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Perfectionnements aux procédés pour l'épuration de la mélasse destinée à la fabrication d'alcool et de levure
Les procédés connus pour le traitement préalable de la mélasse devant servir à la fabrication dtalcool et de levure visent exclusivement une purification poussée jusqu'à un point tel que la levure produite à l'aide de cette matière première soit d'une couleur claire et se conserve bien. Dans ce but la mêlasse diluée est filtrée soit directement, soit après addition de sels alimentaires traités par de l'acide sulfurique, en la chauffant, puis après formation d'un sédi-
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ment, elle est séparée de ce dernier par décantation ou fil- tration.
En outre, pour obtenir une épuration énergique con- venant aussi pour des mélasses de raffineries ainsi que pour des mêlasses originaires d'outre-mer, on a déjà proposé de clarifier la mélasse par des précipitations volumineuses ou de la chauffer assez longtemps en contact arec de tels préci- pites volumineux à une température considérablement lard- rieure au point d'ébullition et de la séparer ensuite du
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précipité de la façon ordinaire, iüa:
prlsnte 1nYén10Jt. -:.a-.aus- si pour but une épuration radicale, mais sans chauffage de la mélasse, et en même temps elle a encore pour but de créer non seulement les conditions les plus favorables pour la croissance de la levure, mais aussi des conditions qui, déjà au cours de la production, soient les plus favorables en vue de l'épuration des eaux résiduaires par la voie biologique (bactériologique).
Les eaux résiduaires des distilleries et fabriques de levure employant comme matière première principale de la mélasse, qui sont extrêmement difficiles à épurer, sont con- formées d'une part de la vinasse découlant de l'appareil de distillation, qui contient tous les composants de la mélasse non assimilée,par la levure au cours de la propagation ainsi que les produits de décomposition et des fonctions vitales des cellules de levure engendrés pendant la fermentation, et d'autre part des eaux de lavage moins souillées et conte- nant principalement des cellules de levure en suspension.
Parmi les composants de la mélasse qui traversent toutes les phases de la fabrication sans être sensiblement modifiés et se retrouvent par conséquent entièrement ou pour la plu- part dans les eaux résiduaires, il faut en premier lieu
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nommer la bétaine ainsi que ses dérivés et produits de trans- formation, qui résistent très fortement aux attaques chimiques et ne sont même pas altérés par un chauffage avec de l'acide sulfurique. conformément à la présente invention, la solution de mélasse est, avant d'entrer dans le cours de la fabrication, entièrement ou partiellement débarrassée de ces substances nuisibles par Inaction vitale de microbes décomposant la bé- taine.
Les bactéries propres à ce but peuvent être obtenues de la façon suivante: De matières organiques en état de putréfao- tion, telles que par exemple des poirées (betteraves) ou des déchets de mélasse, des bactéries sont isolées et propagées sur un substratum alimentaire contenant de la bétaine ou de la bétaine chlorhydratés. On arrive de cette manière à obte- nir par exemple une espèce de bactéries anaérobies ayant la forme des petits bâtonnets très fins, souvent arrangés en forme d'étoile, produissant des spores et paraissant -- excep- té en ce qui concerne leur forme -- se rapprocher fortement du groupe du subtilis.
Cette décomposition biologique de la bétaine peut être combinée avec la production de l'acide lactique effectuée comme d'habitude par fermentation, ou bien elle suivra celle- ci après neutralisation de l'acide lactique formé.
Par l'action des microbes décomposant la bétaine, tout l'azote de la mélasse non assimilable par la levure est trans- formé en azote ammoniacal, La quantité d'ammoniaque ainsi produite est parfaitement suffisante pour satisfaire aux be- soins de la levure en azote, une addition d'azote sous forme sels inorganiques étant par conséquant inutile.
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Pour compléter l'épuration de la mélasse, celle-ci, après décantation ou filtration, est avantageusement soumise à un traitement chimique, qui est conduit de manière à in- fluencer dès le commencement les propriétés des eaux résidu- aires provenant de la fabrication dans un sens favorable pour l'épuration de ces eaux. Dans la mélasse se trouvent tous les alcalofdes de la betterave, auxquels dans un sens plus étendu appartient aussi la bétaine. Ces alcalofdes résistent très fortement aux attaques chimiques et biologiques et ils restent inattaqués non seulement dans la fabrication du sucre mais aussi pendant celle de la levure, de sorte qu'ils passent sans être modifiés dans les eaux résidu,:aires et y causent des difficultés.
Conformément à l'invention, dans le but de la libérer des alcaloïdes qui s'y trouvent ou qui y sont en- core présents après le traitement bactériologique préalable, la mélasse est traitée par un agent ayant la propriété de précipiter les alcaloïdes, par exemple par de l'acide tanni- que, et après cela de la chaux est ajoutée afin d'éliminer l'excès d'acide tannique. Ensuite, on procéderaarantageuse- ment à une opération partielle visant l'élimination des subs- tances colorantes, surtout des humines, ce qui est par exem- ple réalisable par l'addition de sulfate d'aluminium (ou d'autres composés de l'aluminium) et des ions hydroxyles.
Ensuite, les sulfates et carbonates sont - le cas échéant -- précipités par l'introduction d'ions de barium. Avantageuse- ment, mais non pas nécessairement, on finira par l'addition de silicates de potasse ou de soude ou d'acide phosphorique dans le but d'éliminer les ions de barium et d'aluminium en excès, qui pourraient se trouver encore dans la mélasse ainsi purifiée.
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Il dépend de la nature et des qualités de la mélasse que le traitement biologique préalable qui, par la décomposition de combinaisons complexes crée simultanément des aliments facilement assimilables par la levure, doit ou non suivi par le procédé chimique d'épuration et que toutes les opérations de ce procédé mentionnées ci-dessus soient nécessaires ou bien qu'il suffise d'effectuer seulement certaines de ces opérations en combinaison appropriée. Mais le procédé chimi- que d'épuration peut très avantageusement aussi être employé sans traitement biologique préalable, soit entièrement soit partiellement, ce qui dépend aussi des propriétés de la mélas- se à traiter.
Voici deux exemples de réalisation de l'invention;
1. ) 300 parties de mélasse sont diluées par 100 parties de l'eau, neutralisées par de l'acide chlorhydrique, ensemen- cées d'une culture pure de bactéries produisant de l'acide lactique ainsi que d'une culture appropriée de microbes dé- composant la bétaine et laissées en repos pendant 8 à 10 heures à une température de 20 à 45 C.
Ensuite, la solution est encore diluée fortement par de 1 eau et bien mélangée en la remuant, puis 3 parties de tannine (ou une quantité équivalente d'un autre tannate) sont ajoutées. Après cela on ajoute 5 parties de chaux, puis, -- toujours en remuant bien le mélange -- une partie de sulfate d'aluminium (ou une quantité équivalente d'ions d'aluminium sous forme d'un autre composé), puis 2 parties d'une solu- tion de soude caustique (ou des quantitée équivalentes d'ions hydroxyles sous forme d'une autre combinaison), puis 0,5 parties de chlorure de barium (ou une quantité équivalente datons de barium sous forme d'un autre composé),
puis une
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partie de verre soluble ou d'acide phosphorique afin d'éli- miner parfaitement l'excès de barium.
Le tout est bien mélangé pendant quelques minutes, puis on laisse reposer pendant un. quart d'heure et finalement on filtre sous pression. La filtration est nécessaire, paraeque les précipités produits sont des poudres à grains fins, de sorte que la décantation avantageusement employée pour les précipités volumineux ne peut pas se faire dans ce cas. Au lieu du chlorure de barium et du sultate d'aluminium on peut employer de préférence de l'aluminate de barium en évitant de cette manière que d'une part un sulfate et d'autre part du chlorure soient introduits dans la mélasse.
2.) 300 parties de mélasse sont diluées par 1000 par- ties d'eau et bien mêlées, puis 3 parties de tannine (ou une quantité équivalente d'un autre tannate)sont ajoutées.
Les opérations suivantes sont exécutées conformément -aux in- dications données dans l'exemple 1.
Il avait déjà été proposé -- dans le but d'obtenir un engrais se conservant bien, capable d'être facilement dissé- miné et non hygroscopique - de soumettre un mélange de tourbe et de vinasse de mélasse à une fermentation avec des microbes décomposant la bétaine jusqu'à ce que la décomposi- tion bactériologique des bases d'azote soit accomplie et que ces dernières soient décomposées en corps non hygroscopiques.
La présente invention n'a pas pu être inspirée par ce procédé; bien au contraire, c'est justement par comparaison avec ce procédé visant à éliminer la bétaine de la vinasse de mé- lasse, que la valeur du progrès réalisé par la présente in- vention se remarque le mieux et le plus clairement.