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
技術領域：
本發(fā)明屬于食品加工廢棄物處理領域，更具體地說是屬于濃縮果汁固體廢棄物的厭氧發(fā)酵工藝。該工藝利用厭氧發(fā)酵系統(tǒng)對果汁生產中的固體廢棄物進行了處理。
背景技術：
陜西省是全國最大的蘋果生產基地，至06年，陜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(jù)西安海關統(tǒng)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(fā)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季節(jié)短，只有半年左右的時間，設備閑置率高。我國果品加工綜合利用效率低下，濃縮果汁業(yè)每年要產生數(shù)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(huán)境的極大污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、果核和殘余果肉組成，含有可溶性糖、維生素、礦物質及纖維素等豐富的營養(yǎng)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喂養(yǎng)和垃圾處理回收沼氣兩方面，國外還更多用于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(yè)固體廢棄物的綜合利用中，用厭氧發(fā)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(yè)固體廢棄物，相比其他種類的固體廢物，有其獨特性。此類固廢污染物以有機酸、果膠、淀粉、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(fā)酵時容易產生揮發(fā)酸積累，運行不穩(wěn)定，需添加大量藥劑保持其緩沖性，增加成本。

發(fā)明內容
本發(fā)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(fā)酵工藝；為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的具體工藝步驟為1、混合物的碳氫比工藝發(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；取四個包扎封口的廣口瓶，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，測量各自發(fā)酵產物中的純蛋白質含量。2、混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對厭氧發(fā)酵的順利進行有很大影響，在進行系統(tǒng)試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發(fā)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(fā)酵的產酸規(guī)律，得出混合物的產酸發(fā)酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量，以及為穩(wěn)定運行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實驗調整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發(fā)酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進行發(fā)酵。期間不調PH，保持發(fā)酵溫度為35°C，每三天測定發(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)碳氮比實驗調整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發(fā)酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進行發(fā)酵，采用一次投料方式，進行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個實驗的剩余污泥，以NaOH溶液調節(jié)并維持發(fā)酵液PH在6. 8 7. 2，測定發(fā)酵前后混合物的TS、VS、COD值，并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(fā)明利用厭氧發(fā)酵系統(tǒng)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(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；取四個包扎封口的廣口瓶，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，測量各自發(fā)酵產物中的純蛋白質含量。2、混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對厭氧發(fā)酵的順利進行有很大影響，在進行系統(tǒng)試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發(fā)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(fā)酵的產酸規(guī)律，得出混合物的產酸發(fā)酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量，以及為穩(wěn)定運行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)。取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)碳氮比實驗調整其 C/N。用35°C的溫水稀釋至8L(發(fā)酵灌有效容積8L)，以9%的料液濃度進行發(fā)酵。期間不調PH，保持發(fā)酵溫度為35°C，每三天測定發(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)碳氮比實驗調整其 C/N。用35 °C的溫水稀釋至8L (發(fā)酵灌有效容積8L)，以9 %的料液濃度進行發(fā)酵，采用一次投料方式，進行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個實驗的剩余污泥，以NaOH溶液調節(jié)并維持發(fā)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(fā)酵工藝，其特征在于該工藝的步驟為(1)混合物的碳氫比工藝發(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；取四個包扎封口的廣口瓶，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，測量各自發(fā)酵產物中的純蛋白質含量；(2)混合物的酸性發(fā)酵工藝發(fā)酵原料的特性對厭氧發(fā)酵的順利進行有很大影響，在進行系統(tǒng)試驗前不但需要對果渣混合物的特性進行分析，也要對發(fā)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(fā)酵的產酸規(guī)律，得出混合物的產酸發(fā)酵時間以及VFA產量，以便確定進料固含量， 以及為穩(wěn)定運行提供操作參數(shù)(比如加藥量)、操作經驗(比如加藥時機)；取粉碎至Imm以下的新鮮果渣和干二沉污泥，混合均勻，根據(jù)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(fā)酵。期間不調pH，保持發(fā)酵溫度為35°C， 每三天測定發(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(fā)酵，采用一次投料方式，進行了厭氧發(fā)酵。接種物為上個實驗的剩余污泥，以NaOH溶液調節(jié)并維持發(fā)酵液pH在6. 8 7. 2，測定發(fā)酵前后混合物的TS、VS、COD值，并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(fā)酵工藝屬于食品加工廢棄物處理領域，更具體地說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氫比工藝；混合物的酸性發(fā)酵工藝；系統(tǒng)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(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者劉奇航 申請人:劉奇航