白酒釀造廢水處理沼氣發酵法
白(bai)酒是一種含有高酒精濃度(du)的(de)、無色透明的(de)飲(yin)料(liao)酒,是以曲類、酒母、糖(tang)(tang)化(hua)(hua)酶(mei)等為糖(tang)(tang)化(hua)(hua)發酵劑,利用(yong)糧谷或含淀粉和糖(tang)(tang)的(de)原料(liao),經蒸(zheng)(zheng)煮、糖(tang)(tang)化(hua)(hua)、發酵、蒸(zheng)(zheng)餾、貯存,勾調而成的(de)蒸(zheng)(zheng)餾酒。
白酒在釀造(zao)(zao)(zao)過程中(zhong),會(hui)產生大(da)量的工業廢(fei)水(shui)(shui):釀造(zao)(zao)(zao)車(che)間(jian)的冷卻水(shui)(shui)、蒸(zheng)餾操(cao)作工具的沖洗(xi)水(shui)(shui)、蒸(zheng)餾底鍋水(shui)(shui)、釀造(zao)(zao)(zao)車(che)間(jian)地面(mian)沖洗(xi)水(shui)(shui)、發酵黃水(shui)(shui)等。其(qi)中(zhong),只有釀造(zao)(zao)(zao)車(che)間(jian)的冷卻水(shui)(shui)是清(qing)潔的水(shui)(shui),是可以(yi)直(zhi)接排放(fang)(fang)或循環(huan)利用(yong)的,其(qi)它都(dou)含有大(da)量的蛋白質、氨基酸(suan)等有機(ji)物,是高(gao)濃度廢(fei)水(shui)(shui),不(bu)能直(zhi)接排放(fang)(fang)。現在,大(da)多數酒廠都(dou)是排至污水(shui)(shui)處(chu)理站,處(chu)理達標(biao)后再排放(fang)(fang)。
一、白酒釀造過程中的廢水
白酒釀造過(guo)程中的(de)廢水(shui)主(zhu)要是黃水(shui)和底鍋水(shui)。
所(suo)謂黃(huang)水(shui),是(shi)酒(jiu)醅中(zhong)的(de)黃(huang)漿(jiang)水(shui),是(shi)酒(jiu)醅在發酵過程中(zhong),淀粉由糖(tang)變酒(jiu)來源華(hua)夏(xia)酒(jiu)報,在產生(sheng)乙(yi)醇的(de)同時,產生(sheng)二(er)氧化碳(tan),從吹口跑出,單(dan)位酒(jiu)醅的(de)質量相對減少,結(jie)晶(jing)水(shui)游離出來,原料(liao)中(zhong)的(de)單(dan)寧、色素、可溶性淀粉、酵母(mu)自溶物、還原糖(tang)等溶于水(shui)中(zhong),沉(chen)下窖(jiao)底而形成黃(huang)漿(jiang)水(shui)。
底鍋(guo)水(shui),是白酒蒸(zheng)餾時,甑桶底部的水(shui)溶(rong)液。由于白酒甑桶蒸(zheng)餾的特殊形式及(ji)尾水(shui)、黃漿水(shui)、酯化(hua)液的蒸(zheng)餾處理,使(shi)得底鍋(guo)水(shui)也富含還原糖、氨基酸等營養(yang)物(wu)質。
二、循環經濟備受重視
白酒釀造過程中的廢水,作(zuo)為白酒生產(chan)過程中的副(fu)產(chan)物,富(fu)含有機物,直接排放會對環境(jing)造成(cheng)(cheng)嚴重污(wu)染,既浪(lang)費了大量的水資源(yuan),又使黃水和底(di)鍋水中大量的有益成(cheng)(cheng)分(fen)不能被有效地開(kai)發、利用。
中國釀(niang)酒(jiu)工業(ye)協會理事長王延才指(zhi)出:要(yao)推廣(guang)循(xun)環(huan)(huan)經濟(ji)的生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)方(fang)式(shi),要(yao)實現(xian)清潔文明生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan),減少環(huan)(huan)境(jing)(jing)污染(ran),要(yao)節能降(jiang)耗,提高綜(zong)(zong)合利用水平;“引導白酒(jiu)企(qi)業(ye)實現(xian)節約生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)、清潔生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)、安全(quan)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan),大力發(fa)展循(xun)環(huan)(huan)經濟(ji),努力降(jiang)低糧(liang)耗、能耗,減少損失。‘十一五’期間,力爭(zheng)使萬元產(chan)(chan)(chan)值(zhi)綜(zong)(zong)合能耗降(jiang)低20%以(yi)上,主要(yao)污染(ran)物排(pai)(pai)放總量減少20%。鼓(gu)勵(li)白酒(jiu)企(qi)業(ye)承擔起應(ying)負的社會責任,建(jian)立(li)ISO14001環(huan)(huan)境(jing)(jing)管(guan)理體(ti)系,OHSAS18001職業(ye)健康安全(quan)管(guan)理體(ti)系,加(jia)快信息(xi)技術、生(sheng)(sheng)物技術和新(xin)材料的應(ying)用和推廣(guang)”。因此,有關對白酒(jiu)釀(niang)造過程中的廢(fei)水節能減排(pai)(pai)加(jia)以(yi)綜(zong)(zong)合利用,使其變(bian)廢(fei)為寶的研究(jiu)越來越受到企(qi)業(ye)的重視。
三、用釀酒廢水制沼氣
目(mu)前,對釀酒(jiu)(jiu)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)利(li)用(yong)主要有(you)(you):采(cai)用(yong)黃(huang)水(shui)(shui)串蒸(zheng)生產丟糟黃(huang)水(shui)(shui)酒(jiu)(jiu);或采(cai)用(yong)黃(huang)水(shui)(shui)灌窖發酵(jiao)等方法,對黃(huang)水(shui)(shui)加(jia)以利(li)用(yong),但利(li)用(yong)率較低;有(you)(you)的(de)(de)(de)規(gui)模酒(jiu)(jiu)廠利(li)用(yong)黃(huang)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)酸,提取(qu)黃(huang)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)乳酸。乳酸是世界公認的(de)(de)(de)三大有(you)(you)機(ji)酸之一(yi),市場價高達(da)7800—9000元/噸,但其投入(ru)比較大,須(xu)具備一(yi)定規(gui)模的(de)(de)(de)酒(jiu)(jiu)廠方可(ke)做到。
酒(jiu)(jiu)廠可以充(chong)分(fen)利用(yong)白(bai)酒(jiu)(jiu)釀(niang)造(zao)廢(fei)水中的有(you)機成分(fen),發酵生產沼氣。沼氣又可以作(zuo)為燃料燒鍋爐,供白(bai)酒(jiu)(jiu)蒸餾用(yong)蒸汽(qi)。該(gai)方法(fa)是(shi)各大小酒(jiu)(jiu)廠利用(yong)和處理(li)白(bai)酒(jiu)(jiu)釀(niang)造(zao)廢(fei)水的最好方法(fa)。該(gai)技術的基(ji)(ji)礎(chu)原理(li)和基(ji)(ji)本(ben)流程成熟可靠、投資(zi)少,容易推廣。
釀酒(jiu)(jiu)生產中產生的(de)(de)(de)甑底鍋水和酒(jiu)(jiu)糟廢液,含有大量的(de)(de)(de)蛋白質、氨基酸等有機物,為高(gao)濃度污(wu)水,COD值高(gao)達15000mg/L以(yi)上,完全可以(yi)滿足沼氣(qi)發(fa)酵的(de)(de)(de)關鍵條(tiao)件(jian)(COD濃度≥1000mg/L),因此,用釀酒(jiu)(jiu)廢水制沼氣(qi)是完全可行的(de)(de)(de)。
由于蒸餾(liu)甑底鍋(guo)水(shui)(shui)(shui)是熱水(shui)(shui)(shui)排放,且蒸餾(liu)中產(chan)生大量的(de)冷卻水(shui)(shui)(shui),水(shui)(shui)(shui)溫高達(da)60多度,可作為加(jia)熱的(de)熱源,解(jie)決(jue)了冬(dong)天氣溫低,不適宜(yi)培菌的(de)問題,可全年產(chan)沼氣。產(chan)生的(de)沼氣,作為鍋(guo)爐燃料能夠全部利用(yong),不需要長期儲存(cun)和銷售。
四、厭氧發酵產沼氣得到廣泛應用
早在2005年9月,國(guo)家(jia)就制(zhi)訂了(le)白(bai)酒(jiu)(jiu)制(zhi)造(zao)業清(qing)潔生產技術(shu)(shu)要(yao)求,即(ji)《白(bai)酒(jiu)(jiu)制(zhi)造(zao)業(濃香型大曲)清(qing)潔生產技術(shu)(shu)要(yao)求環(huan)保行(xing)業標準(征求意見稿)》,并在2007年元月推出了(le)《國(guo)家(jia)重點行(xing)業清(qing)潔生產技術(shu)(shu)導向目錄(第三批)》——畜禽養(yang)殖及釀酒(jiu)(jiu)污水生產沼氣技術(shu)(shu),為(wei)白(bai)酒(jiu)(jiu)制(zhi)造(zao)企業開展清(qing)潔生產提(ti)供了(le)技術(shu)(shu)支持和導向。
目前,我國厭氧(yang)發(fa)酵(jiao)產生(sheng)沼氣(qi)技(ji)術已經應用于釀造(zao)、食品、屠宰、木材加工(gong)、化工(gong)等行業(ye)的廢水處(chu)理工(gong)程中,最(zui)大的厭氧(yang)罐群(qun)總體積已超過11000立方(fang)米,日(ri)產沼氣(qi)超過30000立方(fang)。
該技術的基礎原理和基本流(liu)程是(shi)成熟可(ke)靠(kao)的,在國內工程設(she)計資料中也有詳細的論(lun)述和介紹,可(ke)以參(can)照(zhao)使用(yong)。
沼氣(qi)發(fa)酵處理白酒釀造廢水,既能(neng)(neng)緩解和減(jian)輕污水處理廠的(de)處理壓力,保(bao)證(zheng)污水全部達標(biao)排放,又能(neng)(neng)實現治理污染源(yuan)和節能(neng)(neng)減(jian)排的(de)目標(biao)。
釀酒廢(fei)水(shui)經(jing)過(guo)沼(zhao)氣池(chi)產生沼(zhao)氣后的廢(fei)水(shui),只需再進行耗(hao)氧處(chu)理(li)(氧化(hua)塘、溝(gou)),就可達標排放。同時,所產沼(zhao)氣經(jing)氣水(shui)分(fen)離(li)及脫硫(liu)處(chu)理(li)后送(song)(song)儲氣柜,通(tong)過(guo)管(guan)網送(song)(song)公司(si)鍋爐作為燃料使用(yong),可以減少企(qi)業煤(mei)炭(tan)消耗(hao),節約能(neng)源(yuan),降低生產成本(ben),從而提高(gao)企(qi)業經(jing)濟效(xiao)益。
經測算(suan),釀(niang)造廢(fei)水(shui)(shui)用于(yu)生(sheng)產沼氣,可(ke)大(da)大(da)減輕污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠的(de)(de)壓力,減少污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理費用。按年產12萬噸釀(niang)造廢(fei)水(shui)(shui),污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理按0.8元/噸計(ji)算(suan),可(ke)節約(yue)成本9.6萬元;每(mei)天白酒釀(niang)造廢(fei)水(shui)(shui)量100噸,每(mei)天可(ke)產沼氣600-800m3,用作鍋爐(lu)燃料,每(mei)立方米沼氣的(de)(de)熱值(zhi)相當于(yu)5500大(da)卡的(de)(de)原煤1公(gong)斤,每(mei)年可(ke)替(ti)代(dai)燃煤200多(duo)噸。按照目前煤炭的(de)(de)價格600元/噸算(suan),每(mei)年可(ke)節支12萬元。
五、結論
廢(fei)棄物(wu)的(de)無害(hai)化處(chu)理只是廢(fei)棄物(wu)處(chu)理的(de)最低層次,更重要(yao)的(de)是資源(yuan)化,沼氣(qi)作為(wei)鍋爐燃料能(neng)夠全部利用(yong),完成了資源(yuan)在企業內部生產過程中的(de)閉合循環,實(shi)現了清(qing)潔生產,廢(fei)棄物(wu)無害(hai)化和資源(yuan)化的(de)目(mu)標。
用(yong)沼(zhao)氣發(fa)酵對白(bai)酒(jiu)釀造廢水的(de)處理(li)遵循(xun)了循(xun)環經(jing)(jing)濟(ji)原理(li)。它以資源節約(yue)和循(xun)環利用(yong)為特征,將經(jing)(jing)濟(ji)活(huo)動(dong)組織成(cheng)一個“資源——生(sheng)產——消費——二(er)次(ci)資源”的(de)閉(bi)合循(xun)環過程,使所(suo)有物質和能量,在不斷(duan)進(jin)行(xing)的(de)經(jing)(jing)濟(ji)循(xun)環中得到(dao)持(chi)續的(de)循(xun)環和利用(yong),實現經(jing)(jing)濟(ji)、生(sheng)態(tai)和社(she)會的(de)“三贏”。

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