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(jī)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(jī)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(jìn)的廢水處理技術(shù),工藝簡(jiǎn)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(dòng)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加

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

廢水性質(zhì)分析還應(yīng)考慮廢水在處理前儲(chǔ)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(qiáng),短暫的儲(chǔ)存階段水質(zhì)變化也會(huì)比較大,尤其是p H值在中性附近時(shí)水質(zhì)變化尤其顯著。廢水添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后需要充分?jǐn)嚢?使之均勻的進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。

1.2廢水的好氧處理

上述廢水直接進(jìn)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(jī)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(shí)現(xiàn)泥水分離。 廢水中有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例適合微生物生長(zhǎng)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(chǎng)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(duì)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(gè)很棘手的問題,剩余污泥的處理不僅耗費(fèi)人力、 物力,其運(yùn)行費(fèi)用約占廢水處理總費(fèi)用的40%,而且處理不當(dāng)還會(huì)造成二次污染。

啤酒飲料廢水的處理過程實(shí)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與有機(jī)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(yíng)養(yǎng)物。這些營(yíng)養(yǎng)物儲(chǔ)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還有其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如脂質(zhì)、無機(jī)鹽、 維生素等均可作為動(dòng)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(chǔ)存在短時(shí)間內(nèi)完成才能保證污泥不會(huì)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(jìn)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(jìn)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(huì)受到變性及破壞,進(jìn)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(jī)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(guó)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(jiǎn)單,尤其是-SH含量很低,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)于植物蛋白,略遜于動(dòng)物蛋白,用作動(dòng)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(dòng)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(jià)值的資源制成蛋白飼料,發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)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?，F(xiàn)在所作的工作還僅僅是一個(gè)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(jìn)一步擴(kuò)大污泥的應(yīng)用價(jià)值,相信經(jīng)過生產(chǎn)和試驗(yàn)的不懈努力,污泥的資源化利用將會(huì)獲得更廣闊的平臺(tái)。

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