一種利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及發酵領域，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】
[0002] 我國南方是甘蔗的主產區，每年有大量的糖廠產生的廢糖蜜，該廢糖蜜大部分用 于生產酒精，但糖蜜酒精廢水的污染治理一直沒有經濟的處理方法，一般都是蒸發濃縮后 進行焚燒處理，造成了大氣霧靄超標的環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，則發酵厭氧發酵會 酸化，厭氧發酵不可持續，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，硫化氫在發酵液中累積會抑制甲烷菌的活性，使得厭氧發酵難以持續進行。 目前處理該廢水的方法普遍采用蒸發濃縮焚燒，少部分采用厭氧。其中厭氧處理方法一般 采用傳統厭氧法、亞鐵法、稀釋厭氧法，但傳統厭氧法是不可持續的，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，厭氧發酵終止;亞鐵法運行費用高，運行 難以控制，運行不穩定，難用于大生產;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，雖然該工藝可以穩定連續運行，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倍增加，增加后續處理費用和難度。
[0004] 公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發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成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0005] 本發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，從而克服發酵過 程中殘留在發酵液中硫化氫過多抑制甲烷菌的活性，使得厭氧發酵無法持續進行。以及產 生沼氣少的缺點。
[0006] 為實現上述目的，本發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節罐中；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)厭氧發酵:將步驟（1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經接好厭氧菌種的厭氧發 酵罐中；
[0009] (3)厭氧出水處理:將厭氧發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節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厭氧發酵罐中進行厭氧發酵。
[0011] 通過稀釋，降低了硫酸根的濃度，使得厭氧發酵得以持續運行;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境下方可進行;而生物脫 硫必須是在微氧的環境中才能進行。
[0012]優選地，上述技術方案中，所述步驟(1)中用水稀釋糖蜜酒精廢水到5-8倍。
[0013]優選地，上述技術方案中，所述步驟(2)厭氧發酵時，厭氧發酵罐內的溫度為35-40 °(：或55-60°(：，厭氧發酵時間為18-22天。
[0014] 優選地，上述技術方案中，所述步驟(3)中生物脫硫時間為3-5小時。
[0015] 優選地，上述技術方案中，所述步驟(3)中經厭氧發酵罐反應后的出水進行固液分 離，然后進行生物脫硫。
[0016] 優選地，上述技術方案中，所述步驟(3)中厭氧灌產生的厭氧廢水部分進行生物脫 硫，部分進入污水處理系統。
[0017] 優選地，上述技術方案中，所用的制備裝置包括：調節灌，其用于容納糖蜜酒精廢 水;厭氧發酵罐，其與所述調節灌連接，所述厭氧發酵罐設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酵罐 連接，所述生物脫硫罐的出水口與所述調節罐連接。
[0018] 優選地，上述技術方案中，所述生物脫硫罐設有單質硫排放口。
[0019] 優選地，上述技術方案中，還包括污水處理系統，其與所述厭氧發酵罐連接。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0021] (1)本發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運行，提高沼氣產量提供條件。
[0022] (2)本發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運行，同 時大幅增加沼氣產量，縮短發酵周期。
[0023] (3)對厭氧發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是根據本發明的利用糖蜜酒精廢水制備沼氣的方法的制備裝置的結構示意 圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發明的保 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利要求書中，術語"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，根據本發明【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:調節灌1，其用于容納糖蜜酒精廢水;厭氧發酵罐2與所述調節灌1連接， 所述厭氧發酵罐2設有厭氧污泥排放口 21和沼氣收集口 22。生物脫硫罐3包括進水口 31、出 水口 32和單質硫排放口 33，所述生物脫硫罐的進水口 31與所述厭氧發酵罐2連接，所述生物 脫硫罐的出水口 32與所述調節罐1連接。污水處理單元4，其與厭氧發酵罐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，投入調節罐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)厭氧發酵:將步驟(1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經接好厭氧菌種的厭氧發 酵罐2 (厭氧發酵罐2有效容積6立方米)中，開始厭氧發酵，保持厭氧發酵溫度40°C不變；
[0032] (3)厭氧出水處理:將厭氧發酵罐2反應后的出水進行固液分離，得到厭氧出水;其 中，厭氧發酵罐2產生多余發廢水進入污水處理系統；
[0033] (4)將步驟(3)得到的厭氧出水置入調節罐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厭氧發酵罐2中進行厭氧發酵。
[0034] (5)保持厭氧發酵灌內溫度40°C不變。每天重復步驟（1)到步驟(4)，連續20天，同 時收集這20天內產生的沼氣量。
[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，投入調節罐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)厭氧發酵:將步驟(1)處理后的糖蜜酒精廢水投入已經接好厭氧菌種的厭氧發 酵罐2 (發酵罐有效容積6立方米)中，開始厭氧發酵，保持厭氧發酵溫度40°C不變；
[0040] (3)厭氧出水處理:將厭氧發酵罐2反應后的出水進行固液分離，得到厭氧出水;其 中，厭氧發酵罐2產生多余發廢水進入污水處理系統；
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