废物资源综合利用技术丛书–食品发酵工业废弃物资源综合利用

走中国特色新型工业化道路，大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路，是我国建设环境友好型、资源节约型社会的重要保障。我国对废物资源综合利用愈来愈重视，《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020）》中把“综合治污与废弃物循环利用”列为优先主题；“以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线”自始至终贯穿于《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，明确了“十二五”时期是以节约资源和保护环境为特征的发展时期。“十二五”重点科技专项中明确指出有效利用大宗工业废物；“十三五”时期经济建设和生态文明建设要协调推进，资源综合利用在其中发挥着必不可少的重要作用；《工业绿色发展规划（2016-2020年）》明确提出加强工业资源综合利用，持续推动循环发展。 食品发酵工业是我国国民经济的支柱产业，不仅与人民生活息息相关，同时也体现对农副产品的加工利用技术和资源环境的保护水平，直接影响国民经济发展和社会文明进步。随着工业化城镇化进程加快，食品方便化、快餐化趋势使我国食品发酵工业发展迅速，每年以2%~8%的速度快速增长，据统计，2015年，食品制造业增加值同比去年增长5.9%（累计增长6.3%），农副食品加工业增长2.3%（累计增长4.2%），酒、饮料和精制茶制造业增长8.5%（累计增长9.3%），许多技术达国际领先水平。 食品发酵工业是以农副产品为原料的产业，一方面由于耕地减少、自然灾害、人口增长等原因造成粮食紧缺，另一方面资源匮乏、环境保护压力日趋严重，食品发酵工业富含有机质的生产和排放性质决定其技术发展方向必然走向提高原料和资源的综合利用效率、减少废弃物产生和排放的新技术，减少环境污染。目前，我国饮料、乳品、方便食品、啤酒、氨基酸、有机酸等产量居世界首位，食品发酵工业的资源利用及对环境的影响不容忽视。本书从食品发酵工业的原料利用、废渣、废水、废气产生等方面系统介绍国内外比较成熟的资源综合利用技术，并介绍了相关的能源综合利用技术，一方面为食品行业提供了资源综合利用的途径，另一方面为环境治理领域提供了行业综合利用方法，在当今节能减排的国民经济发展中具有很强的实用性；同时从资源综合利用的角度阐述了现代生物工程、化学工程、分离分析等先进技术在生产实践中的实际应用，具有较高的学术价值。 希望本书的出版能够为从事食品发酵生产和环境保护工作的从业人员，以及从事食品发酵和环境保护相关科研人员提供参考,同时也供高等学校环境科学与工程、能源工程、食品工程及相关专业师生参阅。 

本书从食品发酵工业的原料利用,废渣、废水、废气产生等方面系统介绍国内外比较成熟的资源综合利用技术，并介绍了相关的能源综合利用技术，一方面为食品行业提供了资源综合利用的途径，另一方面为环境治理领域提供了行业综合利用方法，并从资源综合利用的角度阐述了现代生物工程、化学工程、分离分析等先进技术在生产实践中的实际应用。本书具有较强的实用性和学术价值，可供从事食品发酵生产和环境保护工作的从业人员以及从事食品发酵和环境保护相关的科研、管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、能源工程、食品工程及相关专业师生参阅。

汪苹：北京工商大学食品学院教授，，全国第十届、十一届全国政协委员，民进中央特邀研究员。承担与造纸环保相关项目：[1] 91–95, 国家“八五”攻关子专题”85-908-06-04麦草浆黑液除硅及年产1.0～1.5万吨全麦草制浆废液碱回收示范工程”负责人，于96年由国家环保局科技司主持鉴定, 国际领先水平；；[2] 95–96年12月, 轻工总会科技发展基金项目”轻科94002蒸煮同步除硅, 降低黑液粘度工艺研究”负责人,于97年由轻工总会科技发展部主持鉴定, 国际领先水平；[3] 97–99年, “九五”国家攻关专题“97-619-03-01, 麦草制浆黑液碱回收术的研究与开发”, 第四子专题负责人，2002年五月国家科技部主持验收； [4] 99?2001年，国家计委和日本通产省技术合作项目“草浆造纸厂污染综合治理项目”中承担“黑液改性及工程试验”课题负责人，与造纸环保相关发明专利： “草浆黑液除硅方法” ZL931149460；

上篇废渣综合利用技术

1推广玉米脱胚提油和小麦提取蛋白

1.1中国玉米生产情况002

1.2玉米加工副产品的综合利用003

1.3玉米胚芽制取玉米油007

1.4中国小麦生产加工概况018

1.5小麦蛋白特性及应用023

1.6小麦蛋白的生产028

参考文献036

2推广玉米芯生产木（寡）糖

2.1木（寡）糖工业概况038

2.2玉米芯加工产品概述044

参考文献082

3推广利用酒精糟生产全糟蛋白饲料

3.1酒精行业概况及资源化现状086

3.2酒精行业减排和资源综合利用093

3.3玉米酒精糟液制取全干燥蛋白饲料099

3.4小麦酒精糟液制取全干燥蛋白饲料134

参考文献139

4推广和推进啤酒企业废酵母利用

4.1啤酒工业概况142

4.2啤酒酵母概述148

4.3啤酒废酵母干燥生产饲料酵母技术151

4.4废酵母经酶处理制备医药培养基酵母浸膏技术156

4.5啤酒废酵母生产制备核苷酸、氨基酸类物质技术160

参考文献175

5啤酒企业麦糟资源化利用

5.1啤酒麦糟178

5.2酶技术从麦糟中提取功能性膳食纤维及蛋白质181

5.3多菌种混合固态发酵法利用麦糟193

参考文献198

6推广柠檬酸废渣替代天然石膏

6.1柠檬酸工业概况200

6.2柠檬酸废渣的资源化利用207

6.3柠檬酸废渣生产石膏技术213

6.4柠檬酸废渣石膏的综合利用220

参考文献230

7制糖废糖蜜的综合利用

7.1绪论231

7.2废糖蜜的用途237

7.3废糖蜜回收制备高活性干酵母241

7.4废水治理及综合利用255

参考文献264

中篇废水（液）综合利用技术

1推广发酵剩余资源厌氧发酵生产沼气

1.1沼气的概念、起源与发展266

1.2沼气发酵的基本原理267

1.3沼气的发酵工艺270

1.4沼气净化278

1.5发酵剩余资源制取沼气案例分析284

1.6沼气储存289

1.7沼气输送290

1.8沼气利用291

参考文献293

2推广麦汁煮沸二次蒸汽回用

2.1啤酒行业资源能源消耗及技术现状294

2.2麦汁煮沸技术296

2.3啤酒生产节能减排技术介绍312

2.4麦汁煮沸二次蒸汽回用320

参考文献338

3推广味精废母液生产复合肥

3.1味精工业概况340

3.2味精废母液的综合利用348

3.3味精废母液喷浆造粒制备固体复合肥技术363

3.4味精废母液制备液体复合肥技术381

3.5味精废母液喷浆造粒尾气治理技术385

参考文献389

4推广玉米浸泡水培养饲用酵母粉

4.1淀粉工业概况391

4.2玉米浸泡水利用概述403

4.3玉米浸泡水培养饲用酵母粉406

参考文献413

5推广木薯干片干式粉碎和鲜木薯湿法破碎分离

5.1木薯淀粉行业概况416

5.2木薯淀粉废母液利用概述421

5.3木薯淀粉废水处理工程实例431

参考文献444

6研发采用膜过滤技术（MF）回收菌体制成饲料

6.1食品发酵工业生产过程的菌体概况448

6.2膜技术概况456

6.3超滤膜回收蛋白制成饲料技术461

6.4组合膜回收蛋白制成饲料技术463

参考文献464

7研发薯类淀粉生产高浓度工艺废水回收蛋白

7.1薯类淀粉生产概况466

7.2薯类淀粉高浓度废水回收概况469

7.3絮凝气浮回收蛋白技术474

7.4膜分离回收蛋白技术475

参考文献479

8研发适用于食品行业生产及废水深度处理的膜技术与膜材料

8.1食品发酵工业生产用膜技术应用概况481

8.2食品发酵工业生产用膜材料概况487

8.3食品发酵工业生产用膜分离装置概况492

8.4食品发酵工业废水深度膜处理技术应用概况493

参考文献498

下篇CO2废气综合利用技术

1发酵生产过程中产生的CO2

1.1酒精生产过程中产生的CO2502

1.2啤酒生产过程中产生的CO2506

1.3CO2的理化性质及用途508

参考文献510

2回收CO2直接利用技术

2.1CO2回收工艺511

2.2CO2在食品、医药等行业中的用途533

2.3CO2在其他行业中的应用543

参考文献545

3研发CO2制备可降解塑料技术

3.1国外CO2制备可降解塑料技术研发现状547

3.2我国CO2制备可降解塑料技术研发现状551

3.3市场前景预测556

3.4案例介绍：河南某年产3万吨全降解塑料工程557

参考文献558

索引

 

走中国特色新型工业化道路，大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路，是我国建设环境友好型、资源节约型社会的重要保障。我国对废物资源综合利用越来越重视，《国家中长期科技发展规划纲要（2006—2020）》中把“综合治污与废弃物循环利用”列为优先主题；“以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线”自始至终贯穿于《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，明确了“十二五”时期是以节约资源和保护环境为特征的发展时期。“十二五”重点科技专项中明确指出有效利用大宗工业废物；“十三五”时期经济建设和生态文明建设要协调推进，资源综合利用在其中发挥着必不可少的重要作用；《工业绿色发展规划（2016—2020年）》明确提出加强工业资源综合利用，持续推动循环发展。食品发酵工业是我国国民经济的支柱产业，不仅与人民生活息息相关，同时也体现对农副产品的加工利用技术和资源环境的保护水平，直接影响国民经济发展和社会文明进步。随着工业化、城镇化进程加快，食品方便化、快餐化趋势使我国食品发酵工业发展迅速，每年以2%～8%的速度快速增长。据统计，2015年，食品制造业增加值同比上一年增长5.9%（累计增长6.3%），农副食品加工业增长2.3%（累计增长4.2%），酒、饮料和精制茶制造业增长8.5%（累计增长9.3%），许多技术达国际领先水平。食品发酵工业是以农副产品为原料的产业，一方面由于耕地减少、自然灾害、人口增长等原因造成粮食紧缺，另一方面资源匮乏、环境保护压力日趋严重，食品发酵工业富含有机质的生产和排放性质决定其技术发展方向必然走向提高原料和资源的综合利用效率、减少废弃物产生和排放的新技术，减少环境污染。目前，我国饮料、乳品、方便食品、啤酒、氨基酸、有机酸等产量居世界，食品发酵工业的资源利用及对环境的影响不容忽视。本书从食品发酵工业的原料利用，废渣、废水、废气产生等方面系统介绍国内外比较成熟的资源综合利用技术，并介绍了相关的能源综合利用技术，一方面为食品行业提供了资源综合利用的途径，另一方面为环境治理领域提供了行业综合利用方法，在当今节能减排的国民经济发展中具有很强的实用性；同时从资源综合利用的角度阐述了现代生物工程、化学工程、分离分析等先进技术在生产实践中的实际应用，具有较高的学术价值。希望本书的出版能够为从事食品发酵生产和环境保护工作的从业人员以及从事食品发酵和环境保护相关的科研人员提供参考，同时也供高等学校环境科学与工程、能源工程、食品工程及相关专业师生参阅。本书全书架构由北京工商大学汪苹教授提出，并负责组织人员编著。具体内容主要由以下人员完成：北京工商大学汪苹教授、廖永红教授、董黎明副教授，齐鲁工业大学臧立华教授，大连工业大学李宪臻教授等。其中上篇第1章由唐文竹、李宪臻负责编著，第2章由董维芳、臧立华负责编著，第3～第5章由廖永红、汪苹负责编著，第6章由俞志敏、李宪臻负责编著，第7章由王伟、李宪臻负责编著，中篇第1章由廖永红负责编著，第2章由廖永红、汪苹负责编著，第3～第5章由李肖玲、薛嵘、曲静然、臧立华负责编著，第6～第8章由董黎明负责编著。下篇由汪苹负责编著。本书主要参考文献有中国轻工联合会编写的《中国轻工业年鉴》、中国生物发酵产业协会《发酵工业》和相关行业内专家学者的研究成果，在此一并致谢。同时感谢参与本书编著和文献收集工作的相关实验室全体同学。由于编著者的学识和时间有限，本书中难免有疏漏和不足之处，谨请读者和同仁予以指正。编著者2017年6月