118
Duże znaczenie dla prawidłowego przebiegu hodowli ma odpowiednie napowietrzenie płynu hodowlanego. W fermentorach do hodowli drożdży, w celu obniżenia kosztów energii, stosuje się specjalne systemy napowietrza-nia. Często stosowany jest dyspergator fumy Vogelbusch. Jest to mieszadło wieloramienne, wydrążone i spełniające rolę dystrybutora gazu. Coraz powszechniej do napowietrzania hodowli drożdży stosowane są strumiennice lub turbiny zasysające powietrze (aeratory Fringsa).
Brzeczka pofermentacyjna, zawierająca do 200 kg/m3 (ok. 54 kg suchej masy/m3) drożdży, filtrowana jest na filtrach bębnowych. Drożdże z filtrów poddawane są prasowaniu w celu usunięcia nadmiaru wody i stanowią produkt handlowy. Drożdże przechowywane w temperaturze poniżej 8°C zachowują świeżość w ciągu tygodnia. Drożdże przechowywane w wyższych temperaturach psują się po 3-4 dniach.
W celu przedłużenia okresu przechowywania, stosuje się suszenie drożdży oraz liofolizacjc, („drożdże suche” instant). Drożdże suszy się w temperaturze nie przekraczającej 40°C. Stosuje się suszarnie taśmowe lub fluidalne.
Charakterystyka surowca • •
W procesie produkcji papieru (wytwarzania celulozy) usuwa się z drewna ligninę i hemicelulozę (składniki konstrukcyjne, nośne). Jedna z metod polega na gotowaniu drewna w roztworze siarczynów (wapnia, sodu, magnezu lub amonowych) z nadmiarem S02. Lignina jest przekształcana w ligninosiarczy-ny, a hemiceluloza hydrolizuje do monomerów.
Składjugu posiarczynowego zależy od rodzaju drewna używanego w cclu-lozowni. Ług z drewna drzew liściastych (np. bukowego) zawiera 3-5% substancji redukujących i są to głównie pentozy. Lug z drewna drzew iglastych zawiera mniej substancji redukujących ok. 3%; za to w większości (ok. 2%) są to heksozy.
Przykładowy skład ługu posiarczynowego przedstawiono w tablicy 10.6.
Tablica 10.6
Przykładowy skład ługu posiarczynowego
Składnik |
Zawartość [%] |
Substancje stałe |
12-14 |
Substancje redukujące |
2,5-5 |
w tym: monocukry |
1,8-4 |
cukry asymilowur.e przez drożdże |
2-4.5 |
Kwas cctowy |
0,2-0,6 |
S02 |
0.3-0.8 |
Ług posiarczynowy jest typowym odpadem produkcyjnym, stwarzającym duże zagrożenie dla środowiska naturalnego. Przykładowe wartości ChZT (nig 02/dm3) dla różnych ścieków przedstawiono w tablicy 10.7.
Tablica 10.7
Przykładowe wartości ChZT niektórych ścieków
Ściek |
ChZT [mg Oj/dm3] |
Ług posiarczynowy |
25 000-40 000 |
Serwatka |
40 000-50 000 |
Wywar melasowy |
50 000-60 000 |
Ściek: z instalacji penicyliny |
8 000-10 000 |
Ścieki komunalne |
ok. 400 |
Ścieki oczyszczone |
ok. 20 |
Mikroorganizmy
[ Do hodowli na ługu posiarczynowym stosuje się głównie drożdże Candida utifis. C. tropicalis gdyż potrafią ulylizować zarówno heksozy,.jak i pentozy. Znane są jednak przypadkTstosowania S. cerevisiae oraz grzybów mikroskopowych Paecilomyces varioti. Biomasa jest produkowana na cele paszowe.
Proces technologiczny
Pierwszą instalację do utylizacji ługu posiarczynowego uruchomiono w 1909 roku w Szwecji. Duże instalacje powstały w czasie II wojny światowej w Niemczech. Dosyć szeroko był ten proces rozpowszechniony do lat 50-tych. Obecnie ma on mniejsze znaczenie, z uwagi na zmiany w technologii produkcji celulozy.
Pierwszym i najbardziej kosztownym etapem procesu jest odsiarczanie, tzn. usunięcie S02. Uzyskuje się to najczęściej w wyniku przepakowania ługu parą wodną.
Do hodowli stosuje się fermentory z napędem dolnym i centralną rurą cyrkulacyjną typu WaldhofaTó pojemności do ok. 300 m3.
Drożdże po hodowli są filtrowane na filtrach bębnowych lub odwirowywane, a następnie przemywane wodą. Poddaje się je procesowi pasteryzacji — 0,25-2,5 min. w temp. 60-76°C, w celu uniknięcia zakażenia bakteriami chorobotwórczymi. W niektórych rozwiązaniach przed pasteryzacją dodaje się tiaminę dla polepszenia wartości paszowych drożdży. Czasami łączy się pasteryzację z częściowym odparowaniem wody (do uzyskania 14-25% suchej masy), co zmniejsza koszty suszenia. Suszenie., prowadzi się najczęściej w aparatach rozpyłowych. Temperatura powietrza wlotowego wynosi 200-260°C, wylotowego 80-90°C.
Ciekawym rozwiązaniem jest tzw. Proces Pekilo, w którym używa się zamiast drożdży, grzybów mikroskopowych Paecilomyces varioti. Znane roz-