发酵工业清洁生产

关于发酵工业清洁生产一、利用废渣、废液生产单细胞蛋白单细胞蛋白（SCP）概要：它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。用于生产SCP的微生物：微型藻类、非病原细菌、酵母菌和真菌等利用基质：糖类、烃类、石油类和有机废液等第2页,共23页，2024年2月25日，星期天（一）利用废液生产单细胞蛋白1、味精废液生产单细胞蛋白工艺流程图第3页,共23页，2024年2月25日，星期天2、柠檬酸发酵废液生产光合细菌菌体工艺流程图第4页,共23页，2024年2月25日，星期天（二）利用废渣生产单细胞蛋白1、利用酒糟固体发酵生产单细胞蛋白的工艺流程图第5页,共23页，2024年2月25日，星期天2、固体发酵培养的优缺点（1）优点：无需严格灭菌、不需特殊前处理、后处理简单、得率高、无废液或较少排放、无环境污染（2）缺点：过程粗放，用原料多第6页,共23页，2024年2月25日，星期天二.用废液废渣提取有用产物（一）玉米酒精糟生产全酒糟干燥饲料第7页,共23页，2024年2月25日，星期天（二）啤酒酵母生产饲料酵母啤酒酵母中含丰富的蛋白质、维生素、矿物质等多种营养成分：1.啤酒废酵母生产饲料酵母：啤酒废酵母→贮存→成浆→泵送→干燥→粉碎→产品2.啤酒废酵母为原料生产调味酱油：酵母泥→洗涤→水解反应→一次灭菌→半成品→二次灭菌→成品另外，啤酒废酵母泥还可以酵母浸膏、酶法生产ATP等。第8页,共23页，2024年2月25日，星期天（三）从发酵工业废菌丝中提取壳聚糖在青霉素或柠檬酸发酵中产生大量菌丝被作为废弃物，其中含相当数量的壳聚糖；壳聚糖可用作絮凝剂、药物载体、食品保鲜剂等。壳聚糖生产：废菌丝体→菌体→菌体→菌体→溶液→沉淀→壳聚糖破碎脱乙酰洗涤至中性酸提沉淀离心、洗涤、干燥第9页,共23页，2024年2月25日，星期天（四）利用氨基酸发酵废液制取化学肥料氨基酸发酵废液含有高浓度的硫酸铵，可提取出来制成化学肥料；制取硫酸铵：第10页,共23页，2024年2月25日，星期天

三.案例分析与经济效益分析（一）味精厂清洁生产第11页,共23页，2024年2月25日，星期天该工艺的优点1、革除离子交换工艺，没有例子交换成本2、改冷冻结晶为常温结晶，节约大量冷冻电耗3、产品收得率很高，谷氨酸提取得率高达95%以上4、实现物料主体闭路循环，无对环境造成很大污染的母液排除，达到经济、环保和社会效益的三者合一，其中可产副产物有：菌体蛋白（干），结晶硫酸铵，腐殖质（有机肥）5、冷凝水（60℃）可循环可作为工艺用水，实现废水零排放6、年经济效益600万~800万元人民币第12页,共23页，2024年2月25日，星期天（二）白酒工艺传统的白酒酿造，大多采用常规的工艺设备，既影响出酒率，产生的废水量也大，污染治理困难。现结合国内一些名酒企业清洁生产工作，简要介绍白酒酿造的清洁生产。第13页,共23页，2024年2月25日，星期天白酒酿造的清洁生产工艺流程与常规生产相同:原料粉碎→预蒸→吊酒蒸煮→原酒勾兑→成品酒1.工艺流程及产污环节从生产的工艺来看，传统的白酒酿造采用固态发酵工艺生产，工艺用水少，水份基本包含于原料颗粒中，不造成流失，造成污染的主要是甑锅底水、发酵废水,又称黄水-、冷却水、清洗场地用水、洗瓶用水等。甑底水、发酵废水、清洗场地水中混有大量天然有机物，使废水中的COD、BOD、SS含量增高。第14页,共23页，2024年2月25日，星期天2.清洁生产措施2.1-甑锅底水：------含有大量的有机成份，而从底锅水中提取乳酸制品获得了较好的经济效益和环境效益。-------加大甑锅底镰网孔密度，减少醅料落入底锅，也可以降低底锅水中的COD浓度第15页,共23页，2024年2月25日，星期天2.2-发酵废水（黄水）1>在窖池养护、窑泥制作、底锅回收等方面有一定的功益，但许多企业黄水的利用率不高----原因：一方面由于COD和BOD含量高，给环境带来很大污染另一方面黄水中大量有益成份如酸、酯、醇等物质未得到很好的开发和利用。第16页,共23页，2024年2月25日，星期天2>应用生物酯化酶对黄水进行酯化，生成酯化液及高酯调味酒。酯化液------利用现代微生物技术与发酵工程技术将有机酸等成分转化为酯类等白酒香味成分的混合液，其中富含以己酸乙酯为主要成分的多种香型的香味成分。由酯化酶催化合成的香酯液其己酸乙酯含量大大超过高酯调味酒，且具备“窖香”、“糟香”特点,用其在车间串蒸使原酒质量迅速提高不受发酵周期的限制第17页,共23页，2024年2月25日，星期天采用生物酶酯化技术后，可以取得以下效果：实现原酒质量突破性提高；应用于串蒸、提取高酯调味酒，实现新型白酒勾兑技术的突破；实现对酿酒下脚料资源的再利用，使黄水中的COD、BOD含量在原有基础上下降第18页,共23页，2024年2月25日，星期天2.3-冷却水冷却水循环使用：处理后作为锅炉的补充水，富裕部分的冷却水经地下水网回流和上塔循环时将热能释放，重新进入供水管网。在冷却水回收上采用全封闭回收管网：将冷却水汇入集水池，分配给浴室和包装车间洗瓶使用，浴室用水和洗瓶水经中水处理后，作为消防、冲洗场地、冲洗厕所、绿化、浇洒草地,、锅炉除尘和冲灰，以及炉排大轴的冷却用水。第19页,共23页，2024年2月25日，星期天2.4洗瓶水对洗瓶机增加水循环利用装置，用冷却水洗瓶，由于具有一定的温度，洗瓶效果显著，可节约其用水量的60%以上。第20页,共23页，2024年2月25日，星期天3.清洁生产效益传统白酒酿造实施清洁生产后，甑锅底水和黄水不稀释，采用“生化;物化”方法可直接处理，与常规生产相比：废水排放量大大减少废水可生化性得到显著提高废水易于治理，从而减轻了水体环境污染负荷，环境效益十分显著。同时，清洁生产还可降低能耗、