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摘要：从广东某酒厂酒糟废水环保治理方案设计及应用现状出发，论文主要对酒糟、沼气及发酵臭气处理工艺进行设计说明。酒糟方面，经脱水后，含固率由10%增加到20%，混入谷壳粉后打包成饲料进行环保利用；沼气方面，采用干式脱硫工艺，处理后达到《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》要求，并用于锅炉燃烧；发酵臭气方面，则采用“预水洗+生物滤池”工艺，处理后达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）标准。
关键词：酒糟；沼气；发酵臭气
1、前言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对酒的需求量日益增大。随之而来的是酿酒工业排污量的增大，同时给生态环境造成十分严重的污染。酒厂酒糟废水主要有以下特点：1）废水浓度高；2）含固量大、易腐败变质；3）发酵味道臭。因此，酒糟、沼气及发酵臭气的综合治理与利用对我国的资源开发和环境保护具有十分重要的意义。
2、研究现状
1）酒糟
在国外，有用生产威士忌酒的酒糟经过分离器分离后进行真空浓缩和干燥，然后作为牛的饲料[1]。在国内，则是将鲜酒糟烘干后，进行稻壳筛分，分出的稻壳可用于再生产。
2）沼气
沼气脱水工艺多采用旋流式气水分离器，脱硫工艺有干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。
干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。
湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种[2]。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫。吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。
生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。
3）发酵臭气
现主要的除臭工艺有生物除臭工艺、活性炭吸附以及等离子除臭工艺等[3-5]。
生物除臭工艺是一种安全可靠的处理方法，除臭效率可达90％，其原理是臭气经收集系统收集后集中送到生物滤池除臭装置处理，臭气通过湿润、多孔和充满活性的微生物滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、SO42-、NO3-等无毒无害的简单无机物。
活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质的特点，达到脱臭目的。
低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术，通过在外加电场的作用下, 介质放电产生大量的高能电子, 高能电子与VOCs分子发生一系列复杂的等离子体物理和化学反应, 从而把有机污染物降解为无毒无害物质的一种方法。
3、工艺设计
3.1酒糟处理工艺
酒糟从蒸馏塔排出后，存放于酒糟储池，酒糟输送管道设置水冷装置，并在酒糟储池内设置鼓风机搅拌，对酒糟进行初步冷却到温度为70摄氏度左右。然后通过离心机进料泵将酒糟抽至于卧螺离心机进行脱水。在进卧螺离心机前，为防止酒糟内结块或者存在大块物料，对卧螺离心机存在安全隐患，进料泵与卧螺离心机之间设置切割机，并且在管道上配置管道混合器，在物料进卧螺离心机之前投加少量的PAM。离心清液经管道输送至污水处理站。酒糟经卧螺离心机脱水后，经无轴螺旋输送机输送至混料机。在混料机中加入一定比例的谷壳粉，在搅拌机的搅拌下拌匀。搅拌混匀后的酒糟用螺旋上料机送入打包系统进行打包。
3.2沼气处理工艺
废水厌氧处理系统产生的大量沼气经水封器后，首先进入汽水分离器分离塔，带出游离的水汽，然后进入脱硫塔。沼气经过脱硫塔后，沼气中会产生一定水气，需再次进入气水分离器进行分离。经再次汽水分离后的沼气进入沼气暂存柜，然后用空压机输送至干式储气柜，调整至最佳供气压力后输送至供气管网中，可供沼气锅炉用气。
由于厌氧发酵产生出来的沼气中含有水分和H2S，直接进入沼气贮柜供用户使用会腐蚀设备，所以必须经过处理。经过净化系统处理后的沼气质量指标，应符合下列要求：a）甲烷含量55%以上；b）硫化氢含量小于20 mg/m3。沼气处理工艺主要包含沼气净化单元、沼气净化储存单元及沼气输送单元。沼气净化处理单元主要包括气水分离器、脱硫塔及净化机房。沼气脱水处理采用重力法气水分离器、脱硫采用干式脱硫。沼气储存单元包括暂存气柜、空压机、干式储气柜等。沼气输送单元主要是将沼气从储气柜送到锅炉房使用。
汽水分离产生的少量水定期排入下水道。脱硫塔为双塔串联，保证脱硫效果，同时在实际运行中，双塔可前后切换，始终保证有一台脱硫塔处于有效工作状态。脱硫塔中脱硫剂一般供2~3个月使用，脱硫剂失效后续定期投加脱硫剂。
3.3发酵臭气处理工艺
臭气通过收集系统后经离心风机引入预洗喷淋塔进行增湿预处理。在预洗喷淋塔内臭气经过温度调节、除尘及增湿后，部分可溶性污染物被去除。然后进入一体化生物滤池。臭气中的污染物通过与湿润、多孔和充满活性微生物的填料层接触，被微生物捕获、吸附、并进一步被生物降解、氧化分解为无害的二氧化碳和水以及硫酸盐、硝酸盐等无机物。硫酸盐与硝酸盐等进一步被硫杆菌、硝酸菌分解氧化成无害物质。在臭气浓度很低时，循环水箱中适当添加一定营养液。循环水箱中营养液由循环泵送到生物填料床顶部，均匀地喷淋在生物填料上，供微生物吸取营养物质，保证生长繁殖。
4、结论与意义
酒糟废水环保治理研究中，废水方面的研究普遍偏多，反而对酒糟、沼气及发酵臭气方面的研究比较少。本文通过对酒糟、沼气及发酵臭气处理方式进行分类说明，比较详细地说明了酒糟、沼气及发酵臭气处理方式。其中酒糟通过脱水、混合处理后，可实现资源再生利用；沼气经过干式脱硫工艺处理后，H2S含量≤20mg/m3，可用于锅炉燃烧；发酵臭气经过“预水洗+生物滤池”工艺处理后，可达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554－93）标准。
参考文献:
[1]王贵荣.酒糟利用情况调研报告[J].酿酒.1998, (2):1-5.
[2]周屈兰,通模,世恩.我国自主开发的湿法脱硫技术及其应用.动力工程,2009,26(2):261-263.
[3]宜华译,殿生.利用微生物高效率除臭处理技术.国外环境科学技术2003(3)4-68.
[4]徐晓军.臭气体生物净化理论与技术.化学工业出版社,2005.
[5]尹军,晓玲等.城市污水处理厂除臭技术.环境污染治理技术与设备2006.7(8):90-94.
论文作者:曹桂华
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签：沼气论文; 酒糟论文; 臭气论文; 工艺论文; 生物论文; 硫化氢论文; 离心机论文; 《防护工程》2019年第4期论文;