[发明专利]一种以木薯为主原料的酒精双环形生产方法

说明书

本发明公开了一种以木薯为主原料的酒精双环形生产方法，属于废水处理及酒精发酵工业技术领域。通过将经过固液分离的5‑40％的酒糟清液与其余经过厌氧消化处理以及膜过滤的酒糟清液回用作为酒精发酵的拌料水，进行发酵。本发明方法降低了拌料浓度和料液输送难度，进而降低了液化酶添加量和电耗，膜过滤可完全去除厌氧消化出水中的微生物，从而消除其对酒精发酵酿酒酵母产生的竞争性抑制等作用；利用本发明环形工艺发酵得到的酒精浓度较自来水配料得到的酒精浓度增加15.6‑26.3％，既降低了生产成本，又提高了酒精产量。

技术领域

本发明涉及一种以木薯为主原料的酒精双环形生产方法，属于废水处理及酒精发酵工业技术领域。

背景技术

酒精是我国发酵工业中最主要的大宗发酵产品之一。2017年，全国规模以上酒精生产企业共有131家，完成总产量830万吨，总产量位居全球第三。2017年9月，国家发展改革委、能源局、财政部等十五部委又联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。方案提出，到2020年，全国范围内将推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖。届时，我国燃料乙醇的需求量将达到1300万吨/年，而我国目前的燃料乙醇产量为260万吨/年，所以预计届时将新增燃料乙醇产量1000万吨/年，全国乙醇总产量将达到近2000万吨。

酒精工业快速发展的同时，也面临着非常突出的现实问题，即生产过程需要消耗大量的水资源，同时产生大量的高浓度有机废水(酒糟)。据统计，每生产一吨酒精约消耗15-20吨工艺用水，同时产生相当量的废水(据此计算，2017年，我国酒精生产废水量约为1.2-1.7亿吨)。这些废水直接排放会造成严重的环境污染，而采用现有处理技术处理后达标排放则又会给企业带来巨大的经济负担。因此，如何革新现有的酒精生产和废水处理模式，降低废水处理成本，实现废水综合利用已成为目前酒精工业急需解决的突出问题。目前，工业上酒精生产废水的处理主要采用“厌氧消化-好氧消化-深度处理”的技术路线。该工艺存在设备投资大、占地面积广、运行费用高等明显缺点，而且处理后的废水仍难以达到国家排放标准。所以酒精生产企业仍需将处理后的废水有偿排放至城市污水处理系统，以做进一步的处理，这不仅增加了企业的废水处理成本，而且对于企业说来，也造成了大量水资源的流失(对于处于缺水地区的企业，水资源的缺失则直接限制了酒精的生产)。随着中国环保政策的日益严格及用水成本的不断增加，开发新型的酒精生产废水处理工艺，淘汰现有工艺已是大势所趋。

专利CN101130790公开了发明名称为“以薯类为主原料的酒精双环形生产工艺”，提出将厌氧消化出水回用作酒精发酵的拌料水和部分酒糟回用作为调酸用水，可解决上述酒精废水处理工艺存在的问题。但实践表明该工艺存在以下几个问题：

(1)液化工段料液浓度高，导致液化酶添加量增加，料液输送困难，电耗增加；

(2)酒糟用作糖化过程的调酸用水，其中残存的部分微生物在糖化过程会大量繁殖，不仅造成酒精发酵可发酵性糖减少，还会抑制酵母生长，使发酵生酸严重，酒精产率下降。

(3)厌氧消化反应器的运行方式决定了会有部分污泥等悬浮物随着出水被洗脱出反应器，从而存在于沼液中。而这些污泥是由大量微生物及其代谢物聚集而成。当沼液回用时，其中残留的微生物会在管道、罐体中富集，对酒精发酵过程中的酵母产生竞争性抑制等作用。

发明内容

发明内容的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种新型的以薯类为原料的酒精双环形工艺。按照本发明提供的技术方案，一种以木薯为主原料的酒精双环形生产方法，所述方法为：酒精生产过程中，以厌氧消化出水经膜过滤后的膜滤液和部分酒糟清液混合作为配料水，其中，所述厌氧消化出水为酒精生产中的部分酒糟清液和/或生产过程中其他废水经过厌氧消化得到的，所述酒糟清液为酒精生产中的蒸馏废液经过固液分离得到的。

在本发明的一种实施方式中，所述膜滤液占配料水总体积的10～90％，酒糟清液占配料水总体积的5～40％。