公布日：2022.08.05
申请日：2022.05.17
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C05F15/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I;C02F103/32(2006.01)N
摘要
本发明涉及固废处理技术和废水处理技术领域，具体涉及一种白酒酒糟和高浓度酿酒废水联合处理方法及处理装置。本发明将白酒生产中的高浓度酿酒废水，包括锅底废水、窖低废水、酒糟二次发酵废水和丢糟堆场渗滤液，进入废水储罐混合，混合后的高浓度酿酒废水和白酒副产酒糟进入厌氧发酵罐发酵，沼气净化利用，发酵液进入沼液沼渣分离机分离，沼液一部分回流到厌氧发酵罐，其余部分进入沼液储罐，沼渣进入堆场。本发明把高浓度酿酒废水和白酒酒糟联合处理，实现了资源化利用，避免了含有高浓度COD、氨氮和总磷的高浓度酿酒废水进入废水处理系统处理，既节约了投资、药剂和能源消耗，又大幅降低环保成本，是一项绿色环保的技术。
权利要求书
1.一种酿酒废水和白酒酒糟的联合处理方法，其特征在于，包括：将堆放后的白酒酒糟与酿酒废水混合进行厌氧发酵，产生沼气、沼液及沼渣；同时通过对白酒酒糟的堆放时间、白酒酒糟与酿酒废水的混合比例、发酵温度、厌氧发酵体系的固含量及氨氮含量的控制，实现厌氧发酵处理的稳定运行。
2.根据权利要求1所述的联合处理方法，其特征在于，所述白酒酒糟的堆放时间为10-180天。
3.根据权利要求2所述的联合处理方法，其特征在于，所述白酒酒糟与酿酒废水的混合过程中，还包括将前批次厌氧发酵所得沼液部分回流加入混合发酵体系中。
4.根据权利要求3所述的联合处理方法，其特征在于，所述白酒酒糟、酿酒废水、回流沼液的质量比为1：(2-10)：(0-10)。
5.根据权利要求4所述的联合处理方法，其特征在于，所述混合发酵体系中，控制氨氮含量不超过6000mg/L，优选在2000-6000mg/L之间。
6.根据权利要求5所述的联合处理方法，其特征在于，所述混合发酵体系中，控制含固量在6-15％之间。
7.根据权利要求6所述的联合处理方法，其特征在于，所述厌氧发酵的温度为33℃-37℃，时间在12-45天。
8.根据权利要求7所述的联合处理方法，其特征在于，所述酿酒废水的COD为3-10万mg/L、氨氮为2000-6000mg/L，总氮为2000-6000mg/L，pH值在3-5之间。
9.根据权利要求8所述的联合处理方法，其特征在于，所述酿酒废水包括锅底废水、窖低废水、酒糟二次发酵废水、丢糟堆场渗滤液；其中：锅底废水COD在3-6万mg/L、总氮在400-1000mg/L之间；窖低废水COD在5-10万mg/L、总氮在3000-8000mg/L之间；酒糟二次发酵废水COD在8-12万mg/L、总氮在4000-8000mg/L之间；丢糟堆场渗滤液COD在10-20万mg/L、总氮在3000-8000mg/L之间。
10.一种实现权利要求1-9任一项所述联合处理工艺的处理装置，其特征在于，包括：废水储罐、酒糟堆场单元、厌氧发酵罐、沼气净化单元、沼液沼渣分离单元、沼气罐、沼液及沼渣回收单元；其中：所述废水储罐、酒糟堆场单元分别与所述厌氧发酵罐的进口管道连接；所述废水储罐与白酒生产工艺中锅底水排放口、窖底水排放口、酒糟二次发酵水排放口和丢糟堆场渗滤液排放口管道连接，用于收集各中排放废水；所述酒糟堆场单元与白酒生产工艺中副产酒糟排放口管道连接，用于收集酒糟；所述厌氧发酵罐的沼气排放口与所述沼气净化单元管道连接；所述沼气净化单元的排放口与沼气罐进口管道连接；所述厌氧发酵罐的沼液沼渣排放口与所述沼液沼渣分离单元的进口管道连接；所述沼液沼渣分离单元的沼液排放口、沼渣排放口分别与回收单元管道连接；其中，所述沼液沼渣分离单元的沼液排放口与回收单元的连接管道上还设回流管道与所述厌氧发酵罐连接，用于沼液的部分回流利用。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种适用于白酒酒糟与高浓度酿酒废水联合处理方法，该方法实现了高氨氮浓度的酿酒废水直接厌氧发酵处理的首要目的，同时该方法处理设备更少、工艺更简单、投资成本更低；而且，由于实现高氨氮体系的厌氧发酵，所得沼液及沼渣中氨氮含量也相应较高，用于有机肥的营养价值也更大。
本发明提出的高浓度酿酒废水和白酒酒糟联合处理方法，包括：将堆放后的白酒酒糟与酿酒废水混合进行厌氧发酵，产生沼气、沼液及沼渣；同时通过对白酒酒糟的堆放时间、白酒酒糟与酿酒废水的混合比例、发酵温度、厌氧发酵体系的固含量及氨氮含量的控制，实现厌氧发酵处理的稳定运行。
本发明选择堆放后的白酒酒糟与高氨氮浓度的酿酒废水混合，堆放可使酒糟酸化，并进行一定程度厌氧发酵，从而可缩短后须混合体系的厌氧发酵时间，并提高后续厌氧发酵运行的稳定性；同时，本发明还通过调整白酒酒糟的堆放时间、厌氧发酵体系的混合比例、发酵温度、厌氧发酵体系的固含量及氨氮含量之间的匹配关系，进一步提高发酵运行的稳定性，从而以较低的成本、较简单的工艺实现高氨氮酿酒废水的厌氧处理化，并提高沼液及沼渣的资源利用价值。
进一步地，本发明所述的白酒酒糟为酱香型白酒酒糟。研究表明，酒糟堆场堆放时间对厌氧发酵的时间影响因素也很大；堆放时间越长，相应后续的厌氧发酵时间越短，但堆放时间过长，处理效率下降，也不符合工厂生产要求。为此，结合酒厂生产情况、堆放对后续厌氧发酵的影响作用，本发明控制白酒酒糟的堆放时间为10-180天。
进一步地，所述白酒酒糟与酿酒废水的混合过程中，还包括将前批次厌氧发酵所得沼液部分回流加入混合发酵体系中，其一是可以减少沼液排放量，减少后续处理；其二是随着沼液长期回流运行，厌氧发酵体系中发酵菌种被长期驯化，厌氧发酵系统的越来越稳定，系统可以在高达6000mg/L的高氨氮浓度下运行；同时随着氨氮浓度越来越高，沼液作为有机肥的利用价值也随之提高。
但同时，随着沼液不断回流，混合发酵体系中氨氮浓度越来越高，过高的氨氮浓度会抑制厌氧发酵效果，延长发酵时间。为此，本发明控制所述白酒酒糟、酿酒废水、回流沼液的混合的质量比为1：(2-10)：(0-10)。
进一步地，所述混合发酵体系中，控制氨氮含量不超过6000mg/L，优选在2000-6000mg/L之间。本发明可通过合理控制体系中氨氮的浓度，实现了高氨氮废水的厌氧发酵稳定处理目的。
进一步地，所述混合发酵体系中，控制含固量在6-15％之间。研究表明，厌氧发酵罐中含固量越高，发酵时间越长，不利于废水处理效率的提高；含固量越低，发酵相应时间越短，处理效果容易下降。为此，本发明通过合理控制体系中含固量，既保证了处理效果，又尽可能缩短处理时间，提高处理效率。
进一步地，所述厌氧发酵的温度可以用常温(20℃-25℃)厌氧发酵、中温(33℃-37℃)厌氧发酵、高温(55℃-57℃)厌氧发酵；温度越高，反应速度越快，发酵时间越短；但温度过高也存在能耗较大的问题。为此，本发明综合考虑，优选中温发酵，温度33℃-37℃，时间在12-45天。
进一步地，所述酿酒废水的COD为3-10万mg/L、氨氮为2000-6000mg/L，总氮为2000-6000mg/L，pH值在3-5之间。
所述酿酒废水包括锅底废水、窖低废水、酒糟二次发酵废水、丢糟堆场渗滤液；其中：
锅底废水COD在3-6万mg/L、总氮在400-1000mg/L之间；
窖低废水COD在5-10万mg/L、总氮在3000-8000mg/L之间；
酒糟二次发酵废水COD在8-12万mg/L、总氮在4000-8000mg/L之间；
丢糟堆场渗滤液COD在10-20万mg/L、总氮在3000-8000mg/L之间。
作为本发明的具体实施方式之一，所述联合处理工艺，包括：
(1)将白酒生产中的多种处理废水混合，得到高浓度酿酒废水；
(2)将白酒生产中产生的副产酒糟送至酒糟堆场，并根据厌氧发酵生产要求控制堆场时间；堆场后的酒糟逐步进入厌氧发酵罐；
(3)将白酒酒糟、混合后的高浓度酿酒废水和前一批次沼液混合进行厌氧发酵；
(4)厌氧发酵产生的沼气净化后进入沼气柜回收利用；
(5)厌氧发酵后的沼液和沼渣混合物进入分离系统进行分离；
(6)沼液一部分回流到厌氧发酵罐，其余部分进入沼液罐综合利用，沼渣进入沼渣堆场进一步综合利用；
所述步骤(1)中的高浓度酿酒废水包括锅底废水、窖低废水、酒糟二次发酵废水和丢糟堆场渗滤液；
所述步骤(3)中酒糟、混合后的高浓度酿酒废水和前一批次沼液比例为1：(2-10)：(0-10)，氨氮含量在2000-6000mg/L之间。
本发明还提供一种处理装置，用于实现上述联合处理工艺。所述处理装置包括：废水储罐、酒糟堆场单元、厌氧发酵罐、沼气净化单元、沼液沼渣分离单元、沼气罐、沼液及沼渣回收单元；
其中：
所述废水储罐、酒糟堆场单元分别与所述厌氧发酵罐的进口管道连接；
所述废水储罐与白酒生产工艺中锅底水排放口、窖底水排放口、酒糟二次发酵水排放口和丢糟堆场渗滤液排放口管道连接，用于收集各中排放废水；
所述酒糟堆场单元与白酒生产工艺中副产酒糟排放口管道连接，用于收集酒糟；
所述厌氧发酵罐的沼气排放口与所述沼气净化单元管道连接；所述沼气净化单元的排放口与沼气罐进口管道连接；
所述厌氧发酵罐的沼液沼渣排放口与所述沼液沼渣分离单元的进口管道连接；所述沼液沼渣分离单元的沼液排放口、沼渣排放口分别与回收单元管道连接；其中，所述沼液沼渣分离单元的沼液排放口与回收单元的连接管道上还设回流管道与所述厌氧发酵罐连接，用于沼液的部分回流利用。
本发明的有益效果：
本发明将高浓度酿酒废水和白酒生产中的酒糟联合处理，实现了资源化利用，避免了含有高浓度COD、氨氮和总磷的高浓度酿酒废水进入废水处理系统处理，不但节约了投资、药剂和能源消耗，大幅降低企业环保成本和废水处理达标难度；而且本发明处理所得沼液和沼渣中氨氮含量高，营养价值大，进入有机农业用于生产有机农产品，实现了资源化利用。
（发明人：邱明建;李云玉;任荣杰;郭智）