糧食發酵生產酒精的過程中會產生大量的廢糟液，廢糟液的BOD和COD含量都相當高，如果直接排放，會對環境造成很大污染。同時酒精廢糟液中富含有機物和礦物質，具有很高的營養價值，可將其回收制成DDG飼料。唐山市冀東溶劑有限公司有一條年產3.3萬t食用酒精生產線，根據酒精廢糟液的上述特性，公司采用DDG飼料十厭氧消化工藝來治理廢糟液，即先將廢糟液進行固液分離，得到DDG濕飼料，再將濾液即廢水采用新型的中溫厭氧顆粒污泥膨脹床工藝處理聯產沼氣，然后將所產沼氣用來烘干DDG飼料。經過處理的酒精廢水，生物降解率達到96%以上，COD小于l000mg/L，BOD小于600mg/L，達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》污水三級排放標準，排放人城市污水管網。該工藝同時產生大量的清潔能源沼氣可用于烘干飼料。這樣即解決了酒精廢水、廢氣環境污染的問題，又做到了節能和廢棄物資源【水處理設備】化(hua)的(de)(de)再生(sheng)利用。按年產3.3萬t酒(jiu)(jiu)精計，公司每年可處理33萬t酒(jiu)(jiu)精廢水，烘干23000tDDG飼料，節煤6000t，多創利潤285.30萬元。經權威部門(men)查新(xin)，目前(qian)國內尚未(wei)見與該(gai)工(gong)藝(yi)綜(zong)合技術特點相同且規模(mo)相當(dang)的(de)(de)酒(jiu)(jiu)精廢水處理及資(zi)源化(hua)利用的(de)(de)文獻報道(dao)。
1 酒精廢水處理的工藝流程
唐山市冀東溶劑有限公司原廢水處理采用的是中溫UASB工藝，長期運行也沒能形成顆粒污泥，因此對酒精廢水的處理一直不理想。為此，在2004年，公司重新建造了2座2400m3的鋼制EGSB厭氧反應器，并采用中溫厭氧發酵工藝處理酒精生產中產生的廢水。中溫厭氧發酵工藝的優點是能耗低，厭氧發酵所產生的沼氣還可代替原煤烘干DDG飼料，不僅節約了能源，降低了成本，而且根治了因燃煤造成的大氣污染，提高了飼料的品質。2套厭氧系統均正常啟動，短期內形成了大量的顆粒污泥，處理能力也都達到了設計水平，且運行穩定。酒精廢水處理率達100%，產生了顯著的經濟和社會效益。具體工藝流程如圖1所示。
2 酒(jiu)精廢水處(chu)理的各個(ge)工藝單元
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2.1 板框(kuang)壓濾生產DDG飼料(liao)
將酒精生(sheng)(sheng)(sheng)產中產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)廢糟(zao)液(ye)(ye)通過板框壓(ya)濾(lv)進行(xing)固液(ye)(ye)分離，得到(dao)DDG蛋(dan)白(bai)飼料，同時還減(jian)少(shao)了(le)下游(you)處(chu)理的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物負(fu)荷及處(chu)理水量。經本單(dan)元處(chu)理后(hou)(hou)，廢糟(zao)液(ye)(ye)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物負(fu)荷可以削減(jian)40%以上。經板框壓(ya)濾(lv)后(hou)(hou)酒糟(zao)濾(lv)餅水分在66%-67%，因而烘干成ltDDG飼料需要3t濾(lv)餅，也(ye)就(jiu)是說生(sheng)(sheng)(sheng)產hDDG飼料需要烘掉(diao)近Zt水分。經計算處(chu)理水量可減(jian)少(shao)15%。
2.2 中溫厭氧發酵聯產(chan)沼氣
新(xin)建成(cheng)的(de)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)采用(yong)厭氧顆(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)膨脹床工(gong)藝(yi)(EGSB)，該工(gong)藝(yi)是布(bu)水(shui)(shui)系統從反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)底部均勻進水(shui)(shui)，使污(wu)水(shui)(shui)與厭氧反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)中的(de)污(wu)泥(ni)(ni)充分接觸、混(hun)合，污(wu)水(shui)(shui)中有機物在(zai)厭氧菌群作用(yong)下被分解，產生沼(zhao)氣(qi)。經厭氧反(fan)(fan)應(ying)后的(de)水(shui)(shui)在(zai)厭氧反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)上部三相分離(li)器(qi)(qi)的(de)作用(yong)下，分離(li)沼(zhao)氣(qi)、沉降污(wu)泥(ni)(ni)、澄清出水(shui)(shui)。厭氧顆(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)膨脹床工(gong)藝(yi)成(cheng)功的(de)關鍵(jian)是形成(cheng)大量(liang)顆(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)，而不(bu)(bu)是絮狀懸(xuan)浮泥(ni)(ni)。如不(bu)(bu)能形成(cheng)大量(liang)優質(zhi)的(de)顆(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)，反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)就會維持(chi)在(zai)較低的(de)負荷(he)水(shui)(shui)平(ping)，達不(bu)(bu)到理(li)想的(de)處理(li)能力。
2.3 沼(zhao)氣代煤(mei)烘干DDG飼料
提取(qu)酒(jiu)精廢糟(zao)液中DDG蛋白飼(si)(si)料(liao)采用(yong)(yong)的(de)是板框壓濾+熱風爐烘(hong)干(gan)工藝(yi)。原來(lai)在(zai)沒有厭(yan)氧發(fa)(fa)酵(jiao)生(sheng)產沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)前全(quan)部使用(yong)(yong)燃(ran)煤(mei)，而(er)煤(mei)的(de)燃(ran)燒會對大(da)氣(qi)(qi)(qi)造成污染，且在(zai)烘(hong)干(gan)飼(si)(si)料(liao)的(de)過程中，會有一部分煙塵(chen)、爐灰等有害物(wu)進(jin)人(ren)到飼(si)(si)料(liao)中，嚴重影響飼(si)(si)料(liao)的(de)質量(liang)。用(yong)(yong)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)烘(hong)干(gan)飼(si)(si)料(liao)就避免了這樣的(de)問(wen)題。厭(yan)氧發(fa)(fa)酵(jiao)的(de)成功運行(xing)，必然會產生(sheng)大(da)量(liang)的(de)清潔能(neng)源沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)，目前2套厭(yan)氧設(she)備可日產沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)1800om3，折標煤(mei)18t。而(er)且從(cong)生(sheng)產實踐中得出，酒(jiu)精糟(zao)液提取(qu)飼(si)(si)料(liao)后的(de)廢水經(jing)厭(yan)氧發(fa)(fa)酵(jiao)后產生(sheng)的(de)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)足以用(yong)(yong)來(lai)烘(hong)干(gan)飼(si)(si)料(liao)。公司(si)從(cong)2005年4月起就完全(quan)用(yong)(yong)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)代替了原煤(mei)，每年可節煤(mei)約6000t，多創(chuang)利潤285.3萬元。
3 中溫厭氧工藝的優缺點(dian)
3.1 中溫(wen)厭氧發酵工藝的優點(dian)
高溫(wen)(wen)(wen)厭氧發(fa)酵(jiao)(jiao)工(gong)藝(yi)為(wei)了(le)(le)保證58~60℃的高溫(wen)(wen)(wen)條(tiao)件(jian)，需要消耗(hao)大量(liang)的能源(yuan)，尤其是在寒冷的冬(dong)季，高溫(wen)(wen)(wen)厭氧發(fa)酵(jiao)(jiao)工(gong)藝(yi)的耗(hao)能更大。中溫(wen)(wen)(wen)厭氧發(fa)酵(jiao)(jiao)工(gong)藝(yi)只需控制溫(wen)(wen)(wen)度在36-38℃，與高溫(wen)(wen)(wen)厭氧發(fa)酵(jiao)(jiao)工(gong)藝(yi)相比極大地節省了(le)(le)能源(yuan)。
4 效益分析
中(zhong)溫厭(yan)氧(yang)發(fa)酵(jiao)的(de)(de)能耗遠低(di)于高溫厭(yan)氧(yang)發(fa)酵(jiao)，且(qie)用厭(yan)氧(yang)發(fa)酵(jiao)產(chan)生的(de)(de)沼氣代替燃煤(mei)烘干飼料，可節約大量(liang)的(de)(de)煤(mei)炭，從(cong)而降(jiang)低(di)成本。
(l)沼氣代替燃煤烘干飼料，可節約能源費用302.50萬元。
(2)沼氣代替燃煤烘干飼料，可使飼料質量提高，售價每噸提高10元，按飼料年產量23000t計算，產品銷售收人提高23萬元。
(3)采用中溫厭氧發酵工藝，成本增加40.20萬元。
(4)預計每年節約成本費用：302.5+23-40.2=285.30萬元。
綜上所述，采(cai)用中(zhong)溫厭氧發(fa)酵工藝真正做到(dao)(dao)了(le)酒精廢水(shui)的(de)資(zi)源化開發(fa)再利用，起到(dao)(dao)了(le)節(jie)能(neng)、環保、創效三(san)贏的(de)目(mu)的(de)，具有顯著的(de)經濟、社會和環保效益，且投資(zi)小回收(shou)期短，實用性強，符合我國可(ke)持續發(fa)展的(de)政策(ce)，具有很好的(de)推廣價(jia)值。
5 結論
(1)中溫厭氧發酵工藝比高溫厭氧發酵工藝極大地降低了能耗，年可處理廢水33萬t，烘干DDG飼料23000t，處理后的廢水達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》三級排放標準。
(2)用中溫厭氧發酵產(chan)生的(de)(de)沼氣(qi)烘干酒(jiu)糟(zao)飼料，根治(zhi)了燃煤對大氣(qi)的(de)(de)污染(ran)，提高了飼料品質(zhi)，每年可節煤6000t，多創利潤(run)285.30萬元。
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