專利名稱：濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品加工廢棄物處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是屬于濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝。該工藝?yán)脜捬醢l(fā)酵系統(tǒng)對(duì)果汁生產(chǎn)中的固體廢棄物進(jìn)行了處理。
背景技術(shù)：
陜西省是全國(guó)最大的蘋果生產(chǎn)基地，至06年，陜西濃縮果汁生產(chǎn)能力達(dá)63萬(wàn)噸， 實(shí)際生產(chǎn)了 55萬(wàn)噸，以蘋果為主的濃縮果汁90%以上出口(2007年中國(guó)果汁大會(huì))。據(jù)西安海關(guān)統(tǒng)計(jì)，今年1 6月份全省出口濃縮蘋果汁30. 35萬(wàn)噸。這樣，按90%出口計(jì)算，今年1 6月份全省濃縮果汁實(shí)際生產(chǎn)約33. 72萬(wàn)噸，消耗蘋果約236. 04萬(wàn)噸。估測(cè)今年全年濃縮果汁實(shí)際生產(chǎn)67. 44萬(wàn)噸(工廠生產(chǎn)時(shí)間約為第一年8月份至次年三月份)，消耗蘋果472. 08萬(wàn)噸。我國(guó)的果汁生產(chǎn)存在很多問(wèn)題，例如發(fā)達(dá)國(guó)家蘋果的貯藏能力一般都達(dá)到總產(chǎn)量的80%，而我國(guó)的貯藏能力只有20%左右，且先進(jìn)貯藏方式所占比例很小。貯藏能力和貯藏方式的落后就使得我省果汁生產(chǎn)季節(jié)短，只有半年左右的時(shí)間，設(shè)備閑置率高。我國(guó)果品加工綜合利用效率低下，濃縮果汁業(yè)每年要產(chǎn)生數(shù)億噸的下腳料，這些下腳料若不經(jīng)過(guò)處理，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)腐爛，變酸變臭，造成環(huán)境的極大污染和資源的巨大浪費(fèi)。蘋果渣是蘋果加工中的一種下腳料，主要由果皮、果核和殘余果肉組成，含有可溶性糖、維生素、礦物質(zhì)及纖維素等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是良好的可利用資源。因此將果品加工副產(chǎn)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(jīng)濟(jì)收益。目前對(duì)果渣的綜合利用主要有飼料喂養(yǎng)和垃圾處理回收沼氣兩方面，國(guó)外還更多用于生產(chǎn)化工原料產(chǎn)品如果膠、果醋、酒精、檸檬酸、低聚糖等。在濃縮果汁業(yè)固體廢棄物的綜合利用中，用厭氧發(fā)酵的方法生產(chǎn)沼氣，利用沼渣， 是一種有前途的處理方式。但是，濃縮果汁業(yè)固體廢棄物，相比其他種類的固體廢物，有其獨(dú)特性。此類固廢污染物以有機(jī)酸、果膠、淀粉、糖類為主，碳水化合物較多，蛋白質(zhì)含量低， 缺少N、P等元素，厭氧發(fā)酵時(shí)容易產(chǎn)生揮發(fā)酸積累，運(yùn)行不穩(wěn)定，需添加大量藥劑保持其緩沖性，增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)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(fā)酵工藝；為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的具體工藝步驟為1、混合物的碳?xì)浔裙に嚢l(fā)酵劑醪糟中的酵母菌；發(fā)酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個(gè)包扎封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過(guò)Ca(OH)2調(diào)整PH值為6.0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3，按純氮計(jì)算，每瓶各加入N :0 0.057g(此時(shí)各瓶碳氮比相當(dāng)于1 30 63)。最后加入發(fā)酵劑，混合均勻。置于生化培養(yǎng)箱中。在35°C條件下，培養(yǎng)4天后，80°C烘干備用，測(cè)量各自發(fā)酵產(chǎn)物中的純蛋白質(zhì)含量。2、混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對(duì)厭氧發(fā)酵的順利進(jìn)行有很大影響，在進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)前不但需要對(duì)果渣混合物的特性進(jìn)行分析，也要對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的酸化階段進(jìn)行酸化試驗(yàn)，以探索果渣混合物厭氧發(fā)酵的產(chǎn)酸規(guī)律，得出混合物的產(chǎn)酸發(fā)酵時(shí)間以及VFA產(chǎn)量，以便確定進(jìn)料固含量，以及為穩(wěn)定運(yùn)行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經(jīng)驗(yàn)(比如加藥時(shí)機(jī))。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發(fā)酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵。期間不調(diào)PH，保持發(fā)酵溫度為35°C，每三天測(cè)定發(fā)酵液VFA含量及pH。3、系統(tǒng)厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發(fā)酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵，采用一次投料方式，進(jìn)行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個(gè)實(shí)驗(yàn)的剩余污泥，以NaOH溶液調(diào)節(jié)并維持發(fā)酵液PH在6. 8 7. 2，測(cè)定發(fā)酵前后混合物的TS、VS、COD值，并定時(shí)記錄每天的產(chǎn)氣量。TS去除率和VS去除率分別達(dá)到60. 61%和57. 98%, TS產(chǎn)氣率和VS產(chǎn)氣率分別為 54. 12ml · 和 61. 57ml · g-1。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用厭氧發(fā)酵系統(tǒng)對(duì)果汁生產(chǎn)中的固體廢棄物進(jìn)行了處理，工藝步驟為1、混合物的碳?xì)浔裙に嚢l(fā)酵劑醪糟中的酵母菌；發(fā)酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個(gè)包扎封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過(guò)Ca(OH)2調(diào)整PH值為6.0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3，按純氮計(jì)算，每瓶各加入N :0 0.057g(此時(shí)各瓶碳氮比相當(dāng)于1 30 63)，最后加入發(fā)酵劑，混合均勻，置于生化培養(yǎng)箱中。在35°C條件下，培養(yǎng)4天后，80°C烘干備用，測(cè)量各自發(fā)酵產(chǎn)物中的純蛋白質(zhì)含量。2、混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對(duì)厭氧發(fā)酵的順利進(jìn)行有很大影響，在進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)前不但需要對(duì)果渣混合物的特性進(jìn)行分析，也要對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的酸化階段進(jìn)行酸化試驗(yàn)，以探索果渣混合物厭氧發(fā)酵的產(chǎn)酸規(guī)律，得出混合物的產(chǎn)酸發(fā)酵時(shí)間以及VFA產(chǎn)量，以便確定進(jìn)料固含量，以及為穩(wěn)定運(yùn)行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經(jīng)驗(yàn)(比如加藥時(shí)機(jī))。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發(fā)酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵。期間不調(diào)PH，保持發(fā)酵溫度為35°C，每三天測(cè)定發(fā)酵液VFA含量及pH。3、系統(tǒng)厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發(fā)酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵，采用一次投料方式，進(jìn)行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個(gè)實(shí)驗(yàn)的剩余污泥，以NaOH溶液調(diào)節(jié)并維持發(fā)酵液PH在6. 8 7. 2。
權(quán)利要求
1.濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝，其特征在于該工藝的步驟為(1)混合物的碳?xì)浔裙に嚢l(fā)酵劑醪糟中的酵母菌；發(fā)酵原料鮮純果渣，粉碎至Imm以下；取四個(gè)包扎封口的廣口瓶，各稱鮮純果渣30g，置入廣口瓶中，通過(guò)Ca (OH) 2調(diào)整pH值為6. 0 8. 5，各瓶分別加入不同量的NH4NO3,按純氮計(jì)算，每瓶各加入N :0 0. 057g，此時(shí)各瓶碳氮比相當(dāng)于1 30 63，最后加入發(fā)酵劑，混合均勻，置于生化培養(yǎng)箱中，在35°C條件下，培養(yǎng)4天后，80°C烘干備用，測(cè)量各自發(fā)酵產(chǎn)物中的純蛋白質(zhì)含量；(2)混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對(duì)厭氧發(fā)酵的順利進(jìn)行有很大影響，在進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)前不但需要對(duì)果渣混合物的特性進(jìn)行分析，也要對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的酸化階段進(jìn)行酸化試驗(yàn)，以探索果渣混合物厭氧發(fā)酵的產(chǎn)酸規(guī)律，得出混合物的產(chǎn)酸發(fā)酵時(shí)間以及VFA產(chǎn)量，以便確定進(jìn)料固含量， 以及為穩(wěn)定運(yùn)行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經(jīng)驗(yàn)(比如加藥時(shí)機(jī))；取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其C/N， 用35°C的溫水稀釋至8L，以9%的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵。期間不調(diào)pH，保持發(fā)酵溫度為35°C， 每三天測(cè)定發(fā)酵液VFA含量及pH ；(3)系統(tǒng)厭氧消化工藝取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實(shí)驗(yàn)調(diào)整其C/N， 用35°C的溫水稀釋至8L，以9%的料液濃度進(jìn)行發(fā)酵，采用一次投料方式，進(jìn)行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個(gè)實(shí)驗(yàn)的剩余污泥，以NaOH溶液調(diào)節(jié)并維持發(fā)酵液pH在6. 8 7. 2，測(cè)定發(fā)酵前后混合物的TS、VS、COD值，并定時(shí)記錄每天的產(chǎn)氣量。
全文摘要
濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝屬于食品加工廢棄物處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是屬于濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝。本發(fā)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(fā)酵工藝。本發(fā)明的工藝步驟為混合物的碳?xì)浔裙に?；混合物的酸性發(fā)酵工藝；系統(tǒng)厭氧消化工藝。
文檔編號(hào)C12R1/645GK102443606SQ20101050792
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者劉奇航 申請(qǐng)人:劉奇航