在食品廢水處理中啤酒飲料工業(yè)的原料廣泛,制品種類繁多,其排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有:漂浮在廢水中固體有機物質(zhì),如酒糟、糖渣、菜葉、果皮等;懸浮在廢水中的物質(zhì),如蛋白質(zhì)、淀粉、廢啤酒、廢飲料、膠體物質(zhì)等;溶解在廢水中的物質(zhì),如酸、堿、無機鹽、糖類、 酒精等。

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1、啤酒飲料廢水綜合利用技術(shù)

本文介紹的啤酒飲料廢水綜合利用技術(shù)，該技術(shù)可以直接利用現(xiàn)有的廢水處理站,不需要新建處理設(shè)施和設(shè)備,并且依托先進的廢水處理技術(shù),工藝簡單、成熟。不僅提高了廢水處理效果,而且處理后的剩余污泥可以作為動物蛋白質(zhì)飼料被充分利用。具體方案如下。

1.1廢水性質(zhì)分析和營養(yǎng)物質(zhì)添加

特定的廢水其有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量不同。為了使廢水中有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的比例完全符合微生物生長繁殖的需要,而且沒有資源的浪費,廢水性質(zhì)的檢測顯得尤為重要。廢水性質(zhì)的檢測包括:有機物種類分析,可利用碳源、氮源分析,無機鹽種類和濃度,p H值檢測等。根據(jù)廢水性質(zhì)分析,必要時需要添加適宜的營養(yǎng)物質(zhì),并計算其添加量。

廢水性質(zhì)分析還應(yīng)考慮廢水在處理前儲存過程中水質(zhì)的變化。由于啤酒飲料廢水的可生化性特別強,短暫的儲存階段水質(zhì)變化也會比較大,尤其是p H值在中性附近時水質(zhì)變化尤其顯著。廢水添加營養(yǎng)物質(zhì)后需要充分?jǐn)嚢?使之均勻的進入廢水處理系統(tǒng)。

1.2廢水的好氧處理

上述廢水直接進入完全混合式曝氣池,在有氧條件下,廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的微生物細(xì)胞物質(zhì)和胞外聚合物。微生物及其胞外聚合物以絮狀污泥的形式完全混合在曝氣池中,而且可以在二沉池全部沉淀在底部,實現(xiàn)泥水分離。 廢水中有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的比例適合微生物生長繁殖的需要,廢水中污染物質(zhì)到的去除效果,出水中COD、BOD、TN、TP和TS等水質(zhì)指標(biāo)均低于普通廢水處理系統(tǒng)。出水清澈,可直接作為中水回用到車間和場地沖洗、循環(huán)冷卻、工廠景觀等。

為保證剩余污泥品質(zhì),確保其能夠資源化利用,廢水在處理過程中應(yīng)盡量避免外來的物理的、化學(xué)的和生物的有毒有害物質(zhì)的影響。廢水量和污泥接種量應(yīng)保持平衡,避免造成微生物饑餓狀態(tài)。

1.3剩余污泥的回收

對于普通的廢水處理系統(tǒng),剩余污泥的處理和處置都是一個很棘手的問題,剩余污泥的處理不僅耗費人力、 物力,其運行費用約占廢水處理總費用的40%,而且處理不當(dāng)還會造成二次污染。

啤酒飲料廢水的處理過程實際上就是微生物菌體單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)過程,而且這些菌體具有很高的營養(yǎng)價值。廢水與微生物混合、好氧接觸的過程中,微生物通過同化作用將N、P和各種營養(yǎng)物質(zhì)與有機碳源物質(zhì)一起同化生成微生物細(xì)胞物質(zhì),產(chǎn)生大量的單細(xì)胞蛋白和其他多種營養(yǎng)物。這些營養(yǎng)物儲存在剩余污泥中,其中粗蛋白含量占剩余污泥干物質(zhì)的60%左右,粗蛋白中除70%~80%為氨基酸外,還含有大量的核苷酸、多聚己糖胺等營養(yǎng)物質(zhì),還有其他的營養(yǎng)物質(zhì)如脂質(zhì)、無機鹽、 維生素等均可作為動物飼料添加劑。

剩余污泥的活性物質(zhì)很多、活性很好,污泥中絕大多數(shù)的微生物還比較活躍,因此污泥的回收和儲存在短時間內(nèi)完成才能保證污泥不會變質(zhì)。

1.4處理剩余污泥處理制成蛋白飼料

剩余污泥在二沉池泥水分離后排出,這些剩余污泥經(jīng)過分離、濃縮和脫水后,迅速進行滅活和細(xì)胞破壁等i Cell技術(shù)處理。制得的生物泥餅再進行低溫干燥,后再經(jīng)過生物分離和分類等物理處理,保證了粗蛋白的氨基酸和DNA結(jié)構(gòu)不會受到變性及破壞,進而到粉狀的蛋白飼料。剩余污泥主要由微生物構(gòu)成,其中原核單細(xì)胞生物占有機質(zhì)總重的90%以上,原核單細(xì)胞生物蛋白含量高達(dá)60%,各種需氨基酸種類齊全,含量豐富,并且各種氨基酸的比例接近聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的較理想的氨基酸組成值。除此之外,單細(xì)胞蛋白結(jié)構(gòu)簡單,尤其是-SH含量很低,其營養(yǎng)價值優(yōu)于植物蛋白,略遜于動物蛋白,用作動物飼料,蛋白利用率高達(dá)97%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過豆粕和魚粉的利用率,可以作為動物獲得蛋白質(zhì)的重要來源。

2、結(jié)語

啤酒飲料廢水經(jīng)綜合利用后,減少了污染物排放,剩余污泥還作為有高附加價值的資源制成蛋白飼料,發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的高度統(tǒng)一。

利用啤酒飲料廢水開發(fā)生產(chǎn)蛋白飼料,是目前啤酒飲料廢水綜合利用的好途徑之一。現(xiàn)在所作的工作還僅僅是一個起步,相關(guān)的科學(xué)工作者也在努力展開新的課題,尤其是生物污泥中核苷酸和微生物酶的研究,這些研究成果將進一步擴大污泥的應(yīng)用價值,相信經(jīng)過生產(chǎn)和試驗的不懈努力,污泥的資源化利用將會獲得更廣闊的平臺。

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