本文主要研究“酒精沼气双发酵耦联”工艺中影响酒精发酵的因素,探索厌氧沼液回用的可行方法。通过研究发现,硫酸盐还原产物中的SO32-与S2-均会对酒精发酵产生影响。当发酵液中SO32-的浓度为30mM时,发酵结束时残总糖高达2.25%,淀粉利用率下降到79.66%;随着S2-浓度的增大,发酵醪的残总糖由1.62%增大到2.60%,淀粉利用率也由88.20%下降到79.30%。这两种物质对酒精发酵的不利影响主要是由发酵过程中低pH条件下生成的SO2和H2S气体造成的。前者会导致甘油产量增多,最终酒精产量下降,淀粉利用率降低;后者会导致酵母的生命活力下降,严重时会造成酵母细胞破裂死亡,致使发酵过程延迟或停滞,甘油产量上升,淀粉利用率下降。所以厌氧沼液回用过程中对于这些还原态物质必须去除,避免对后期酒精发酵造成影响。厌氧沼液直接回用作为酒精发酵的配料水时,酒精产量比空白低4.49%,对于原料的高效利用不利,因而必须对厌氧沼液进行处理,否则会影响酒精发酵的效果。在现有的几种资源化处理方式中,温和氧化,脱氨处理以及活性炭吸附都能够很好的改善厌氧沼液的发酵效果,最终的酒精产量比空白高1%,是比较有效的资源化方式。考虑到经济性和可操作性,选择温和氧化的方式作为厌氧沼液的处理手段,该方法能耗小。该法处理的厌氧沼液,发酵最终酒精产量（14.50%）与对照（14.47%）相当,满足回用的要求。通过实验优化后发现,适用于工业应用的温和氧化工艺为:55℃,通气,相对真空度为-0.04—-0.05MPa,处理时间160min。假若通气量再增大一些,该处理方式的时间可以适当缩短。用该方法处理过的厌氧沼液,在料水比为1:3时,最终的发酵乙醇产量略优于去离子水配料。发酵过程无异常,甘油产量没有增多,残糖含量<1%。厌氧沼液温和氧化过程pH的上升是由于HCO3-分解和CO32-水解造成的,温和氧化的温度越高,pH上升越高;同时厌氧沼液中碱度和铵态氮的比例越大,pH上升越高。温和氧化过程中碱度下降与铵态氮去除同时进行,且二者去除的当量（HCO3-和NH4+）相等。pH越高铵态氮去除越干净,铵态氮去除量越大,碱度下降幅度越大,温和氧化处理的终点应为铵态氮浓度小于100mg/L。厌氧沼液中碱度稳定存在依附于体系中的阳离子,这些阳离子主要是NH4+和一些金属阳离子,其中NH4+和Na+含量较高分别为32.14mM和30.43mM。通过氢型阳离子树脂交换吸附,能够将碱度完全去除,可以考虑作为一种工业废水处理除碱度的方法。
