粒污泥，當(dāng)廢水流經(jīng)時，好氧菌群分解水中有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng)物質(zhì)，所述好氧顆粒污泥的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可以通過商購得到，例如北京豐澤綠源環(huán)境技術(shù)有限公司生產(chǎn)的好氧顆粒污泥。所述廢水在好氧反應(yīng)器中的停留時間可以根據(jù)廢水的種類進(jìn)行選擇，優(yōu)選情況下，停留的時間為40-60小時。所述好氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件可以在很大范圍內(nèi)改變，例如，所述好氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為0.1-0.2kgBOD/m3.d，溫度為20-40°C，pH值為7-8，溶解氧為l-3mg/l，所述溶解氧是指當(dāng)對廢水進(jìn)行曝氣時，氧在水中的含量。根據(jù)本發(fā)明，將通過厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器的廢水進(jìn)行靜置，將上清液氧化并除去上清液中的懸浮物。所述將上清液氧化的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如使用氧化劑對上清液進(jìn)行氧化，所述氧化劑的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如可以為次氯酸鈉、次氯酸鈣、三氯化鐵和高鐵酸鈉中的一種或幾種，所述氧化處理的時間為0.5-1.5小時。根據(jù)本發(fā)明，可以通過各種已知的方法將上清液中的懸浮物去除掉，例如，可以將上清液通入氣浮池進(jìn)行氣浮處理，所述氣浮池采用的絮凝劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如可以為鋁系絮凝劑、鐵系絮凝劑和復(fù)合絮凝劑中的一種或幾種，上述絮凝劑可以通過商購得到，例如，惠州市斯瑞爾環(huán)境化工有限公司生產(chǎn)的聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合雙酸鐵鋁(PFSIC)和聚合氯化鐵鋁(PFAS),所述氣浮池的表面負(fù)荷率為36-72m3/m2.h，所述上清液在氣浮池中的停留時間為3-5分鐘。下面將通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的具體描述。實施例1本實施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。(1)木薯原料的粉碎將該95千克鮮木薯原料(含水量65重量％)清洗后切成1厘米左右后的圓片，然后使用SFSP系列錘片式粉碎機(jī)對木薯片進(jìn)行粉碎，所述粉碎的方法包括先將60千克木薯進(jìn)行一次粉碎20分鐘，得到平均顆粒直徑為4.5毫米的一次粉碎產(chǎn)物60千克，然后將10重量％的該一次粉碎產(chǎn)物60千克與剩余的35千克未經(jīng)過粉碎的鮮木薯原料混合再次進(jìn)行一次粉碎15分鐘，得到平均顆粒直徑為3毫米的一次粉碎產(chǎn)物，并將上述全部一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎5分鐘，得到95千克粉碎產(chǎn)物(該粉碎產(chǎn)物中木薯原料的平均顆粒直徑為2毫米)。取10克上述粉碎產(chǎn)物過濾并在45。C下烘干至恒重3.4克，稱量300.0毫克該干燥后的粉碎產(chǎn)物，放置于重80克的100毫升干燥三角燒瓶內(nèi)。向所述三角燒瓶內(nèi)加入3.00毫升濃度為72重量％的硫酸溶液，攪拌1分鐘。然后將三角燒瓶在30。C的水浴中放置60分鐘，每隔5分鐘攪拌一次以確保均勻水解。水解結(jié)束后，用去離子水使硫酸的濃度稀釋到4重量％,然后用布氏漏斗過濾，共得到濾液84毫升。將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥的50毫升的三角瓶中。使用2.5克碳酸鈣調(diào)節(jié)該濾液的pH值至5.5，靜置5小時，收集上層清液。用0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，所得濾液用BioradAminexHPX-87P高效液相色譜(HPLC)分析。HPLC條件進(jìn)樣量20微升；流動相為0.2微米濾膜過濾并且超聲振蕩脫氣的HPLC超純水；流速為0.6毫升/分鐘；柱溫80-85"C;檢測器溫度80-85'C;檢測器為折光率檢測器；運(yùn)行時間為35分鐘。以0.1-4.0毫克/毫升濃度范圍的D-(+)葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)樣品。HPLC分析得到粉碎產(chǎn)物酸水解液中葡萄糖濃度為3.70毫克/毫升，計算可得1克所述粉碎產(chǎn)物酸水解能得到重量為0.311克的葡萄糖，因為濃度為72重量％的硫酸溶液可以將粉碎產(chǎn)物中的淀粉全部水解成葡萄糖，因此所得葡萄糖的重量是粉碎產(chǎn)物中的淀粉重量的1.11倍，即1克所述粉碎產(chǎn)物中的淀粉含量為0.280克，則95千克粉碎產(chǎn)物中共含淀粉26.6千克。(2)酶解將步驟(1)取樣測試后剩余的粉碎產(chǎn)物與21千克水混合，調(diào)節(jié)pH值至5，加熱至7(TC后，以每克粉碎產(chǎn)物的干重計，加入20酶活力單位的a-淀粉酶(諾維信公司購得)，并在70。C下保溫酶解60分鐘后得到酶解產(chǎn)物。(3)發(fā)酵使酶解產(chǎn)物的溫度降至33'C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種105菌落形成單位的酒精酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33i:下于發(fā)酵罐中攪拌培養(yǎng)65小時，在10(TC蒸餾所得發(fā)酵產(chǎn)物，所得蒸餾餾分在78.3。C下二次蒸餾可得乙醇14.05千克。按照下式計算乙醇產(chǎn)率，計算結(jié)果見表l。乙醇產(chǎn)率=100°/。><乙醇重量/木薯原料中所含淀粉的重量取100克蒸餾乙醇后的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時，收集上層清液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共342克。并按照下式計算殘?zhí)锹?，計算結(jié)果見表l。殘?zhí)锹?發(fā)酵醪中殘?zhí)橇?木薯原料中所含淀粉的重量(4)廢液處理將發(fā)酵罐中的薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液從發(fā)酵罐中取出，用水沖洗發(fā)酵罐，將取出的廢液和沖洗后的水混合。將30批次上述發(fā)酵的廢液混合，通過水份測定儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司，SH-10A)檢測該混合廢液中的含水量為93.5重量％。取5噸該混合廢液加入到隔膜壓濾機(jī)(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，XMAZG600/1500X2000U\)中進(jìn)行過濾，所述隔膜壓濾機(jī)中普通濾板的數(shù)量為50個，隔膜濾板的數(shù)量為50個，并且普通濾板與隔膜濾板間隔排列；所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.8MPa，過濾的時間為2小時，得到濾餅；之后在隔膜濾板中充入擠壓介質(zhì)空氣，對過濾后的濾餅進(jìn)行壓榨，所述壓搾的壓力為lOMPa，壓榨的時間為2小時，得到固液分離后的廢水A1。通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水Al的COD值，結(jié)果如表2所示。將廢水A1攪拌均勻，形成懸浮液；然后取懸浮液1000克，靜置24小時，除去上清溶液，并稱取沉淀物的重量，得到固液分離后得到的廢水Al中雜質(zhì)的含量，結(jié)果如表2所示。通過廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司的廢水處理系統(tǒng)對得到的廢水Al進(jìn)行廢水處理，該廢水處理系統(tǒng)主要包括預(yù)酸化池中的預(yù)酸化作用、厭氧反應(yīng)器、A/0系統(tǒng)、沉淀池、氧化反應(yīng)池、氣浮池及污泥濃縮池。所述厭氧反應(yīng)器下部設(shè)有廢水布水管，內(nèi)裝厭氧顆粒污泥(帕克環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司生產(chǎn))；所述曝氣池下部設(shè)有曝氣管，池內(nèi)裝有好氧顆粒污泥(北京豐澤綠源環(huán)境技術(shù)有限公司)；所述氧化反應(yīng)池采用次氯酸鈉進(jìn)行氧化；所述氣浮池采用聚合氯化鋁(惠州市斯瑞爾環(huán)境化工有限公司)和陰離子PAM-(聚丙烯酰胺)對廢水進(jìn)行脫色；所述污泥濃縮池起到濃縮污泥的作用。所述廢水在厭氧反應(yīng)器中的停留時間為25小時，所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為21.5kgCOD/m3.d，溫度為35。C，pH值為6.8,從厭氧反應(yīng)器流出的廢水進(jìn)入A/0系統(tǒng)進(jìn)行好氧處理，所述廢水在A/O系統(tǒng)中的停留時間為50小時，所述A/0系統(tǒng)中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為0.1kgCOD/m3.d，溫度為20。C，pH值為7，溶解氧為lmg/l;經(jīng)曝氣池處理后的水進(jìn)入沉淀池沉降，上清液進(jìn)入氧化反應(yīng)池氧化，所述氧化的時間為0.5小時，再進(jìn)入氣浮系統(tǒng)處理后排出，所述氣浮池的表面負(fù)荷率為40m3/m2.h,所述上清液在氣浮池中停留的的時間為3分鐘。得到處理后的廢水Dl，通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)—化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水D1的COD值，結(jié)果如表2所示。實施例2本實施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。按照實施例1的方法對鮮木薯原料進(jìn)行粉碎，得到95千克粉碎產(chǎn)物(該粉碎產(chǎn)物中木薯原料的平均顆粒直徑為2毫米)。按照實施例1步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出該95千克粉碎產(chǎn)物中共含淀粉26.5千克。按照實施例1的條件對取樣測試后剩余的粉碎產(chǎn)物進(jìn)行酶解，對酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到乙醇13.91千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時，收集上層清液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照實施例1步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共395克。并按照實施例1的公式計算乙醇產(chǎn)率和殘橄竿，TT異結(jié)米見衣1。廢液處理將發(fā)酵罐中的薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液從發(fā)酵罐中取出，用水沖洗發(fā)酵罐，將取出的廢液和沖洗后的水混合。將30批次上述發(fā)酵的廢液混合，通過水份測定儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司，SH-10A)檢測該混合廢液中的含水量為93.5重量％。取5噸該混合廢液加入到隔膜壓濾機(jī)(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，XMAZG600/1500x2000UBK)中進(jìn)行過濾，所述隔膜壓濾機(jī)中普通濾板(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，廂式濾板)的數(shù)量為60個，隔膜濾板(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，1250型)的數(shù)量為60個，并且普通濾板與隔膜濾板間隔排列；所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.4MPa，過濾的時間為8小時，得到濾餅；之后在隔膜濾板中充入擠壓介質(zhì)空氣，對過濾后的濾餅進(jìn)行壓榨，所述壓榨的壓力為25MPa，壓榨的時間為0.2小時，得到固液分離后的廢水A2。通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水A2的C0D值，結(jié)果如表2所示。將廢水A2攪拌均勻，形成懸浮液；然后取懸浮液1000克，靜置24小時，除去上清溶液，并稱取沉淀物的重量，得到固液分離后得到的廢水A2中雜質(zhì)的含量，結(jié)果如表l所示。通過廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司的廢水處理系統(tǒng)對得到的廢水A2進(jìn)行廢水處理，該廢水處理系統(tǒng)主要包括預(yù)酸化池中的預(yù)酸化作用、厭氧反應(yīng)器、A/0系統(tǒng)、沉淀池、氧化反應(yīng)池、氣浮池及污泥濃縮池。所述厭氧反應(yīng)器下部設(shè)有廢水布水管，內(nèi)裝厭氧顆粒污泥(帕克環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司生產(chǎn))；所述曝氣池下部設(shè)有曝氣管，池內(nèi)裝有好氧顆粒污泥(北京豐澤綠源環(huán)境技術(shù)有限公司)；所述氧化反應(yīng)池采用次氯酸鈉進(jìn)行氧化；所述氣浮池釆用聚合氯化鋁(惠州市斯瑞爾環(huán)境化工有限公司)和陰離子PAM—(聚丙烯酰胺)對廢水進(jìn)行脫色；所述污泥濃縮池起到濃縮污泥的作用。所述廢水在厭氧反應(yīng)器中的停留時間為35小時，所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為21.5kgCOD/m3.d，溫度為38'C，所pH值為7.2，從厭氧反應(yīng)器流出的廢水進(jìn)入A/O系統(tǒng)進(jìn)行好氧處理，所述廢水在A/0系統(tǒng)中的停留時間為55小時，所述A/0系統(tǒng)中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為0.2kgCOD/m3.d，溫度為40。C，pH值為8，溶解氧為3mg/l;經(jīng)曝氣池處理后的水進(jìn)入沉淀池沉降，上清液進(jìn)入氧化反應(yīng)池氧化，所述氧化的時間為1.5小時，再經(jīng)氣浮處理后排出，所述氣浮池的表面負(fù)荷率為65m3/m2.h，所述上清液在氣浮池中的停留時間為5分鐘。得到處理后的廢水D2，通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水D2的COD值，結(jié)果如表2所示。對比例1本對比例說明采用木薯制備乙醇的參比方法。按照實施例2的方法制備乙醇，不同的是，將95千克鮮木薯原料(含水量65重量％)與95千克水混合(木薯原料鮮重與水的重量比為1:1)后進(jìn)行一次粉碎35分鐘，然后將一次粉碎產(chǎn)物直接進(jìn)行二次粉碎5分鐘，共得到190千克粉碎產(chǎn)物(該粉碎產(chǎn)物中木薯原料的平均顆粒直徑為6毫米)。按照實施例1步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出該190千克粉碎產(chǎn)物中共含淀粉26.5千克。采用與實施例1相同的條件對取樣測試后剩余的粉碎產(chǎn)物進(jìn)行酶解，對酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到乙醇13.51千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時，收集上層清液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共530克。并按照實施例1的公式計算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，計算結(jié)果見表l。根據(jù)與實施例2相同的方法對木薯發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行過濾，不同的是將隔膜濾板替換為普通濾板，所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.4MPa，過濾的時間為8小時，得到參比廢水CA1。通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測參比廢水CA1的COD值，結(jié)果如表2所示。將參比廢水CA1攪拌均勻，形成懸浮液；然后取懸浮液1000克，靜置24小時，除去上清溶液，并稱取沉淀物的重量，得到固液分離后得到的參比廢水CA1中雜質(zhì)的含量，結(jié)果如表2所示。根據(jù)與實施例2相同的方法對參比廢水CA1進(jìn)行廢水處理，得到廢水處理后的參比廢水CD1，通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測參比廢水CD1的COD值，結(jié)果如表2所示。實施例3本實施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。按照實施例1的方法制備乙醇，不同的是，所述粉碎的方法包括使用SFSP系列錘片式粉碎機(jī)先將30千克鮮木薯原料(含水量65重量％)進(jìn)行一次粉碎12分鐘，得到平均顆粒直徑為5.5毫米的一次粉碎產(chǎn)物30千克，然后將5重量％的該一次粉碎產(chǎn)物1.5千克與剩余的25千克未經(jīng)過粉碎的鮮木薯原料混合并再次進(jìn)行一次粉碎10分鐘，得到平均顆粒直徑為3毫米的一次粉碎產(chǎn)物55千克，將5重量％的該一次粉碎產(chǎn)物2.75千克再與剩余的40千克未經(jīng)過粉碎的木薯進(jìn)行一次粉碎15分鐘，共得到一次粉碎產(chǎn)物95千克，并將上述一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎3分鐘，得到95千克粉碎產(chǎn)物(該粉碎產(chǎn)物中木薯原料的平均顆粒直徑為2毫米)。按照實施例1步驟(l)所述高效液相條件，測定并計算出該95千克木薯漿液中共含淀粉26.8千克。采用與實施例1相同的條件對取樣測試后剩余的粉碎產(chǎn)物進(jìn)行酶解，對酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到乙醇14.28千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時，收集上層清液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共292克。并按照實施例1的公式計算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，計算結(jié)果見表l。廢液處理將發(fā)酵罐中的薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液從發(fā)酵罐中取出，用水沖洗發(fā)酵罐，將取出的廢液和沖洗后的水混合。將30批次上述發(fā)酵的廢液混合，通過水份測定儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司，SH-10A)檢測該混合廢液中的含水量為93.5重量％。取5噸該混合廢液加入到隔膜壓濾機(jī)(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，XMAZG600/1500X2000UBK)中進(jìn)行過濾，所述隔膜壓濾機(jī)中普通濾板的數(shù)量為55個，隔膜濾板的數(shù)量為55個，并且普通濾板與隔膜濾板間隔排列；所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.5MPa，過濾的時間為6小時，得到濾餅；之后在隔膜濾板中充入擠壓介質(zhì)空氣，對過濾后的濾餅進(jìn)行壓榨，所述壓榨的壓力為20MPa，壓榨的時間為0.5小時，得到廢水A3。通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水A3的COD值，結(jié)果如表2所示。將廢水A3攪拌均勻，形成懸浮液；然后取懸浮液1000克，靜置24小時，除去上清溶液，并稱取沉淀物的重量，得到固液分離后得到的廢水A3中雜質(zhì)的含量，結(jié)果如表2所示。通過廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司的廢水處理系統(tǒng)對得到的廢水A3進(jìn)行廢水處理，該廢水處理系統(tǒng)主要包括預(yù)酸化池中的預(yù)酸化作用、厭氧反應(yīng)器、A/0系統(tǒng)、沉淀池、氧化反應(yīng)池、氣浮池及污泥濃縮池。所述厭氧反應(yīng)器下部設(shè)有廢水布水管，內(nèi)裝厭氧顆粒污泥(帕克環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司生產(chǎn))；所述曝氣池下部設(shè)有曝氣管，池內(nèi)裝有好氧顆粒污泥(北京豐澤綠源環(huán)境技術(shù)有限公司)；所述氧化反應(yīng)池采用次氯酸鈉進(jìn)行氧化；所述氣浮池采用聚合氯化鋁(惠州市斯瑞爾環(huán)境化工有限公司)和陰離子PAM—(聚丙烯酰胺)對廢水進(jìn)行脫色；所述污泥濃縮池起到濃縮污泥的作用。所述廢水在厭氧反應(yīng)器中的停留時間為30小時，所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為21.5kgCOD/m3.d，溫度為36'C，pH值為7.0，從厭氧反應(yīng)器流出的廢水進(jìn)入A/0系統(tǒng)進(jìn)行好氧處理，所述廢水在A/O系統(tǒng)中的停留時間為45小時，所述A/O系統(tǒng)中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為0.12kgCOD/m3.d,溫度為30。C，pH值為7.5，溶解氧為2mg/l;經(jīng)曝氣池處理后的水進(jìn)入沉淀池沉降，上清液進(jìn)入氧化反應(yīng)池氧化，所述氧化的時間為l小時，再經(jīng)氣浮處理后排出，所述氣浮池的表面負(fù)荷率為50m3/m2.h，上清液在氣浮池中的停留時間為5分鐘。得到處理后的廢水D3，通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水D3的COD值，結(jié)果如表2所示。實施例4本實施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。按照實施例1的方法制備乙醇，不同的是，將61千克鮮木薯原料(含水量65重量％)與40千克干木薯片(含水量為13重量％)與65千克水混合后得到的166千克混合物進(jìn)行粉碎，粉碎的方法包括使用SFSP系列錘片式粉碎機(jī)先將40千克木薯原料混合物進(jìn)行一次粉碎20分鐘，得到木薯的平均顆粒直徑為5毫米的一次粉碎產(chǎn)物40千克，然后將8重量％的該粉碎產(chǎn)物3.2千克與剩余的木薯原料混合物中的30千克混合并重新進(jìn)行一次粉碎IO分鐘，得到木薯的平均顆粒直徑為4毫米的一次粉碎產(chǎn)物共70千克，將該一次粉碎產(chǎn)物的10重量％的該粉碎產(chǎn)物7千克再與剩余的木薯原料混合物中的40千克混合物進(jìn)行一次粉碎10分鐘，得到平均顆粒直徑為4毫米的一次粉碎產(chǎn)物共110千克，將該一次粉碎產(chǎn)物的6重量％的該粉碎產(chǎn)物6.6千克再與剩余的木薯原料混合物中的56千克混合物進(jìn)行一次粉碎10分鐘，得到平均顆粒直徑為3毫米的一次粉碎產(chǎn)物166千克，并將上述全部一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎5分鐘，得到166千克粉碎產(chǎn)物(該粉碎產(chǎn)物中木薯原料的平均顆粒直徑為1.8毫米)。按照實施例1步驟(1)所述高效液相條件，測得并計算出166千克粉碎產(chǎn)物中共含淀粉43.65千克。采用與實施例1相同的條件對取樣測試后的粉碎產(chǎn)物進(jìn)行酶解，不同的是，酶解時加水量為30千克，對酶解產(chǎn)物迸行發(fā)酵，得到乙醇23.48千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時，收集上層清液。0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測定并計算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共566克。并按照實施例1的公式計算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，計算結(jié)果見表l。廢液處理將發(fā)酵罐中的薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液從發(fā)酵罐中取出，用水沖洗發(fā)酵罐，將取出的廢液和沖洗后的水混合。將30批次上述發(fā)酵的廢液混合，通過水份測定儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司，SH-10A)檢測該混合廢液中的含水量為93.5重量％。取5噸該混合廢液加入到隔膜壓濾機(jī)(景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司，XMAZG600/1500X2000U\)中進(jìn)行過濾，所述隔膜壓濾機(jī)中普通濾板的數(shù)量為55個，隔膜濾板的數(shù)量為55個，并且普通濾板與隔膜濾板間隔排列；所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.5MPa，過濾的時間為6小時，得到濾餅；之后在隔膜濾板中充入擠壓介質(zhì)空氣，對過濾后的濾餅進(jìn)行壓榨，所述壓榨的壓力為20MPa，壓搾的時間為0.5小時，得到廢水A4。通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水A4的COD值，結(jié)果如表2所示。將廢水A4攪拌均勻，形成懸浮液；然后取懸浮液1000克，靜置24小時，除去上清溶液，并稱取沉淀物的重量，得到固液分離后得到的廢水A4中雜質(zhì)的含量，結(jié)果如表2所示。通過廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司的廢水處理系統(tǒng)對得到的廢水A4進(jìn)行廢水處理，該廢水處理系統(tǒng)主要包括預(yù)酸化池中的預(yù)酸化作用、厭氧反應(yīng)器、A/0系統(tǒng)、沉淀池、氧化反應(yīng)池、氣浮池及污泥濃縮池。所述厭氧反應(yīng)器下部設(shè)有廢水布水管，內(nèi)裝厭氧顆粒污泥(帕克環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司生產(chǎn))；所述曝氣池下部設(shè)有曝氣管，池內(nèi)裝有好氧顆粒污泥(北京豐澤綠源環(huán)境技術(shù)有限公司)；所述氧化反應(yīng)池采用次氯酸鈉進(jìn)行氧化；所述氣浮池采用聚合氯化鋁(惠州市斯瑞爾環(huán)境化工有限公司)和陰離子PAM—(聚丙烯酰胺)對廢水進(jìn)行脫色；所述污泥濃縮池起到濃縮污泥的作用。所述廢水在厭氧反應(yīng)器中的停留時間為28小時，所述厭氧反應(yīng)器中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為22kgCOD/m3.d，溫度為37"C，pH值為7.0，從厭氧反應(yīng)器流出的廢水進(jìn)入A/O系統(tǒng)進(jìn)行好氧處理，所述廢水在A/0系統(tǒng)中的停留時間為45小時，所述A/0系統(tǒng)中的反應(yīng)條件包括容積負(fù)荷為0.12kgCOD/m3.d,溫度為35。C，pH值為7.5，溶解氧為2.5mg/l;經(jīng)曝氣池處理后的水進(jìn)入沉淀池沉降，上清液進(jìn)入氧化反應(yīng)池氧化，所述氧化的時間為1小時，再經(jīng)氣浮處理后排出，所述氣浮池的表面負(fù)荷率為50m3/m2.h，上清液在氣浮池中的停留時間為4分鐘。得到處理后的廢水D4，通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89水質(zhì)一化學(xué)需氧量測定一重鉻酸鉀法檢測廢水D4的COD值，結(jié)果如表2所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>本發(fā)明的方法不但消耗水的量少，能夠在短時間內(nèi)完成粉碎，消耗的能量較少，設(shè)備的利用率高，粉碎效果高，同時采用本發(fā)明的二次粉碎的方法能夠很好的控制粉碎后的得到的粉碎產(chǎn)物中薯類原料顆粒的粒徑，使最終得到的薯類原料顆粒的粒徑小且均勻。從上表l中的數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的薯類原料制備乙醇的方法得到的乙醇的淀粉乙醇的產(chǎn)率明顯高于由參比方法得到的乙醇的淀粉乙醇的產(chǎn)率，且與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的制備乙醇的方法的殘?zhí)锹蚀蟠蠼档?。?<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>從上表2可以看出，實施例2固液分離后得到的廢水A2的COD值為34500毫克/升，而對比例1固液分離后得到的廢水CA1的COD值高達(dá)50000毫克/升，在相同的條件下進(jìn)行廢水處理后，實施例2得到的廢水D2的COD值為89毫克/升，而對比例1進(jìn)行廢水處理后得到的廢水CD1的COD值仍高達(dá)350毫克/升，說明本發(fā)明提供的方法通過降低固液分離后得到的廢水的化學(xué)需氧量值，能夠顯著的降低廢水處理的壓力，并且處理后的廢水能夠滿足環(huán)境的要求。權(quán)利要求1、一種采用薯類原料制備乙醇的方法，該方法包括將薯類原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與酶混合、酶解，得到酶解產(chǎn)物；發(fā)酵該酶解產(chǎn)物，從發(fā)酵產(chǎn)物中分離乙醇，并將薯類原料發(fā)酵制備乙醇的廢液進(jìn)行固液分離，得到濾餅和廢水，將得到的廢水進(jìn)行廢水處理，其特征在于，所述粉碎的方法包括先將薯類原料進(jìn)行一次粉碎，得到一次粉碎產(chǎn)物，將部分一次粉碎產(chǎn)物進(jìn)行二次粉碎，得到二次粉碎產(chǎn)物，將剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料混合進(jìn)行一次粉碎；固液分離使得到的廢水的化學(xué)需氧量值為30000-35000毫克/升。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物為全部一次粉碎產(chǎn)物重量的5-20重量5^;剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物占剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料的總重量的5-20重量％。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物為全部一次粉碎產(chǎn)物重量的5-10重量％;剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物占剩余部分的一次粉碎產(chǎn)物與未粉碎的薯類原料的總重量的5-10重量％。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一次粉碎產(chǎn)物中，薯類原料的平均顆粒直徑為2.5-10毫米；二次粉碎產(chǎn)物中，薯類原料的平均顆粒直徑為1.6毫米至小于2.5毫米。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述固液分離的方法為將所述廢液過濾并壓榨。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述過濾和壓搾在隔膜壓濾機(jī)中進(jìn)行。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.4-lMPa，過濾的時間為2-8小時。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述過濾的條件包括過濾的壓力為0.5-0.8MPa，過濾時間為4-6小時。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述壓榨的條件包括壓榨的壓力為10-25MPa，壓榨的時間為0.2-2小時。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述壓榨的條件包括壓榨的壓力為15-20MPa，壓搾的時間為0.5-1小時。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述薯類原料為鮮木薯與干木薯的混合物，所述干木薯與鮮木薯的重量比為1:1.5-2.5。12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述酶解使用的酶包括淀粉酶，以每克薯類原料的干重計，所述淀粉酶的用量為3.8-4.2酶活力單位；所述酶解的溫度為50-90°C，所述酶解的時間為20-70分鐘，所述酶解的pH值為5-6。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述淀粉酶為ot-淀粉酶、糖化酶、轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶和磷酸酯酶中的一種或幾種。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以每克酶解產(chǎn)物計，所述發(fā)酵所使用的酵母的接種量為103-108菌落形成單位，所述發(fā)酵的溫度為30-331:，發(fā)酵的時間為50-75小時。全文摘要本發(fā)明提供了一種采用薯類原料制備乙醇的方法，采用本發(fā)明提供的薯類原料制備乙醇的方法得到的乙醇的淀粉乙醇的產(chǎn)率明顯高于由參比方法得到的乙醇的淀粉乙醇的產(chǎn)率，且與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的制備乙醇的方法的殘?zhí)锹蚀蟠蠼档?；同時，通過本發(fā)明提供的方法能夠顯著的降低廢水處理的壓力，并且處理后的廢水能夠滿足環(huán)境的要求。文檔編號C12P7/06GK101586124SQ200810112270公開日2009年11月25日申請日期2008年5月22日優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日發(fā)明者于建東,劉清勛,呂建國,岳國君,張永新,林海龍,倩王,高純林申請人:中糧集團(tuán)有限公司