纖維乙醇-沼氣雙發(fā)酵廢水的回用研究.pdf

1、隨著國(guó)際能源價(jià)格的波動(dòng)和能源需求的不斷增長(zhǎng)，利用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。以纖維質(zhì)原料代替糧食生產(chǎn)燃料乙醇被認(rèn)為是解決燃料乙醇原料有限和成本高的根本出路。目前纖維乙醇項(xiàng)目的技術(shù)瓶頸主要是廢水難處理、生產(chǎn)所需酶價(jià)格高、秸稈運(yùn)輸及儲(chǔ)存困難和生產(chǎn)能耗高等，這些因素限制了纖維乙醇的發(fā)展。纖維乙醇廢水污染負(fù)荷高，組分復(fù)雜，數(shù)量巨大，是一種難處理的工業(yè)廢水。因此，探索有效的廢水處理方法是降低纖維乙醇生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。本文以河南天

2、冠集團(tuán)經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣處理后的纖維乙醇廢水為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了該廢水作為纖維乙醇發(fā)酵的配料用水回用于乙醇發(fā)酵的工藝過(guò)程，旨在減少?gòu)U水排放對(duì)環(huán)境的污染，為纖維乙醇項(xiàng)目的進(jìn)一步推廣奠定基礎(chǔ)。
　　首先采用國(guó)標(biāo)法對(duì)纖維乙醇-沼氣雙發(fā)酵廢水進(jìn)行分析，廢水的COD為2902mg/L，色度為3021，氨氮含量為300.9mg/L，總磷含量為16.75mg/L。利用GC-MS和ICP發(fā)射光譜法等分析方法對(duì)厭氧出水進(jìn)行成分分析，廢水中可定性

3、有機(jī)物有20多種，金屬離子種類較多，其中，鉀、鈣、鈉的含量較高。
　　其次，主要考察了甲酸、乙酸、丙酸、糠醛和氨氮等廢水主要成分對(duì)纖維素酶解和乙醇發(fā)酵過(guò)程的影響，找到其臨界抑制濃度。結(jié)果表明：沼氣發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的以甲酸、乙酸和丙酸為代表的小分子有機(jī)酸是抑制乙醇發(fā)酵的主要物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致最終乙醇產(chǎn)量的下降。甲酸、乙酸和丙酸對(duì)纖維素酶解過(guò)程的影響主要是酸度的影響，可以通過(guò)調(diào)節(jié)酶解液的初始pH而消除。甲酸、乙酸和丙酸對(duì)酵母發(fā)酵產(chǎn)生抑制的濃度

4、分別為1.6、3和3g/L?？啡?duì)纖維素酶解過(guò)程幾乎無(wú)影響，但對(duì)酵母發(fā)酵產(chǎn)生抑制，其抑制濃度為4g/L。氨氮在低濃度(＜0.6g/L)時(shí)對(duì)乙醇發(fā)酵有促進(jìn)作用，高濃度時(shí)抑制乙醇發(fā)酵。
　　最后以還原糖濃度、乙醇得率、殘還原糖濃度及失重為考察指標(biāo)，研究了纖維乙醇-沼氣雙發(fā)酵厭氧出水作為工藝用水回用于汽爆玉米秸稈酶解和乙醇發(fā)酵過(guò)程，探討其廢水回用的可行性。結(jié)果表明：廢水全回用對(duì)纖維素酶解和酵母發(fā)酵都有一定的抑制作用。廢水回用量為20％時(shí)