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

本文介紹的啤酒飲料廢水綜合利用技術，該技術可以直接利用現有的廢水處理站,不需要新建處理設施和設備,并且依托先進的廢水處理技術,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飼料被充分利用。具體方案如下。

1.1廢水性質分析和營養物質添加

特定的廢水其有機物和營養物質的種類和含量不同。為了使廢水中有機物和營養物質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,廢水性質的檢測顯得尤為重要。廢水性質的檢測包括: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。根據廢水性質分析,必要時需要添加適宜的營養物質,并計算其添加量。

廢水性質分析還應考慮廢水在處理前儲存過程中水質的變化。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變化也會比較大,尤其是p H值在中性附近時水質變化尤其顯著。廢水添加營養物質后需要充分攪拌,使之均勻的進入廢水處理系統。

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、膠體以及微細懸浮狀態的有機物轉化為穩定、無害的微生物細胞物質和胞外聚合物。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,實現泥水分離。 廢水中有機物和營養物質的比例適合微生物生長繁殖的需要,廢水中污染物質到的去除效果,出水中COD、BOD、TN、TP和TS等水質指標均低于普通廢水處理系統。出水清澈,可直接作為中水回用到車間和場地沖洗、循環冷卻、工廠景觀等。

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

1.3剩余污泥的回收

對于普通的廢水處理系統,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胞蛋白的生產過程,而且這些菌體具有很高的營養價值。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和各種營養物質與有機碳源物質一起同化生成微生物細胞物質,產生大量的單細胞蛋白和其他多種營養物。這些營養物儲存在剩余污泥中,其中粗蛋白含量占剩余污泥干物質的60%左右,粗蛋白中除70%~80%為氨基酸外,還含有大量的核苷酸、多聚己糖胺等營養物質,還有其他的營養物質如脂質、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很多、活性很好,污泥中絕大多數的微生物還比較活躍,因此污泥的回收和儲存在短時間內完成才能保證污泥不會變質。

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,這些剩余污泥經過分離、濃縮和脫水后,迅速進行滅活和細胞破壁等i Cell技術處理。制得的生物泥餅再進行低溫干燥,后再經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結構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成,其中原核單細胞生物占有機質總重的90%以上,原核單細胞生物蛋白含量高達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合國糧農組織推薦的較理想的氨基酸組成值。除此之外,單細胞蛋白結構簡單,尤其是-SH含量很低,其營養價值優于植物蛋白,略遜于動物蛋白,用作動物飼料,蛋白利用率高達97%,遠遠超過豆粕和魚粉的利用率,可以作為動物獲得蛋白質的重要來源。

2、結語

啤酒飲料廢水經綜合利用后,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,發展了循環經濟,實現了經濟效益和環境效益的高度統一。

利用啤酒飲料廢水開發生產蛋白飼料,是目前啤酒飲料廢水綜合利用的好途徑之一。現在所作的工作還僅僅是一個起步,相關的科學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用價值,相信經過生產和試驗的不懈努力,污泥的資源化利用將會獲得更廣闊的平臺。

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