【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(fēng)及防止過(guò)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(guò)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?gòu)U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(jī)酸、酵母、氨基酸等，本設(shè)計(jì)將這高濃度廢水制成復(fù)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)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(yán)重污染了環(huán)境。廢渣應(yīng)按照“資源化，減量化，無(wú)害化”處置原則，分類收集，堆放，分質(zhì)處置，盡可能實(shí)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(yùn)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(guò)采用噪音小、震動(dòng)小的設(shè)備，并通過(guò)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(xì)粉碎機(jī)粗粉碎機(jī)風(fēng)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(jí)種子二級(jí)種子 發(fā)酵罐滾筒干燥機(jī)二段分離機(jī)一段分離機(jī)螺旋輸送機(jī)提升機(jī)包裝粉碎機(jī)成品滅菌計(jì)量液氨節(jié)流閥分濾器分濾器高空采風(fēng)粗濾器空氣貯罐空壓機(jī)一級(jí)冷卻旋風(fēng)分離二級(jí)冷卻絲網(wǎng)分離加熱總過(guò)濾器圖21木薯干斜面培養(yǎng)產(chǎn)朊假絲酵母旋風(fēng)分離器機(jī)酵母粉儲(chǔ)箱 粉碎車間谷物或薯類原料的淀粉，常以顆粒狀態(tài)儲(chǔ)存于細(xì)胞之中，受細(xì)胞壁的保護(hù)，既不能溶于水，也不易和淀粉水解酶接觸，進(jìn)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(shí)間，使原料中淀粉損失減少，粉末狀原料加水混合后易流動(dòng)輸送。木薯片 過(guò)磅 倒包機(jī) 皮帶輸送機(jī) 鐵罩 旋風(fēng)分離器 袋濾器 抽風(fēng)機(jī)旋風(fēng)分離器 細(xì)粉碎機(jī) 料箱 粗粉碎機(jī) 閉風(fēng)器 風(fēng)機(jī) 閉風(fēng)器 螺旋輸送機(jī) 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(huì)大大減輕原來(lái)輸送的勞動(dòng)強(qiáng)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(fēng)機(jī)送，由引風(fēng)機(jī)把薯干運(yùn)進(jìn)料管，利用空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的抽動(dòng)力在管道中將物料輸送，木薯干在曬制及收購(gòu)過(guò)程中，往往混有鐵片等雜質(zhì)，它們?cè)陲L(fēng)送中不能為氣流所帶走而自動(dòng)掉落在地上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原料的風(fēng)選。而且整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)壓狀態(tài)利于無(wú)塵作業(yè)。實(shí)踐證明，風(fēng)送具有以下優(yōu)點(diǎn)：l 由于鐵和石塊進(jìn)入細(xì)碎機(jī)的機(jī)會(huì)較少，對(duì)后面工序設(shè)備磨損大大降低。l 粉碎效率比機(jī)械提升50%。l 由風(fēng)管代替一套斗式提升機(jī)，并且可以省掉一些除塵和除鐵裝置，從而簡(jiǎn)化了工藝，設(shè)備。l 實(shí)現(xiàn)了過(guò)程的連續(xù)化，自動(dòng)化。l 但氣流輸送存在著耗電大，動(dòng)力費(fèi)用大，噪音大的缺點(diǎn)，雖然如此，氣流輸送仍然是一項(xiàng)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(jí)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(diǎn)是原料粉末不飛揚(yáng)，損失少，省去了除塵通風(fēng)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(guó)內(nèi)許多酒精廠工藝沒(méi)，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(shí)粉碎機(jī)易堵塞，干法粉碎是原料過(guò)磅后直接進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，耗電比濕法省，易保質(zhì)生產(chǎn)暢通，采用適當(dāng)方法，可以接近完全地消除粉塵飛揚(yáng)。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(diǎn)，本設(shè)計(jì)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(dāng)?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(guò)程中耗電量較大。對(duì)實(shí)際生產(chǎn)不利，因此，必須嚴(yán)格控制好粉碎度，本工藝采用二級(jí)粉碎，粗粉碎采用的粉碎比為1:10～15，選用7mm篩孔；細(xì)粉碎采用的粉碎比為1:30～40。粉碎度基本合適達(dá)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(duì)原料進(jìn)行調(diào)漿，所加的水一部分來(lái)自蒸餾車間的冷凝水，一部分來(lái)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(guò)多，會(huì)使粉漿很稀，導(dǎo)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(guò)少，粉漿過(guò)濃，粘度大，流動(dòng)性差，會(huì)導(dǎo)致噴射液化時(shí)受熱不均，酶不能更好地作用，形成糖份損失，同時(shí)不利于輸送，酵母發(fā)酵，根據(jù)上述情況，目前我國(guó)各酒廠對(duì)原料的加水比為1:～1:(干薯：水)。本設(shè)計(jì)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(jìn)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(shí)加入，同粉狀木薯干進(jìn)行均勻混合，送入攪拌桶，再泵入噴射液化器，若水溫過(guò)高，原料與高溫水接觸時(shí)，會(huì)部分糊化而結(jié)塊，造成液化不徹底，降低出酒率，反之過(guò)低，噴射液化時(shí)需較多的蒸汽，蒸汽耗用量大，成本高。粉碎物料細(xì)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(guò)α淀粉酶的酶解作用，使植物組織和細(xì)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(duì)設(shè)備要求高，勞動(dòng)強(qiáng)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(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)采用目前較為先進(jìn)的無(wú)蒸煮低溫液化工藝，此工藝的特點(diǎn)主要有：（1）設(shè)備簡(jiǎn)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(kuò)大實(shí)驗(yàn)與大生產(chǎn)中證明，淀粉利用率可達(dá)88～92%。達(dá)到了較高的標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于本工藝中無(wú)滅菌設(shè)備，因此存在染菌問(wèn)題，但由于α淀粉酶是耐酸性酶，可以通過(guò)調(diào)節(jié)PH來(lái)抑制雜菌生長(zhǎng)，也可以用添加抗生素的方法來(lái)抑制雜菌。原料經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)機(jī)酸作糖化劑時(shí)水解速度快，能將淀粉直接轉(zhuǎn)變成葡萄糖，但對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，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(guó)酒精生產(chǎn)時(shí)多采用曲作糖化劑。近年來(lái)，多采用酶制劑進(jìn)行糖化已呈趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)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(diǎn)：（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(guò)程，使生產(chǎn)的一系列設(shè)備以一個(gè)簡(jiǎn)單的糖化酶計(jì)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(gè)工序都是在一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，設(shè)備的利用率低，冷卻水，動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。因此本設(shè)計(jì)采用連續(xù)化糖化工藝。由液化罐出來(lái)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(lái)說(shuō)，糖化罐中蛇管對(duì)液化醪進(jìn)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(jìn)入糖化罐前，先用列管換熱器對(duì)其進(jìn)行預(yù)冷，將85℃的液化醪預(yù)冷至70℃左右，再放入糖化罐內(nèi)冷卻，糖化，本設(shè)計(jì)采用的糖化溫度為60℃，糖化時(shí)間參考工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用30min。糖化完全后，酒母罐進(jìn)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(shí)間：120min液化醪濃度：18176。BXα淀粉酶添加量：2000單位/g原料糖化時(shí)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(yíng)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(duì)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)要求不高（2）繁殖速度快，具有很強(qiáng)的增殖能力（3）耐溫性能好，能在較高的溫度下進(jìn)行繁殖和發(fā)酵（4）耐酸性強(qiáng)（5）抗噬菌體，雜菌的能力強(qiáng)（6）生產(chǎn)性能穩(wěn)定，變異性少（7）發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生泡沫少基于上述基本要求，本設(shè)計(jì)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(diǎn)外，其還有其他突出特點(diǎn)：（1）在嚴(yán)格好氣的條件下生長(zhǎng)不會(huì)產(chǎn)生乙醇；（2）發(fā)酵密度高，在高密度發(fā)酵中細(xì)胞干質(zhì)量可達(dá)到92 g/L； 產(chǎn)朊假絲酵母基本特征：　　產(chǎn)朊假絲酵母的細(xì)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(wú)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(dá)的假菌絲，或無(wú)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(xì)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(jìn)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(gè)月進(jìn)行一次。操作一般分為兩步進(jìn)行：（1） 進(jìn)行平板稀釋分離，目的是要求分離培養(yǎng)出單細(xì)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(jìn)行 搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)。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(shí)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(xì)胞。菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)就是要為每次發(fā)酵罐的投料，提供相當(dāng)數(shù)量的、代謝旺盛的種子。本設(shè)計(jì)采用目前國(guó)內(nèi)飼料酵母廠發(fā)酵種子擴(kuò)大培養(yǎng)所普遍采用的二級(jí)種子培養(yǎng)流程，即斜面菌種→一級(jí)種子培養(yǎng)→二級(jí)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(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，操作必須要嚴(yán)格，保證無(wú)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(jī)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(wú)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(shí)，培養(yǎng)后放入4℃冰箱中保藏，使同時(shí)活化20h。(b) 一級(jí)種子培養(yǎng)為了獲得更大量的菌種細(xì)胞要繼續(xù)進(jìn)行一級(jí)種子培養(yǎng)，一級(jí)種子培養(yǎng)應(yīng)該營(yíng)養(yǎng)豐富，利于菌種的繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。培養(yǎng)基以少含糖分，多含有機(jī)氮為原則。表22一級(jí)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(jí)種子三角瓶，于32℃、頻率為96次/分、振幅76毫米下振蕩12小時(shí)。將培養(yǎng)好的一級(jí)種作平板檢查，確認(rèn)無(wú)雜菌和噬菌體后才能轉(zhuǎn)入二級(jí)種子罐。一級(jí)種子需儲(chǔ)存于4℃冰箱內(nèi)待用。質(zhì)量指標(biāo)：種齡：12h，PH：，OD值：，殘?zhí)牵海ヒ韵?，無(wú)菌檢查（），噬菌體檢查（無(wú)），菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯、排列整齊。(c) 二級(jí)種子培養(yǎng)培養(yǎng)菌株到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，接入發(fā)酵罐，營(yíng)養(yǎng)豐富，縮短調(diào)整期。二級(jí)種子的量一般是按發(fā)酵體積的1％來(lái)確定的，二級(jí)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(jí)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(shí)間為8小時(shí)。通氣攪拌，通風(fēng)量由種子罐體積而定，攪拌轉(zhuǎn)速340r/min，PH先升后降，~，二級(jí)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(wú)菌檢查（），噬菌體檢查（無(wú)），RG1％，鏡檢：生長(zhǎng)旺盛、排列整齊培養(yǎng)成熟后，用顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)是否正常以及測(cè)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(wú)污染后才可接入發(fā)酵罐；應(yīng)記得檢驗(yàn)同時(shí)要采取降溫保壓措施，降低菌體代謝活動(dòng)，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