專利名稱：一種木薯酒糟厭氧處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理及資源化利用領(lǐng)域，涉及對木薯酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生 的大量高濃度高含固量有機廢水的厭氧處理技術(shù)，包括厭氧反應(yīng)器的啟動和運 行。
背景技術(shù)：
木薯酒精生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的酸性高溫高濃度有機廢水，進水溫度在60度以上，pH范圍4 4. 2， COD (化學耗氧量)為40000 70000 mg/U由于 酒精廢液生物降解性能好，許多高效厭氧反應(yīng)器如UASB (上流式厭氧生物反應(yīng) 器)、EGSB (膨脹顆粒污泥床)等在酒精廢水的治理中被廣泛應(yīng)用。然而高效厭 氧反應(yīng)器對進水懸浮固體含量要求比較高， 一般低于5000mg/L，木薯酒糟中懸 浮固體含量在20000 30000 mg/L之間，因此在進UASB之前必須經(jīng)過固液分離。 然而木薯酒糟粘度大、固形顆粒軟，從而疏水性差，用帶式過濾、真空過濾、 螺旋擠壓等多種固液分離方式均不能收到滿意的效果，SS (懸浮固體)去除率 只有60%左右，出水SS含量仍高達8000 12000 mg/L，嚴重影響了后續(xù)UASB 等反應(yīng)器的高效運行；此外固液分離后得到的糟渣粗蛋白質(zhì)低，粗脂肪低，粗 纖維高，很難滿足飼料營養(yǎng)的要求，因此作為飼料銷售困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種簡便有效的木薯酒糟厭氧資源化技術(shù)，克服現(xiàn)有 技術(shù)中的上述缺點。本發(fā)明不僅能夠在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)厭氧反應(yīng)器的啟動， 而且反應(yīng)器運行穩(wěn)定，可以實現(xiàn)有機物高效的去除率以及穩(wěn)定的沼氣產(chǎn)量。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的1) 木薯酒糟直接進入?yún)捬醴磻?yīng)器，選用能夠處理高濃度懸浮固體含量的 反應(yīng)器，包括連續(xù)流完全混合式反應(yīng)器(CSTR) +沉淀池或厭氧序批 式反應(yīng)器(ASBR)等；采用高溫厭氧技術(shù)(溫度控制在為50 6(TC， 例如，反應(yīng)器的溫度控制在55°C (厭氧菌的最適溫度))，充分利用木 薯酒糟廢水高溫的優(yōu)勢以及高溫厭氧污泥活性高，產(chǎn)率低等優(yōu)點。2) 厭氧反應(yīng)器的啟動在厭氧反應(yīng)器中，以厭氧消化污泥為接種污泥，采用稀釋的木薯酒糟為進水馴化污泥，待C0D去除率大于7(m后，逐漸減小稀釋倍數(shù)，以較小幅度逐漸提高負荷，經(jīng)過一個半月左右的運 行，木薯酒糟不經(jīng)稀釋可以直接進入反應(yīng)器，厭氧反應(yīng)器啟動成功。具體的說，啟動過程中起始有機負荷通過進水稀釋控制在0.5 2kgC0D/(m3 d)，并以0. 5 2kgC0D/(m3 d)為幅度逐漸穩(wěn)步提高負 荷，經(jīng)過一個半月左右運行有機負荷可達5kgC0D/(m、d)左右，原水 直接進入反應(yīng)器，成功地實現(xiàn)反應(yīng)器的啟動。該厭氧消化污泥包括各 種來源渠道的消化污泥，如中溫厭氧反應(yīng)器中的污泥，高溫厭氧反 應(yīng)器內(nèi)的污泥，污水處理廠污泥消化池中的污泥以及下水道等處的污 泥。3) 厭氧反應(yīng)器的運行啟動成功后，有機負荷提高幅度可以增大，經(jīng)過 一個半月左右的運行，負荷可達反應(yīng)器所能承受的最大負荷。具體 的說，啟動成功后，有機負荷增加幅度可達2 5kgC0D/(m3*d)，最 大有機負荷可達15 kgC0D/(m3 d)左右，控制反應(yīng)器MLVSS濃度在 10 20g/L之間的某一個值以獲得最佳處理效果。4) 厭氧反應(yīng)器啟動和運行過程中不需要人為調(diào)節(jié)反應(yīng)器進水pH值或向 反應(yīng)器投加堿性物質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是，提供了一種不經(jīng)固液分離，直接對木薯酒糟進行處 理的厭氧技術(shù)，包括厭氧反應(yīng)器的啟動和運行， 一方面提供厭氧反應(yīng)器快速穩(wěn) 定的啟動方法，克服厭氧反應(yīng)器啟動過程長的不足，另一方面能夠使木薯酒糟 中的懸浮固體盡可能多的轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑訡0D，并使溶解性COD盡可能多的轉(zhuǎn)化為 沼氣，降低出水COD的濃度。此外反應(yīng)器接種用的厭氧污泥來源廣泛，易于獲 得，而且整個過程中不需要調(diào)節(jié)反應(yīng)器進水pH值或向反應(yīng)器投加堿性物質(zhì)，節(jié) 省了運行費用。
具體實施方式
針對木薯酒糟的成分和性狀特點，可采用高溫厭氧CSTR (55°C) +普通沉 淀工藝處理木薯酒糟。具體方法步驟如下 1) 厭氧反應(yīng)器的啟動以中溫厭氧污泥為接種污泥，向反應(yīng)器中加入稀釋5倍的原水，使得反應(yīng) 器中MLVSS (混合液中可揮發(fā)性的懸浮固體濃度)濃度為10g/L，連續(xù)攪拌待反應(yīng)器pH值穩(wěn)定后開始連續(xù)進出水，進水稀釋5倍，HRT (水力停留時間)10天， 起始負荷為l kgCOD/ (m3*d)左右，兩周后反應(yīng)器TCOD去除率達到80。/。左右， 然后逐步減少稀釋倍數(shù)，控制有機負荷的增加幅度為lkgC0D/ (m3 d)，待反應(yīng) 器TCOD去除率保持穩(wěn)定后繼續(xù)增加有機負荷。反應(yīng)器運行至53天，直接進原 水，負荷提高至5.0kgC0D/(m3 d)， TCOD去除率穩(wěn)定在90%左右，至此高溫厭 氧CSTR啟動完成。2) 厭氧反應(yīng)器的運行反應(yīng)器成功啟動后，通過縮短HRT提高有機負荷，提高幅度可達到2 5kgC0D/ (m3 d)。經(jīng)過80天左右運行，容積負荷可達到14kgC0D/ (m3 d)， HRT 縮短至5天，此時TC0D (總化學耗氧量)，去除率為90%。整個運行過程中通過 排放剩余污泥和未得到消化的部分木薯酒糟中的SS來控制MLVSS濃度在10 g/L 以保證反應(yīng)器的處理效率。所取得的有益效果包括1) 中溫厭氧污泥來源廣泛，易于獲取，按照上述方法在兩個月內(nèi)可實現(xiàn)高 溫厭氧反應(yīng)器的成功啟動。2) 厭氧過程中有機負荷可高達14kgC0D/ (m3 d)，可以實現(xiàn)TC0D的高效 去除，去除率穩(wěn)定在90%，沼氣產(chǎn)量為4. 5 L/L d，其中甲烷含量在60%左右。3) 啟動以及運行過程不需要對進水的pH值進行調(diào)節(jié)和向反應(yīng)器投加堿性 物質(zhì)，高溫厭氧CSTR可以實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行。4) HRT為5天，有機負荷14kgC0D/ (m3 d)左右時，木薯酒糟中SS有70% 以上可以被厭氧消化產(chǎn)生甲烷，從而得到去除，相比于采用固液分離的處理方 法有很大的優(yōu)勢。上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用 本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改， 并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此， 本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明 做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種木薯酒糟厭氧處理方法，其特征在于選用能夠處理高濃度懸浮固體含量的反應(yīng)器在高溫下處理木薯酒糟，包括厭氧反應(yīng)器的啟動、厭氧反應(yīng)器的運行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該厭氧反應(yīng)器的啟動啟動過程中設(shè)置一個起始有機負荷，并以一定幅度逐 漸提高負荷，經(jīng)過一段時間的運行有機負荷達到一定值，原水可以直接進入反應(yīng) 器，成功地實現(xiàn)反應(yīng)器的啟動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在厭氧反應(yīng)器中，以厭氧消化污泥為接種污泥，采用稀釋的木薯酒糟為進水 馴化污泥，待C0D去除率大于70。/。后，逐漸減小稀釋倍數(shù)，以較小幅度逐漸提高 負荷，經(jīng)過一個半月左右的運行，木薯酒糟不經(jīng)稀釋可以直接進入反應(yīng)器，厭氧 反應(yīng)器啟動成功。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該厭氧消化污泥包括中溫 厭氧反應(yīng)器中的污泥，高溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥，污水處理廠污泥消化池中的污 泥以及下水道的污泥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于啟動過程中起始有機負荷為0. 5 2kgC0D/(m3 d)，并以0. 5 2kgC0D/(m3 d)為幅度逐漸穩(wěn)步提高負荷，經(jīng) 過一個半月左右原水可以直接進入反應(yīng)器，有機負荷可達5kgC0D/(m3 d)左右， 成功地實現(xiàn)反應(yīng)器的啟動。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于厭氧啟動過程保持有機負荷 提高幅度為0. 5 2kgC0D/(m3 d)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該厭氧反應(yīng)器的運行反應(yīng)器成功啟動后，通過縮短服T提高有機負荷；整個運行過程中通過排放剩余污泥和未得到消化的部分木薯酒糟中的ss來控制MLVSS濃度以保證反應(yīng)器的處理效率。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于該有機負荷提高幅度可達到2 5kgC0D/ (m3 d);反應(yīng)器MLVSS濃度控制在 10 20g/L的某一個值，具體的視最佳處理效果確定。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該高溫是指5(TC 6(TC。
全文摘要
一種木薯酒糟厭氧處理方法，選用能夠處理高濃度懸浮固體含量的反應(yīng)器處理木薯酒糟，采用高溫厭氧消化技術(shù)，包括厭氧反應(yīng)器的啟動、厭氧反應(yīng)器的運行。該厭氧反應(yīng)器的啟動過程中以厭氧消化污泥接種，通過稀釋原水設(shè)置一個較低的起始有機負荷，并以一定幅度逐漸提高負荷，經(jīng)過一段時間的運行有機負荷達到一定值，原水可以直接進入反應(yīng)器，成功地實現(xiàn)反應(yīng)器的啟動。反應(yīng)器成功啟動后，通過縮短HRT提高有機負荷；整個運行過程中通過排放剩余污泥和未得到消化的部分木薯酒糟中的SS來控制MLVSS濃度以保證反應(yīng)器的處理效率。本發(fā)明不僅能夠在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)厭氧反應(yīng)器的啟動，而且反應(yīng)器運行穩(wěn)定，可以實現(xiàn)有機物高效的去除率以及穩(wěn)定的沼氣產(chǎn)量，同時大部分懸浮物可以被厭氧消化產(chǎn)生甲烷。
文檔編號C02F3/28GK101250005SQ20081003543
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者琪 周, 廖建平, 李風亭, 剛 羅, 麗 謝, 郭素榮 申請人:同濟大學