【文章內(nèi)容簡介】 建筑物、道路、管道及綠化布置要整齊美觀協(xié)調(diào)。l 保證廠房室內(nèi)有良好的自然采光、通風及防止過度日曬。 三廢的處理及利用飼料酵母工廠產(chǎn)生的廢氣主要是生產(chǎn)中使用和工藝過程產(chǎn)生的HCl、H2S、NHH2SO4等氣體，防治措施是：提高設(shè)備密閉性，加高排廢氣煙道，煙道中加噴淋水霧除塵裝置，減少廢氣中顆粒物質(zhì)排放到大氣。廢酸母液含有蛋白質(zhì)、殘?zhí)?、有機酸、酵母、氨基酸等，本設(shè)計將這高濃度廢水制成復合肥，廢液先做綜合處理，回收部分有用物質(zhì)，然后再做生化處理，達到排放標準，即PH6~固體懸浮物200g/L、BOD60mg/L、COD100mg/L、。最后既清除了污染，又獲得了副產(chǎn)物，提高了經(jīng)濟效益。 廢渣的處理及利用在飼料酵母生產(chǎn)中，產(chǎn)生了大量廢渣，作為廢棄物排放，嚴重污染了環(huán)境。廢渣應(yīng)按照“資源化，減量化，無害化”處置原則，分類收集，堆放，分質(zhì)處置，盡可能實現(xiàn)資源的綜合利用。企業(yè)的廢渣即鍋爐爐灰盒回收的粉煤灰隨產(chǎn)隨運出廠外，其爐渣和粉煤灰可用于鋪路和作為兼職保溫材料。部分原料渣、糖渣售出作為飼料，炭渣可回收利用。 噪音處理主要通過采用噪音小、震動小的設(shè)備，并通過一系列的隔音措施防止和減小噪音。第二章 全廠工藝流程選擇及論證磅秤 輸送帶電磁除鐵細粉碎機粗粉碎機風送裝置調(diào)漿粉漿泵噴射液化液化罐糖化罐噴淋冷卻糖化醪泵消泡劑一級種子二級種子 發(fā)酵罐滾筒干燥機二段分離機一段分離機螺旋輸送機提升機包裝粉碎機成品滅菌計量液氨節(jié)流閥分濾器分濾器高空采風粗濾器空氣貯罐空壓機一級冷卻旋風分離二級冷卻絲網(wǎng)分離加熱總過濾器圖21木薯干斜面培養(yǎng)產(chǎn)朊假絲酵母旋風分離器機酵母粉儲箱 粉碎車間谷物或薯類原料的淀粉，常以顆粒狀態(tài)儲存于細胞之中，受細胞壁的保護，既不能溶于水，也不易和淀粉水解酶接觸，進行粉碎后，成為粉末原料，使淀粉釋出，增加原料接觸面積，有利于淀粉顆粒的吸水膨脹，糊化，提高熱處理效率，縮短熱處理時間，使原料中淀粉損失減少，粉末狀原料加水混合后易流動輸送。木薯片 過磅 倒包機 皮帶輸送機 鐵罩 旋風分離器 袋濾器 抽風機旋風分離器 細粉碎機 料箱 粗粉碎機 閉風器 風機 閉風器 螺旋輸送機 調(diào)漿桶 泵去液化 加蒸汽圖22（1）輸送方式原料距離粉碎間有一段距離，采用皮帶輸送會大大減輕原來輸送的勞動強度，而且在皮帶輸送的上方裝有吸磁裝置，吸取干薯中的鐵質(zhì)雜質(zhì)，經(jīng)皮帶輸送后，采用抽風機送，由引風機把薯干運進料管，利用空氣流動所產(chǎn)生的抽動力在管道中將物料輸送，木薯干在曬制及收購過程中，往往混有鐵片等雜質(zhì)，它們在風送中不能為氣流所帶走而自動掉落在地上，實現(xiàn)了對原料的風選。而且整個系統(tǒng)的負壓狀態(tài)利于無塵作業(yè)。實踐證明，風送具有以下優(yōu)點：l 由于鐵和石塊進入細碎機的機會較少，對后面工序設(shè)備磨損大大降低。l 粉碎效率比機械提升50%。l 由風管代替一套斗式提升機，并且可以省掉一些除塵和除鐵裝置，從而簡化了工藝，設(shè)備。l 實現(xiàn)了過程的連續(xù)化，自動化。l 但氣流輸送存在著耗電大，動力費用大，噪音大的缺點，雖然如此，氣流輸送仍然是一項較新的輸送技術(shù)。（2）粉碎方法的選擇目前原料的粉碎方法有干法和濕法兩種，綜合多方面因素，本工藝采用二級干法粉碎。濕法粉碎用于加工水分較多的原料，其主要優(yōu)點是原料粉末不飛揚，損失少，省去了除塵通風設(shè)備，但是，由于南方氣溫高，濕原料粉漿易變質(zhì)，因此參照國內(nèi)許多酒精廠工藝沒，我們選擇了干法粉碎，其主要原因是：濕法粉碎的原料只能立即用于生產(chǎn)，不宜貯藏，且耗電量比干法多8～10%，同時粉碎機易堵塞，干法粉碎是原料過磅后直接進入粉碎機進行粉碎，耗電比濕法省，易保質(zhì)生產(chǎn)暢通，采用適當方法，可以接近完全地消除粉塵飛揚。由于濕法粉碎不利于連續(xù)生產(chǎn)以及干法粉碎的諸多優(yōu)點，本設(shè)計采用干法粉碎。(3) 粉碎度的選擇粉碎是連續(xù)生產(chǎn)酒精的前提，原料粉碎度的大小因原料不同而異，因此根據(jù)原料不同確定適當?shù)姆鬯槎仁呛苡斜匾?，如果粉碎度大，吸水困難，液化困難，粉碎度偏小，則在粉碎過程中耗電量較大。對實際生產(chǎn)不利，因此，必須嚴格控制好粉碎度，本工藝采用二級粉碎，粗粉碎采用的粉碎比為1:10～15，選用7mm篩孔；細粉碎采用的粉碎比為1:30～40。粉碎度基本合適達到工藝要求，液化效果較好。(4)調(diào)漿工藝在液化工段之前加一定量的水對原料進行調(diào)漿，所加的水一部分來自蒸餾車間的冷凝水，一部分來自車間液化結(jié)束的冷卻水。其加水量有一定的比例，若加水量過多，會使粉漿很稀，導致工廠生產(chǎn)能力降低，設(shè)備利用率低，蒸汽消耗大，若加水過少，粉漿過濃，粘度大，流動性差，會導致噴射液化時受熱不均，酶不能更好地作用，形成糖份損失，同時不利于輸送，酵母發(fā)酵，根據(jù)上述情況，目前我國各酒廠對原料的加水比為1:～1:(干薯：水)。本設(shè)計取1:。加水比大是為了避免發(fā)生糖焦化。提高了淀粉出酒率，酵母發(fā)酵好，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。另外，加水的溫度也進行了選擇。一般情況下，粉狀原料的加水溫度在50℃ 左右，在螺旋攪拌器中，水與α淀粉酶同時加入，同粉狀木薯干進行均勻混合，送入攪拌桶，再泵入噴射液化器，若水溫過高，原料與高溫水接觸時，會部分糊化而結(jié)塊，造成液化不徹底，降低出酒率，反之過低，噴射液化時需較多的蒸汽，蒸汽耗用量大，成本高。粉碎物料細度≤加水比：木薯干片：水=1:調(diào)漿溫度：55℃粉漿濃度：18176。BX粉漿泵 噴射液化器 液化罐（120min，85℃） 冷卻器 蒸汽 發(fā)酵罐 醪液泵 噴淋冷卻器 糖化罐（30min，60℃） 酒母罐 糖化酶 圖23在α淀粉酶的最佳作用溫度范圍內(nèi)，通過α淀粉酶的酶解作用，使植物組織和細胞徹底破裂，原料內(nèi)含物的淀粉顆粒吸水膨脹而破壞，使淀粉由顆粒變成溶解狀的糊液。目的是使淀粉易受糖化酶的作用，水解成可發(fā)酵性糖。由于傳統(tǒng)的高溫高壓蒸煮工藝存在著耗氣量大，對設(shè)備要求高，勞動強度大，而且在高溫高壓下糖分容易焦化和水解，醪液質(zhì)量較低等一系列缺點。因此，本設(shè)計采用目前較為先進的無蒸煮低溫液化工藝，此工藝的特點主要有：（1）設(shè)備簡單，投資少。（2）由于使用酶作為催化劑，具有高效性，專一性，得到的醪液質(zhì)量好，可提高淀粉出酒率，而且用量少，降低成本。（3）所需設(shè)備不需耐高溫高壓，節(jié)省了設(shè)備投資。（4）由于是在低溫常壓下液化，與高溫高壓蒸煮相比，水電汽消耗量大大減少，降低了成本。本工藝在擴大實驗與大生產(chǎn)中證明，淀粉利用率可達88～92%。達到了較高的標準。另外，由于本工藝中無滅菌設(shè)備，因此存在染菌問題，但由于α淀粉酶是耐酸性酶，可以通過調(diào)節(jié)PH來抑制雜菌生長，也可以用添加抗生素的方法來抑制雜菌。原料經(jīng)過液化，淀粉糊化成為溶解狀態(tài)，但是還是不能直接被酵母利用，發(fā)酵生成酒精。因此，經(jīng)過液化后的糊化醪，在發(fā)酵前必須加入一定量的糖化劑，使溶解狀態(tài)的淀粉，變?yōu)榻湍改軌虬l(fā)酵的糖類。糖化過程中所采用的糖化劑一般分為兩大類：酸糖化劑與酶糖化劑。用無機酸作糖化劑時水解速度快，能將淀粉直接轉(zhuǎn)變成葡萄糖，但對設(shè)備腐蝕性強，且雜質(zhì)多；酶糖化劑主要是谷芽和曲，曲有兩種：固體曲和液體曲。我國酒精生產(chǎn)時多采用曲作糖化劑。近年來，多采用酶制劑進行糖化已呈趨勢。本設(shè)計采用添加糖化酶作為糖化劑的新工藝。它與曲糖化劑相比，具有以下優(yōu)點：（1）節(jié)約大量的原料，節(jié)省占地面積。（2）糖化酶活性較好，用量少，產(chǎn)量穩(wěn)定，質(zhì)量也好。（3）糖化酶添加工藝不需要液體曲培養(yǎng)缸及壓縮空氣設(shè)備，減少壓縮空氣用量。（4）省去了液體曲生產(chǎn)工藝的繁瑣過程，使生產(chǎn)的一系列設(shè)備以一個簡單的糖化酶計量罐，節(jié)省了大量資金，縮短了生產(chǎn)周期。目前，在小型的酒精工廠內(nèi)，尚采用間歇糖化工藝，但該工藝的各個工序都是在一個設(shè)備中進行，設(shè)備的利用率低，冷卻水，動力消耗大。連續(xù)糖化比間歇糖化工藝其設(shè)備的利用率提高了100%以上，節(jié)約冷水25～36%，節(jié)約能量25%。連續(xù)化生產(chǎn)也易于實現(xiàn)自動化控制。因此本設(shè)計采用連續(xù)化糖化工藝。由液化罐出來的液化醪溫度較高，為85℃，而糖化酶的適宜作用溫度為60℃左右，因而需將液化醪冷卻至該溫度，一般來說，糖化罐中蛇管對液化醪進行冷卻，但為防止蛇管工作能力不夠，且在糖化罐中設(shè)置大面積蛇管造成的設(shè)備利用率下降，所以本工藝在液化醪進入糖化罐前，先用列管換熱器對其進行預冷，將85℃的液化醪預冷至70℃左右，再放入糖化罐內(nèi)冷卻，糖化，本設(shè)計采用的糖化溫度為60℃，糖化時間參考工廠實際經(jīng)驗，采用30min。糖化完全后，酒母罐進行酒母培養(yǎng)和酒精發(fā)酵。工藝流程如下：液化罐 冷卻器 糖化罐（30min，60℃） 噴淋冷卻器 糖化酶 發(fā)酵罐 醪液泵 酒母罐圖24蒸汽壓力：(表壓)液化溫度：85～90℃液化時間：120min液化醪濃度：18176。BXα淀粉酶添加量：2000單位/g原料糖化時間：30min糖化溫度：60℃糖化醪濃度：18176。BX糖化酶用量：6000單位/g原料糖化PH值：～菌種的選擇直接關(guān)系到發(fā)酵生產(chǎn)飼料酵母的效果，優(yōu)良的菌種可以充分利用較少的營養(yǎng)而繁殖生產(chǎn)出大量的優(yōu)質(zhì)酵母。菌種選擇原則：（1）能高效利用粗原料，對培養(yǎng)基營養(yǎng)要求不高（2）繁殖速度快，具有很強的增殖能力（3）耐溫性能好，能在較高的溫度下進行繁殖和發(fā)酵（4）耐酸性強（5）抗噬菌體，雜菌的能力強（6）生產(chǎn)性能穩(wěn)定，變異性少（7）發(fā)酵時產(chǎn)生泡沫少基于上述基本要求，本設(shè)計采用產(chǎn)朊假絲酵母菌，其蛋白質(zhì)和維生素B的含量都比啤酒酵母高，此酵母除了具備了上述優(yōu)點外，其還有其他突出特點：（1）在嚴格好氣的條件下生長不會產(chǎn)生乙醇；（2）發(fā)酵密度高，在高密度發(fā)酵中細胞干質(zhì)量可達到92 g/L； 產(chǎn)朊假絲酵母基本特征：　　產(chǎn)朊假絲酵母的細胞呈圓形、橢圓形或臘腸形，大小為（～）μm（7～13）μm。液體培養(yǎng)渾濁，管底有菌體沉淀。在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上，菌落乳白色，平滑，有或無光澤，邊緣整齊或菌絲狀。在加蓋片的玉米粉瓊脂培養(yǎng)基上，形成原始假菌絲或不發(fā)達的假菌絲，或無假菌絲微生物菌種的自然變異是比較容易發(fā)生的，生產(chǎn)中使用的斜面菌種如果移接次數(shù)比較多，往往由于有少量的菌體細胞的自然變異，只是斜面菌種不純而影響發(fā)酵結(jié)果。為了使生產(chǎn)穩(wěn)定，就需要定期進行菌種的分離純化工作。一般菌種的分離純化約為每隔三個月進行一次。操作一般分為兩步進行：（1） 進行平板稀釋分離，目的是要求分離培養(yǎng)出單細胞菌落；（2） 挑若干單菌落移接到試管斜面培養(yǎng)基上，然后把這些菌株分別用三角瓶進行 搖瓶發(fā)酵試驗。比較各菌株產(chǎn)酸的高低，選擇其中產(chǎn)酸高的菌株供生產(chǎn)使用。要使微生物在短時間內(nèi)完成巨大的發(fā)酵生產(chǎn)任務(wù)，就必須具備數(shù)量巨大的微生物細胞。菌種的擴大培養(yǎng)就是要為每次發(fā)酵罐的投料，提供相當數(shù)量的、代謝旺盛的種子。本設(shè)計采用目前國內(nèi)飼料酵母廠發(fā)酵種子擴大培養(yǎng)所普遍采用的二級種子培養(yǎng)流程，即斜面菌種→一級種子培養(yǎng)→二級種子培養(yǎng)→發(fā)酵罐。(a) 斜面菌種的培養(yǎng)斜面菌種的培養(yǎng)是生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，操作必須要嚴格，保證無雜菌和噬菌體；而且斜面菌種不宜多次移接，以免菌種發(fā)生突變而使菌種不純。培養(yǎng)基以少含糖分，多含有機氮為原則。表21斜面培養(yǎng)基組成蛋白胨牛肉膏氯化鈉葡萄糖瓊脂PH％％％％％～培養(yǎng)方法：無菌操作條件下，將保藏的菌種挑取一環(huán)，接種于新鮮培養(yǎng)基在32℃下恒溫培養(yǎng)18～24小時，培養(yǎng)后放入4℃冰箱中保藏，使同時活化20h。(b) 一級種子培養(yǎng)為了獲得更大量的菌種細胞要繼續(xù)進行一級種子培養(yǎng)，一級種子培養(yǎng)應(yīng)該營養(yǎng)豐富，利于菌種的繼續(xù)生長繁殖。培養(yǎng)基以少含糖分，多含有機氮為原則。表22一級種子培養(yǎng)基組成葡萄糖糖蜜尿素磷酸氫二鉀％％％％硫酸鎂硫酸亞鐵硫酸錳PH％2ppm2ppm~培養(yǎng)方法：1000毫升三角瓶裝200～250毫升液體培養(yǎng)基，瓶口用6層紗布包扎。然后每支斜面菌種接種3只一級種子三角瓶，于32℃、頻率為96次/分、振幅76毫米下振蕩12小時。將培養(yǎng)好的一級種作平板檢查，確認無雜菌和噬菌體后才能轉(zhuǎn)入二級種子罐。一級種子需儲存于4℃冰箱內(nèi)待用。質(zhì)量指標：種齡：12h，PH：，OD值：，殘?zhí)牵海ヒ韵?，無菌檢查（），噬菌體檢查（無），菌體生長均勻、粗壯、排列整齊。(c) 二級種子培養(yǎng)培養(yǎng)菌株到對數(shù)生長期，接入發(fā)酵罐，營養(yǎng)豐富，縮短調(diào)整期。二級種子的量一般是按發(fā)酵體積的1％來確定的，二級種子培養(yǎng)基組成應(yīng)與發(fā)酵培養(yǎng)基一致，但配比上可有差異，以保證種子接到發(fā)酵罐后能迅速適應(yīng)，縮短發(fā)酵周期。表23二級種子培養(yǎng)基組成水解糖糖蜜尿素磷酸氫二鉀％％％～％硫酸鎂硫酸亞鐵硫酸錳PH％2ppm2ppm培養(yǎng)方法：接種量1％，培養(yǎng)溫度為30～32℃，時間為8小時。通氣攪拌，通風量由種子罐體積而定，攪拌轉(zhuǎn)速340r/min，PH先升后降，~，二級種子培養(yǎng)結(jié)束，降溫保藏至接入發(fā)酵罐。種齡：7~8h，PH：，OD值：，無菌檢查（），噬菌體檢查（無），RG1％，鏡檢：生長旺盛、排列整齊培養(yǎng)成熟后，用顯微鏡觀察細胞形態(tài)是否正常以及測定種子培養(yǎng)液PH值是否正常，也可取樣檢查是否有雜菌和噬菌體，確保無污染后才可接入發(fā)酵罐；應(yīng)記得檢驗同時要采取降溫保壓措施，降低菌體代謝活動，防止老化。 發(fā)酵工藝的選擇根據(jù)發(fā)酵醪注入發(fā)酵罐的方式的不同，可以將飼料酵母發(fā)酵