一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法

文档序号:30787276发布日期:2022-07-16 08:33阅读:147来源:国知局

1.本发明属于资源利用技术领域,具体涉及一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法。


背景技术:

2.在葡萄酒生产过程中,破碎葡萄产生的大量葡萄皮,葡萄核,前发酵过程中产生的丟糟,后发酵过程中产生的滤渣,这些属于酿酒废渣;另外酿酒还会产生大量的废水,以及废水中的污泥。但对于目前葡萄酒生产企业来说,滤渣等大多被垃圾处理,一方面没有进行合理的资源化利用,附加值很低;另一方面在堆积过程中对周围环境产生一定的污染。在进行上述废弃物处理时,需要耗费大量的人力物力,目前也没有将相应废弃物处理后用于废水处理的相关报道。


技术实现要素:

3.针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,将红酒酿造废弃物中的废渣、酒泥和污泥进行资源化利用,并回用于酿造后的废水处理中,实现酿酒废弃物的合理利用及资源化转化,减少治理成本。
4.为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,包括以下步骤:
5.(1)将酿酒废渣依次经搅拌、破碎和压榨处理,然后在乙醇和水按体积比1:1混合而成的混合液中超声处理,过滤,得固体混合物和滤液;
6.(2)将步骤(1)所得固体混合物和酿酒二次发酵的废弃物酒泥按体积比4-6:1混合,在20-30℃温度下放置24h,保持光照7-9h,间歇性曝气,直至产物呈微糊状,细菌浓度高于1
×
104个/ml,得反应物;
7.(3)将酒厂污水处理系统沉淀池内的污泥加入步骤(2)所得反应物中,在15-25℃恒温下共培养48h,连续曝气,得培养产物;
8.(4)将步骤(3)所得培养产物回用于污水处理系统中进行好氧反应,对酿酒污水进行处理。
9.进一步,步骤(1)中,在25khz频率下超声处理20-40min。
10.进一步,步骤(2)中,固体混合物和酒泥按体积比5:1混合。
11.进一步,步骤(2)中,在25℃温度下放置24h,保持光照8h。
12.进一步,步骤(2)中,间歇性曝气时,每立方米每小时曝气量为5-10l,曝气1h停止2h。
13.进一步,步骤(3)中,污泥和固体混合物体积比为1-3:1。
14.进一步,步骤(3)中,连续曝气时,每立方米每小时曝气量为20-30l。
15.进一步,好氧反应时,步骤(4)中,在20-30℃温度下停留3-5h,曝气流量为1-1.2m3/h。
16.综上所述,本发明具有以下优点:
17.1、本技术将红酒酿造废弃物中的废渣、酒泥和污泥进行资源化利用,并回用于酿造后的废水处理中,实现酿酒废弃物的合理利用及资源化转化,减少治理成本。
18.2、将酿酒废渣搅拌破碎压榨后超声处理、过滤等,葡萄皮和葡萄梗中大量的经济价值较高的花青素、纤维素等溶解在滤液中,便于提取和后续使用,而固体混合物中含有大量酵母菌群和糖类物质;将固体混合物和酒泥混合发酵后加入污泥,利用酵母菌对污泥表面的胞外聚合物的降解能力,使污泥快速脱水,之后形成活性污泥(培养产物),并将活性污泥原位回用到酿酒污水的好氧反映处理中,加强对废水中有机物的降解作用,以废治废,实现红酒酿造废弃物的原位资源化利用。
19.3、本发明实现了红酒酿造工艺与污水处理工艺之间相互联动,通过共培养的方式,使得两套工艺的生产废物(酿酒废渣、酒泥、污泥等)被有效的资源化利用,既解决了酿造废物的处置问题,又形成了有利于酿酒污水处理的活性物质,极大的节约了红酒产业的生产成本。
20.4、本发明的方法污水处理效率显著提升,其中cod去除率提高30%以上,bod去除率提高30%以上,总氮(tn)去除率提高28%以上。
具体实施方式
21.实施例1
22.一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,包括以下步骤:
23.(1)将酿酒废渣依次经搅拌、破碎和压榨处理,然后在乙醇和水按体积比1:1混合而成的混合液中,在25khz频率下超声处理20min,过滤,得固体混合物和滤液;
24.(2)将步骤(1)所得固体混合物和酿酒二次发酵的废弃物酒泥按体积比4:1混合,在20℃温度下放置24h,保持光照7h,间歇性曝气(每立方米每小时曝气量为5l,曝气1h停止2h),直至产物呈微糊状,细菌浓度高于1
×
104个/ml,得反应物;
25.(3)将酒厂污水处理系统沉淀池内的污泥加入步骤(2)所得反应物中,污泥和固体混合物体积比为1:1,在15℃恒温下共培养48h,连续曝气(每立方米每小时曝气量为20l),得培养产物;
26.(4)将步骤(3)所得培养产物回用于污水处理系统中进行好氧反应,在20℃温度下停留3h,曝气流量为1m3/h,对酿酒污水进行处理。
27.实施例2
28.一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,包括以下步骤:
29.(1)将酿酒废渣依次经搅拌、破碎和压榨处理,然后在乙醇和水按体积比1:1混合而成的混合液中,在25khz频率下超声处理30min,过滤,得固体混合物和滤液;
30.(2)将步骤(1)所得固体混合物和酿酒二次发酵的废弃物酒泥按体积比5:1混合,在25℃温度下放置24h,保持光照8h,间歇性曝气(每立方米每小时曝气量为7l,曝气1h停止2h),直至产物呈微糊状,细菌浓度高于1
×
104个/ml,得反应物;
31.(3)将酒厂污水处理系统沉淀池内的污泥加入步骤(2)所得反应物中,污泥和固体混合物体积比为2:1,在20℃恒温下共培养48h,连续曝气(每立方米每小时曝气量为25l),得培养产物;
32.(4)将步骤(3)所得培养产物回用于污水处理系统中进行好氧反应,在25℃温度下停留4h,曝气流量为1.1m3/h,对酿酒污水进行处理。
33.实施例3
34.一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,包括以下步骤:
35.(1)将酿酒废渣依次经搅拌、破碎和压榨处理,然后在乙醇和水按体积比1:1混合而成的混合液中,在25khz频率下超声处理30min,过滤,得固体混合物和滤液;
36.(2)将步骤(1)所得固体混合物和酿酒二次发酵的废弃物酒泥按体积比6:1混合,在28℃温度下放置24h,保持光照8h,间歇性曝气(每立方米每小时曝气量为9l,曝气1h停止2h),直至产物呈微糊状,细菌浓度高于1
×
104个/ml,得反应物;
37.(3)将酒厂污水处理系统沉淀池内的污泥加入步骤(2)所得反应物中,污泥和固体混合物体积比为2:1,在23℃恒温下共培养48h,连续曝气(每立方米每小时曝气量为28l),得培养产物;
38.(4)将步骤(3)所得培养产物回用于污水处理系统中进行好氧反应,在28℃温度下停留4h,曝气流量为1.1m3/h,对酿酒污水进行处理。
39.实施例4
40.一种红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法,包括以下步骤:
41.(1)将酿酒废渣依次经搅拌、破碎和压榨处理,然后在乙醇和水按体积比1:1混合而成的混合液中,在25khz频率下超声处理40min,过滤,得固体混合物和滤液;
42.(2)将步骤(1)所得固体混合物和酿酒二次发酵的废弃物酒泥按体积比6:1混合,在30℃温度下放置24h,保持光照9h,间歇性曝气(每立方米每小时曝气量为10l,曝气1h停止2h),直至产物呈微糊状,细菌浓度高于1
×
104个/ml,得反应物;
43.(3)将酒厂污水处理系统沉淀池内的污泥加入步骤(2)所得反应物中,污泥和固体混合物体积比为3:1,在25℃恒温下共培养48h,连续曝气(每立方米每小时曝气量为30l),得培养产物;
44.(4)将步骤(3)所得培养产物回用于污水处理系统中进行好氧反应,在30℃温度下停留5h,曝气流量为1.2m3/h,对酿酒污水进行处理。
45.实验例
46.采用常规的一体化a/o法进行酿酒污水进行处理,处理前后的污水指标见表1;并采用实施例2所示的红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法进行污水处理,处理前后的污水指标见表2。
47.表1a/o法处理前后污水指标
48.污水指标codbod总氮(tn)总磷(tp)进水150mg/l130mg/l46mg/l12mg/l出水80mg/l88mg/l25mg/l3mg/l去除率47%32%45%75%
49.表2实施例2处理方法处理前后污水指标
50.污水指标codbod总氮(tn)总磷(tp)进水250mg/l230mg/l48mg/l10mg/l出水40mg/l43mg/l12mg/l1mg/l
去除率84%81%75%90%
51.由表1可知,采用本发明的红酒酿造废弃物原位资源化回用污水处理的方法对酒厂污水的处理效率显著提升,尤其是总氮的处理效率,提高到了75%。而目前采用的常规工艺中为了处理总氮达标排放,都需要人工添加碳源(红糖、面粉或专用药剂等,用来提高进水的cod含量,进而增加污水处理系统的反硝化效率,降低出水总氮含量)。对酒厂而言,若是将酒泥作为了废弃物处理,又需另行购买碳源添加,造成了资源的双重浪费。本发明针对这一问题,将酒泥与废渣和污泥等处理后原位回用于废水处理,使得两套工艺的生产废物(酿酒废渣、酒泥、污泥等)被有效的资源化利用,既解决了酿造废物的处置问题,又形成了有利于酿酒污水处理的活性物质,极大的节约了红酒产业的生产成本。
52.虽然对本发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
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