發(fā)布時間：2017-12-25 22:03

  本文關(guān)鍵詞：纖維乙醇—沼氣雙發(fā)酵廢水的回用研究　出處：《鄭州大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 纖維乙醇 廢水 酶解 酵母發(fā)酵 汽爆玉米秸稈 回用

【摘要】：隨著國際能源價格的波動和能源需求的不斷增長,利用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇成為國內(nèi)外的研究熱點之一。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。目前纖維乙醇項目的技術(shù)瓶頸主要是廢水難處理、生產(chǎn)所需酶價格高、秸稈運輸及儲存困難和生產(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。本文以河南天冠集團經(jīng)過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣處理后的纖維乙醇廢水為研究對象,重點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)酵的工藝過程,旨在減少廢水排放對環(huán)境的污染,為纖維乙醇項目的進一步推廣奠定基礎(chǔ)。首先采用國標(biāo)法對纖維乙醇-沼氣雙發(fā)酵廢水進行分析,廢水的COD為2902mg/L,色度為3021,氨氮含量為300.9 mg/L,總磷含量為16.75 mg/L。利用GC-MS和ICP發(fā)射光譜法等分析方法對厭氧出水進行成分分析,廢水中可定性有機物有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纖維素酶解和乙醇發(fā)酵過程的影響,找到其臨界抑制濃度。結(jié)果表明:沼氣發(fā)酵過程中產(chǎn)生的以甲酸、乙酸和丙酸為代表的小分子有機酸是抑制乙醇發(fā)酵的主要物質(zhì),會導(dǎo)致最終乙醇產(chǎn)量的下降。甲酸、乙酸和丙酸對纖維素酶解過程的影響主要是酸度的影響,可以通過調(diào)節(jié)酶解液的初始p H而消除。甲酸、乙酸和丙酸對酵母發(fā)酵產(chǎn)生抑制的濃度分別為1.6、3和3 g/L�？啡⿲w維素酶解過程幾乎無影響,但對酵母發(fā)酵產(chǎn)生抑制,其抑制濃度為4 g/L。氨氮在低濃度(0.6 g/L)時對乙醇發(fā)酵有促進作用,高濃度時抑制乙醇發(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)酵過程,探討其廢水回用的可行性。結(jié)果表明:廢水全回用對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%時對酶解和乙醇得率無影響。采用活性氧化鋁和活性炭吸附法對廢水進行資源化處理,處理后廢水的最大回用量分別為40%,50%。放大實驗表明:廢水作為部分工藝用水回用于汽爆玉米秸稈酶解和乙醇發(fā)酵過程是可行的。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：1334599