公布日：2022.08.05
申請(qǐng)日：2022.05.17
分類(lèi)號(hào)：C02F3/28(2006.01)I;C05F15/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I;C02F103/32(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及固廢處理技術(shù)和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種白酒酒糟和高濃度釀酒廢水聯(lián)合處理方法及處理裝置。本發(fā)明將白酒生產(chǎn)中的高濃度釀酒廢水，包括鍋底廢水、窖低廢水、酒糟二次發(fā)酵廢水和丟糟堆場(chǎng)滲濾液，進(jìn)入廢水儲(chǔ)罐混合，混合后的高濃度釀酒廢水和白酒副產(chǎn)酒糟進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐發(fā)酵，沼氣凈化利用，發(fā)酵液進(jìn)入沼液沼渣分離機(jī)分離，沼液一部分回流到厭氧發(fā)酵罐，其余部分進(jìn)入沼液儲(chǔ)罐，沼渣進(jìn)入堆場(chǎng)。本發(fā)明把高濃度釀酒廢水和白酒酒糟聯(lián)合處理，實(shí)現(xiàn)了資源化利用，避免了含有高濃度COD、氨氮和總磷的高濃度釀酒廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，既節(jié)約了投資、藥劑和能源消耗，又大幅降低環(huán)保成本，是一項(xiàng)綠色環(huán)保的技術(shù)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種釀酒廢水和白酒酒糟的聯(lián)合處理方法，其特征在于，包括：將堆放后的白酒酒糟與釀酒廢水混合進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣、沼液及沼渣；同時(shí)通過(guò)對(duì)白酒酒糟的堆放時(shí)間、白酒酒糟與釀酒廢水的混合比例、發(fā)酵溫度、厭氧發(fā)酵體系的固含量及氨氮含量的控制，實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵處理的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述白酒酒糟的堆放時(shí)間為10-180天。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述白酒酒糟與釀酒廢水的混合過(guò)程中，還包括將前批次厭氧發(fā)酵所得沼液部分回流加入混合發(fā)酵體系中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述白酒酒糟、釀酒廢水、回流沼液的質(zhì)量比為1：(2-10)：(0-10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述混合發(fā)酵體系中，控制氨氮含量不超過(guò)6000mg/L，優(yōu)選在2000-6000mg/L之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述混合發(fā)酵體系中，控制含固量在6-15％之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵的溫度為33℃-37℃，時(shí)間在12-45天。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述釀酒廢水的COD為3-10萬(wàn)mg/L、氨氮為2000-6000mg/L，總氮為2000-6000mg/L，pH值在3-5之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聯(lián)合處理方法，其特征在于，所述釀酒廢水包括鍋底廢水、窖低廢水、酒糟二次發(fā)酵廢水、丟糟堆場(chǎng)滲濾液；其中：鍋底廢水COD在3-6萬(wàn)mg/L、總氮在400-1000mg/L之間；窖低廢水COD在5-10萬(wàn)mg/L、總氮在3000-8000mg/L之間；酒糟二次發(fā)酵廢水COD在8-12萬(wàn)mg/L、總氮在4000-8000mg/L之間；丟糟堆場(chǎng)滲濾液COD在10-20萬(wàn)mg/L、總氮在3000-8000mg/L之間。
10.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述聯(lián)合處理工藝的處理裝置，其特征在于，包括：廢水儲(chǔ)罐、酒糟堆場(chǎng)單元、厭氧發(fā)酵罐、沼氣凈化單元、沼液沼渣分離單元、沼氣罐、沼液及沼渣回收單元；其中：所述廢水儲(chǔ)罐、酒糟堆場(chǎng)單元分別與所述厭氧發(fā)酵罐的進(jìn)口管道連接；所述廢水儲(chǔ)罐與白酒生產(chǎn)工藝中鍋底水排放口、窖底水排放口、酒糟二次發(fā)酵水排放口和丟糟堆場(chǎng)滲濾液排放口管道連接，用于收集各中排放廢水；所述酒糟堆場(chǎng)單元與白酒生產(chǎn)工藝中副產(chǎn)酒糟排放口管道連接，用于收集酒糟；所述厭氧發(fā)酵罐的沼氣排放口與所述沼氣凈化單元管道連接；所述沼氣凈化單元的排放口與沼氣罐進(jìn)口管道連接；所述厭氧發(fā)酵罐的沼液沼渣排放口與所述沼液沼渣分離單元的進(jìn)口管道連接；所述沼液沼渣分離單元的沼液排放口、沼渣排放口分別與回收單元管道連接；其中，所述沼液沼渣分離單元的沼液排放口與回收單元的連接管道上還設(shè)回流管道與所述厭氧發(fā)酵罐連接，用于沼液的部分回流利用。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種適用于白酒酒糟與高濃度釀酒廢水聯(lián)合處理方法，該方法實(shí)現(xiàn)了高氨氮濃度的釀酒廢水直接厭氧發(fā)酵處理的首要目的，同時(shí)該方法處理設(shè)備更少、工藝更簡(jiǎn)單、投資成本更低；而且，由于實(shí)現(xiàn)高氨氮體系的厭氧發(fā)酵，所得沼液及沼渣中氨氮含量也相應(yīng)較高，用于有機(jī)肥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也更大。
本發(fā)明提出的高濃度釀酒廢水和白酒酒糟聯(lián)合處理方法，包括：將堆放后的白酒酒糟與釀酒廢水混合進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣、沼液及沼渣；同時(shí)通過(guò)對(duì)白酒酒糟的堆放時(shí)間、白酒酒糟與釀酒廢水的混合比例、發(fā)酵溫度、厭氧發(fā)酵體系的固含量及氨氮含量的控制，實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵處理的穩(wěn)定運(yùn)行。
本發(fā)明選擇堆放后的白酒酒糟與高氨氮濃度的釀酒廢水混合，堆放可使酒糟酸化，并進(jìn)行一定程度厭氧發(fā)酵，從而可縮短后須混合體系的厭氧發(fā)酵時(shí)間，并提高后續(xù)厭氧發(fā)酵運(yùn)行的穩(wěn)定性；同時(shí)，本發(fā)明還通過(guò)調(diào)整白酒酒糟的堆放時(shí)間、厭氧發(fā)酵體系的混合比例、發(fā)酵溫度、厭氧發(fā)酵體系的固含量及氨氮含量之間的匹配關(guān)系，進(jìn)一步提高發(fā)酵運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而以較低的成本、較簡(jiǎn)單的工藝實(shí)現(xiàn)高氨氮釀酒廢水的厭氧處理化，并提高沼液及沼渣的資源利用價(jià)值。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的白酒酒糟為醬香型白酒酒糟。研究表明，酒糟堆場(chǎng)堆放時(shí)間對(duì)厭氧發(fā)酵的時(shí)間影響因素也很大；堆放時(shí)間越長(zhǎng)，相應(yīng)后續(xù)的厭氧發(fā)酵時(shí)間越短，但堆放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，處理效率下降，也不符合工廠生產(chǎn)要求。為此，結(jié)合酒廠生產(chǎn)情況、堆放對(duì)后續(xù)厭氧發(fā)酵的影響作用，本發(fā)明控制白酒酒糟的堆放時(shí)間為10-180天。
進(jìn)一步地，所述白酒酒糟與釀酒廢水的混合過(guò)程中，還包括將前批次厭氧發(fā)酵所得沼液部分回流加入混合發(fā)酵體系中，其一是可以減少沼液排放量，減少后續(xù)處理；其二是隨著沼液長(zhǎng)期回流運(yùn)行，厭氧發(fā)酵體系中發(fā)酵菌種被長(zhǎng)期馴化，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的越來(lái)越穩(wěn)定，系統(tǒng)可以在高達(dá)6000mg/L的高氨氮濃度下運(yùn)行；同時(shí)隨著氨氮濃度越來(lái)越高，沼液作為有機(jī)肥的利用價(jià)值也隨之提高。
但同時(shí)，隨著沼液不斷回流，混合發(fā)酵體系中氨氮濃度越來(lái)越高，過(guò)高的氨氮濃度會(huì)抑制厭氧發(fā)酵效果，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。為此，本發(fā)明控制所述白酒酒糟、釀酒廢水、回流沼液的混合的質(zhì)量比為1：(2-10)：(0-10)。
進(jìn)一步地，所述混合發(fā)酵體系中，控制氨氮含量不超過(guò)6000mg/L，優(yōu)選在2000-6000mg/L之間。本發(fā)明可通過(guò)合理控制體系中氨氮的濃度，實(shí)現(xiàn)了高氨氮廢水的厭氧發(fā)酵穩(wěn)定處理目的。
進(jìn)一步地，所述混合發(fā)酵體系中，控制含固量在6-15％之間。研究表明，厭氧發(fā)酵罐中含固量越高，發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，不利于廢水處理效率的提高；含固量越低，發(fā)酵相應(yīng)時(shí)間越短，處理效果容易下降。為此，本發(fā)明通過(guò)合理控制體系中含固量，既保證了處理效果，又盡可能縮短處理時(shí)間，提高處理效率。
進(jìn)一步地，所述厭氧發(fā)酵的溫度可以用常溫(20℃-25℃)厭氧發(fā)酵、中溫(33℃-37℃)厭氧發(fā)酵、高溫(55℃-57℃)厭氧發(fā)酵；溫度越高，反應(yīng)速度越快，發(fā)酵時(shí)間越短；但溫度過(guò)高也存在能耗較大的問(wèn)題。為此，本發(fā)明綜合考慮，優(yōu)選中溫發(fā)酵，溫度33℃-37℃，時(shí)間在12-45天。
進(jìn)一步地，所述釀酒廢水的COD為3-10萬(wàn)mg/L、氨氮為2000-6000mg/L，總氮為2000-6000mg/L，pH值在3-5之間。
所述釀酒廢水包括鍋底廢水、窖低廢水、酒糟二次發(fā)酵廢水、丟糟堆場(chǎng)滲濾液；其中：
鍋底廢水COD在3-6萬(wàn)mg/L、總氮在400-1000mg/L之間；
窖低廢水COD在5-10萬(wàn)mg/L、總氮在3000-8000mg/L之間；
酒糟二次發(fā)酵廢水COD在8-12萬(wàn)mg/L、總氮在4000-8000mg/L之間；
丟糟堆場(chǎng)滲濾液COD在10-20萬(wàn)mg/L、總氮在3000-8000mg/L之間。
作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式之一，所述聯(lián)合處理工藝，包括：
(1)將白酒生產(chǎn)中的多種處理廢水混合，得到高濃度釀酒廢水；
(2)將白酒生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)酒糟送至酒糟堆場(chǎng)，并根據(jù)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)要求控制堆場(chǎng)時(shí)間；堆場(chǎng)后的酒糟逐步進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐；
(3)將白酒酒糟、混合后的高濃度釀酒廢水和前一批次沼液混合進(jìn)行厭氧發(fā)酵；
(4)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣凈化后進(jìn)入沼氣柜回收利用；
(5)厭氧發(fā)酵后的沼液和沼渣混合物進(jìn)入分離系統(tǒng)進(jìn)行分離；
(6)沼液一部分回流到厭氧發(fā)酵罐，其余部分進(jìn)入沼液罐綜合利用，沼渣進(jìn)入沼渣堆場(chǎng)進(jìn)一步綜合利用；
所述步驟(1)中的高濃度釀酒廢水包括鍋底廢水、窖低廢水、酒糟二次發(fā)酵廢水和丟糟堆場(chǎng)滲濾液；
所述步驟(3)中酒糟、混合后的高濃度釀酒廢水和前一批次沼液比例為1：(2-10)：(0-10)，氨氮含量在2000-6000mg/L之間。
本發(fā)明還提供一種處理裝置，用于實(shí)現(xiàn)上述聯(lián)合處理工藝。所述處理裝置包括：廢水儲(chǔ)罐、酒糟堆場(chǎng)單元、厭氧發(fā)酵罐、沼氣凈化單元、沼液沼渣分離單元、沼氣罐、沼液及沼渣回收單元；
其中：
所述廢水儲(chǔ)罐、酒糟堆場(chǎng)單元分別與所述厭氧發(fā)酵罐的進(jìn)口管道連接；
所述廢水儲(chǔ)罐與白酒生產(chǎn)工藝中鍋底水排放口、窖底水排放口、酒糟二次發(fā)酵水排放口和丟糟堆場(chǎng)滲濾液排放口管道連接，用于收集各中排放廢水；
所述酒糟堆場(chǎng)單元與白酒生產(chǎn)工藝中副產(chǎn)酒糟排放口管道連接，用于收集酒糟；
所述厭氧發(fā)酵罐的沼氣排放口與所述沼氣凈化單元管道連接；所述沼氣凈化單元的排放口與沼氣罐進(jìn)口管道連接；
所述厭氧發(fā)酵罐的沼液沼渣排放口與所述沼液沼渣分離單元的進(jìn)口管道連接；所述沼液沼渣分離單元的沼液排放口、沼渣排放口分別與回收單元管道連接；其中，所述沼液沼渣分離單元的沼液排放口與回收單元的連接管道上還設(shè)回流管道與所述厭氧發(fā)酵罐連接，用于沼液的部分回流利用。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明將高濃度釀酒廢水和白酒生產(chǎn)中的酒糟聯(lián)合處理，實(shí)現(xiàn)了資源化利用，避免了含有高濃度COD、氨氮和總磷的高濃度釀酒廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)處理，不但節(jié)約了投資、藥劑和能源消耗，大幅降低企業(yè)環(huán)保成本和廢水處理達(dá)標(biāo)難度；而且本發(fā)明處理所得沼液和沼渣中氨氮含量高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大，進(jìn)入有機(jī)農(nóng)業(yè)用于生產(chǎn)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了資源化利用。
（發(fā)明人：邱明建;李云玉;任榮杰;郭智）
