一種利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及一種利用糖蜜酒精肥水制備沼氣的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國南方是甘蔗的主產(chǎn)區(qū)，每年有大量的糖廠產(chǎn)生的廢糖蜜，該廢糖蜜大部分用 于生產(chǎn)酒精，但糖蜜酒精廢水的污染治理一直沒有經(jīng)濟的處理方法，一般都是蒸發(fā)濃縮后 進行焚燒處理，造成了大氣霧靄超標的環(huán)境污染及資源的浪費。糖蜜酒精廢水的主要成份 是有機物，含有較高的硫酸根、氨氮、色素，如果直接用于厭氧制取沼氣，則發(fā)酵厭氧發(fā)酵會 酸化，厭氧發(fā)酵不可持續(xù)，最終導致厭氧無法運行。
[0003] 糖蜜酒精廢水含有S042_5000-9000mg/L，該類廢水在厭氧過程中，硫酸根被微生物 分解為硫化氫，硫化氫在發(fā)酵液中累積會抑制甲烷菌的活性，使得厭氧發(fā)酵難以持續(xù)進行。 目前處理該廢水的方法普遍采用蒸發(fā)濃縮焚燒，少部分采用厭氧。其中厭氧處理方法一般 采用傳統(tǒng)厭氧法、亞鐵法、稀釋厭氧法，但傳統(tǒng)厭氧法是不可持續(xù)的，該方法運行一段時間 甲烷菌就會受到H 2S的抑制，最終甲烷菌失去活性，厭氧發(fā)酵終止;亞鐵法運行費用高，運行 難以控制，運行不穩(wěn)定，難用于大生產(chǎn);稀釋法即用大量的自來水稀釋糖蜜酒精廢水原液， 以達到降低S0A濃度的目的，雖然該工藝可以穩(wěn)定連續(xù)運行，但需要大量的自來水進行稀 釋，造成資源極大浪費，同時廢水量比原液數(shù)倍增加，增加后續(xù)處理費用和難度。
[0004] 公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法，從而克服發(fā)酵過 程中殘留在發(fā)酵液中硫化氫過多抑制甲烷菌的活性，使得厭氧發(fā)酵無法持續(xù)進行。以及產(chǎn) 生沼氣少的缺點。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法，包括以 下步驟：
[0007] (1)稀釋糖蜜酒精廢水:將糖蜜酒精廢水置入調(diào)節(jié)罐中；其中，在厭氧啟動運行前 用水稀釋糖蜜酒精廢水，在厭氧啟動后，當厭氧出水達到一定的量后用厭氧出水對糖蜜酒 精廢水進彳T稀釋；
[0008] (2)厭氧發(fā)酵:將步驟（1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經(jīng)接好厭氧菌種的厭氧發(fā) 酵罐中；
[0009] (3)厭氧出水處理:將厭氧發(fā)酵罐反應后的出水進行生物脫硫，得到厭氧出水；
[0010] (4)將步驟(3)得到的厭氧出水置入調(diào)節(jié)罐中對糖蜜酒精廢水進行稀釋，然后將稀 釋后的糖蜜酒精廢水置入?yún)捬醢l(fā)酵罐中進行厭氧發(fā)酵。
[0011] 通過稀釋，降低了硫酸根的濃度，使得厭氧發(fā)酵得以持續(xù)運行;通過脫硫，將厭氧 出水中含有的硫化氫去除，去除硫化氫的厭氧出水才可以作為稀釋用水。同時厭氧發(fā)酵和 脫硫在兩個獨立的容器中進行，厭氧制取沼氣是嚴格的無氧氣環(huán)境下方可進行;而生物脫 硫必須是在微氧的環(huán)境中才能進行。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中用水稀釋糖蜜酒精廢水到5-8倍。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(2)厭氧發(fā)酵時，厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為35-40 °(：或55-60°(：，厭氧發(fā)酵時間為18-22天。
[0014] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(3)中生物脫硫時間為3-5小時。
[0015] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(3)中經(jīng)厭氧發(fā)酵罐反應后的出水進行固液分 離，然后進行生物脫硫。
[0016] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(3)中厭氧灌產(chǎn)生的厭氧廢水部分進行生物脫 硫，部分進入污水處理系統(tǒng)。
[0017] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所用的制備裝置包括：調(diào)節(jié)灌，其用于容納糖蜜酒精廢 水;厭氧發(fā)酵罐，其與所述調(diào)節(jié)灌連接，所述厭氧發(fā)酵罐設(shè)有厭氧污泥排放口和沼氣收集 口；以及生物脫硫罐，其包括進水口和出水口，所述生物脫硫罐的進水口與所述厭氧發(fā)酵罐 連接，所述生物脫硫罐的出水口與所述調(diào)節(jié)罐連接。
[0018] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述生物脫硫罐設(shè)有單質(zhì)硫排放口。
[0019] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，還包括污水處理系統(tǒng)，其與所述厭氧發(fā)酵罐連接。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0021] (1)本發(fā)明的利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法，利用對糖蜜酒精廢水厭氧后的 出水進行生物脫硫，對硫及氨氮進行脫除，減小糖蜜酒精廢水中硫酸根、氨氮、色素對厭氧 菌種活動的抑制，為糖蜜酒精廢水厭氧得以持續(xù)運行，提高沼氣產(chǎn)量提供條件。
[0022] (2)本發(fā)明利用對糖蜜酒精廢水進行高比例稀釋，降低糖蜜酒精廢水中硫酸根、氨 氮、色素的濃度，減小其對厭氧菌種活動的抑制，使得糖蜜酒精廢水厭氧得以持續(xù)運行，同 時大幅增加沼氣產(chǎn)量，縮短發(fā)酵周期。
[0023] (3)對厭氧發(fā)酵后的出水進行固液分離，分離出的沼渣可作為有機肥料加以利用。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0026] 除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語"包括"或其變 換如"包含"或"包括有"等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元 件或其它組成部分。
[0027] 如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法 的制備裝置，包括:調(diào)節(jié)灌1，其用于容納糖蜜酒精廢水;厭氧發(fā)酵罐2與所述調(diào)節(jié)灌1連接， 所述厭氧發(fā)酵罐2設(shè)有厭氧污泥排放口 21和沼氣收集口 22。生物脫硫罐3包括進水口 31、出 水口 32和單質(zhì)硫排放口 33，所述生物脫硫罐的進水口 31與所述厭氧發(fā)酵罐2連接，所述生物 脫硫罐的出水口 32與所述調(diào)節(jié)罐1連接。污水處理單元4，其與厭氧發(fā)酵罐2連接，用于處理 多余部分的厭氧出水。
[0028] 實施例1
[0029] 糖蜜酒精廢水原料稀釋厭氧發(fā)酵(不脫硫）
[0030] (1)稀釋糖蜜酒精廢水:取糖蜜酒精廢水300千克，投入調(diào)節(jié)罐11中；其中，在厭氧 啟動運行前用水稀釋糖蜜酒精廢水，稀釋到7倍;待厭氧啟動后用厭氧出水對糖蜜酒精廢水 進行稀釋；
[0031] (2)厭氧發(fā)酵:將步驟(1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經(jīng)接好厭氧菌種的厭氧發(fā) 酵罐2 (厭氧發(fā)酵罐2有效容積6立方米)中，開始厭氧發(fā)酵，保持厭氧發(fā)酵溫度40°C不變；
[0032] (3)厭氧出水處理:將厭氧發(fā)酵罐2反應后的出水進行固液分離，得到厭氧出水;其 中，厭氧發(fā)酵罐2產(chǎn)生多余發(fā)廢水進入污水處理系統(tǒng)；
[0033] (4)將步驟(3)得到的厭氧出水置入調(diào)節(jié)罐1中對糖蜜酒精廢水進行稀釋，稀釋到7 倍，然后將稀釋后的糖蜜酒精廢水置入?yún)捬醢l(fā)酵罐2中進行厭氧發(fā)酵。
[0034] (5)保持厭氧發(fā)酵灌內(nèi)溫度40°C不變。每天重復步驟（1)到步驟(4)，連續(xù)20天，同 時收集這20天內(nèi)產(chǎn)生的沼氣量。
[0035] 每天將厭氧出水進行固液分離，分別收集沼渣和沼液，將沼渣作為有機肥料加以 循環(huán)利用，沼液進入下一處理單元。
[0036] 實施例2
[0037] 糖蜜酒精廢水原料稀釋厭氧發(fā)酵(不脫硫）
[0038] (1)稀釋糖蜜酒精廢水:取糖蜜酒精廢水300千克，投入調(diào)節(jié)罐1中；其中，在厭氧啟 動運行前用水稀釋糖蜜酒精廢水，稀釋到3倍;待厭氧啟動后用厭氧出水對糖蜜酒精廢水進 行稀釋，稀釋到3倍；
[0039] (2)厭氧發(fā)酵:將步驟(1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經(jīng)接好厭氧菌種的厭氧發(fā) 酵罐2 (發(fā)酵罐有效容積6立方米)中，開始厭氧發(fā)酵，保持厭氧發(fā)酵溫度40°C不變；
[0040] (3)厭氧出水處理:將厭氧發(fā)酵罐2反應后的出水進行固液分離，得到厭氧出水;其 中，厭氧發(fā)酵罐2產(chǎn)生多余發(fā)廢水進入污水處理系統(tǒng)；
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