柳国婷-关于啤酒厂的污染预防报告

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1、关于啤酒厂的污染预防报告柳国婷 201110701138前言某啤酒厂是云南本地的一家啤酒厂，是一家大型啤酒厂，年产量为 5 万吨。传统啤酒生产通常以大麦和大米为原料，以啤酒花和酵母菌，经较长时间的发酵酿造而成，其生产工艺流程主要分为六个工段，即粉碎、糖化、麦汁冷却、发酵、过滤和灌装。1 工艺1.1 工艺流程图麦芽酒花 麦汁处理酵母 发酵冰水水、冰水 巴氏灭菌 1.2工艺描述第一步是制麦，使大麦中的酶活化，由于酶的作用，使大麦胚乳中的成分适当分解，为麦汁制造提供大部分有效的浸出物，并通过焙燥过程赋予麦芽特有的色、香、味，从而满足啤酒对色泽、味道、泡沫等的特殊要求。第二步将麦芽放入煮沸糖化锅，即利

2、用麦芽本身所含的酶（或外加酶制剂）使麦芽及其辅料中高分子物质如淀粉、蛋白质等得到进一步降解，通过酶的作用，促使麦芽及其辅料内含物质有效溶解，制成符合要求的麦芽汁，然后经过过滤槽和沉淀槽的处理，回到糖化锅进一步处理。接下来和酒花，酵母，水，冰水一起进入反应器进行发酵，在啤酒酵母的参与下对麦芽汁进行酒精发酵，使麦芽汁中可发酵糖和氨基酸等营养物质被酵母细胞的酶分解成酒精和二氧化碳。最后经过啤酒过滤器，通过硅藻土等过滤物质过滤，再经过巴士灭菌，将过滤灭菌后的啤酒灌装入洁净的瓶、罐或桶中，立即封盖，进行生物稳定处理，贴标，装箱为成品啤酒。2 存在问题2.1废水2.1.1废水来源在啤酒制造每个工段都有以废

3、水为主的废弃物产生，据统计， 每生产1t 啤酒需要840t 新鲜水 ，相应地产生735t 废水 。啤酒厂废水主要来自麦芽车间( 浸麦废水) ， 糖化车间( 糖化、过滤洗涤废水)，发酵车间( 发酵罐洗涤，过滤洗涤废水)，灌装车间( 洗瓶、灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒) 以及生产用冷却废水等。煮沸糖化锅 过滤槽 沉淀槽反应器 啤酒过滤器 贮存2.1.2 污水特点啤酒生产废水中的主要污染物为糖类、醇类、多种维生素、酵母菌、纤维素、氨基酸、酒糟等有机物,其COD 和SS 浓度均较高， 且各工序排出的废水水质有很大差异，其中以糖化废水浓度最高, 虽然无毒 ， 但易于腐败， 排入水体要消耗大量的溶解氧，对

4、水体环境造成严重危害。其特点为有机物含量高，流量大和污染区域广等特点，如不处理直接排放将直接污染地表水和地下水。2.1.3 污染由于啤酒厂的废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分，排入天然水体后将消耗水中的溶解氧，既造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解， 产生臭气， 恶化水质。2.1.4 回收价值啤酒厂废水成分多来自啤酒生产原料， 弃之不用不仅造成资源的巨大浪费,也降低了啤酒生产的原料利用率。2.1.5 处理方案2.1.5.1 工艺流程图甲烷气体废水 沉 剩 回淀 余 流污 污 泥 泥 污泥回流 剩余污泥 达标排放 外运泥饼 上清液回流 2.

5、1.5.2 工艺描述废水先通过机械格栅对较大和细小悬浮物的去除，接下来利用废水自身的酸碱性进行初步中和，以降低后续工艺的 pH 值负荷，再经酸化调节池均衡水量水质，通过转鼓过滤机和增加预沉池进一步去除细小悬浮物和部分溶解性悬浮物。之后废水进入设置调节池调节水量和均和水质，之后进入厌氧反应池，采用厌氧（UASB）工艺将废水中的有机物分解为甲烷（约占 75%） 、CO2（约占25%）以及少量的污泥。使废水中的 80%的有机物得以去除。再进入好氧（生物接触氧化） ，进一步降解水中的有机物。好氧（生物接触氧化）池产水进入二沉池，使泥水分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥，去除悬浮物。中间水池和无阀过

6、滤器对废水进行深度处理，无阀过滤器出水达标排放。污泥上层清液回流至集水池，污泥经过过滤压缩成泥饼外运。机械格栅集水池缓冲池转鼓过滤机预沉池调节酸化池 UASB厌氧反应池水封器接触氧化池回流水槽二沉池 中间水池污泥浓缩池 带式压滤机无阀过滤器2.1.5.3 工程参数事故池缓冲池尺寸为 6 000 mm*8 500 mm *5 500 mm，有效容积为 255.0 m3。集水池尺寸为 2 500 mm ，8 500 mm，5 500 mm； HRT=5.0 h，集水池设 2 台潜污泵给预沉池供水钢筋混凝土结构。预沉池设计表面负荷（ q）为1.5 m3/（m 2*h） 。有效容积容积为 184.47

7、 m3，为钢混结构。调节酸化池有效容积为818.1 m3， 设计水力停留时间为 4.0 h，为钢混结构。UASB 反应器单池尺寸为 8.4 mm *8.4 mm *7.5 mm，有效容积约为 440.0 m3。校核 UASB 反应器CODCr 有效容积负荷为 6.1 kg/(m3*d)。UASB 厌氧池底部设布水器、上面设三相分离器，顶部设出水堰。出水堰材质为 SUS304。好氧处理系统主要由生物池、曝气系统、组合填料和二沉池组成。内装生物弹性填料和动力选混曝气器，配套设备为罗茨鼓风机。 HRT 10 h；进水方式为推流式；填料填充率至少达到池容的 70%；风管敷设要求在水面与空气交界段使用1

8、 m 的不锈钢管，按所选管径的厚壁管国标管配置。 接触氧化池有效容积为 726 m3，内设 2 台潜污泵给 UASB 供水。钢混结构， 污泥回流比是 20 25。二沉池采用辐流式沉淀池，表面负荷1.0 m3/（m 2*h） ，有效容积为9.5 m*3.5 m， 钢混结构。中间水池容积为 36 m3，砖混结构。2.1.6 可行性分析2.1.6.1技术可行性该污水处理工艺对CODCr，BOD5，SS 的去除率分别为 97.8 %，98.8%，92.5%，出水水质完全达到GB 198212005啤酒工业污染物排放标准的标准限值的要求，项目已通过环保部门验收。2.1.6.2经济可行性废水处理系统装机额

9、定功率 140.8 kW，常用容量 80 kW，每日耗电 1 475.94kWh，费按 0.6 元/(kWh) 计算，日运行电费为 885.56 元。药剂费94.5 元，人工费每日 200 元。处理废水能力为 1 200 m3/d ，废水处理成本为0.983 元/m3，每日去除的 CODCr 总量为 2 640.8 kg，CODCr 日处理成本为 0.447 元/kg。每日总运行费用 1 180.06 元，年运行费约为 40 万元。整个工程总投资约为：1700 万元人民币，其中土建费用为 530 万元，设备费用 930 万元，其他费用 240 万元，故经济可行。2.1.6.3 可靠性相关使用该

10、项目的啤酒厂运行结果表明，该工艺处理效果好，占地省，便于维护管理，运行稳定，具有广泛的推广价值。2.2 废硅藻土2.2.1 废弃硅藻土来源绝大多数大中型啤酒厂在生产过程中都采用硅藻土过滤法，在啤酒过滤后，硅藻土就被废弃了。一般来说，硅藻土消耗总量约 1000t / 年，总价值超过3000 万元，大量的硅藻土在制作啤酒之后就被废弃，造成污染和浪费。2.2.2 废弃硅藻土特点硅藻土作为助滤剂在啤酒过滤中使用后，其表面吸附着各种有机物质，成为硅藻土泥，助滤作用下降只能废弃。2.2.3 污染硅藻土泥中含有许多酵母菌和蛋白质等有机杂质，因此不能直接排放入下水道， 也不能直接堆放在露天， 因为酵母发酵，

11、有机物分解将产生恶臭， 并污染环境， 而且世界卫生组织认为长期吸入硅藻土粉尘将导致肺病。如果填埋不当等因素会使其暴露于空气中或渗入地下水， 从而对环境造成更大的污染和破坏。2.2.4 回收价值啤酒过滤后废硅藻土排出数量多，其中含有大量的酵母菌和蛋白质等有机杂质，同时硅藻土本身为孔结构，具有颗粒精细、坚固耐磨、耐碱耐酸、渗透性和吸附性好等特点，可以作为改善土壤保肥性能的材料。2.2.5 处理方案浙江树人大学生物与环境工程学院的研究表明，施入废硅藻土均可促进土壤水稳性团聚体的形成，当废硅藻土含量在 1030%时，土壤中大于 0.25mm 的水稳性团粒含量与对照相比显著提高，用量在大于 13%或小于

12、 10%时，对土壤中大于 0.25mm 的水稳性团粒含量影响减小。团粒结构的分形维数是土壤肥力的综合指标，分形维数越低，土壤结构越稳定，土壤肥力越高，施入废硅藻土的土壤与对照相比，土壤分形维数均有降低的趋势，当废硅藻土含量在 1013%时，土壤分形维数降低的幅度较大，用量在大于 13%或小于 10%时，对土壤分形维数降低幅度减小。施入废硅藻土的土壤，土壤的容重和孔隙度均发生改变，土壤容重随废硅藻土含量的增加而减小，当废硅藻土含量为小于 10%时，土壤容重下降的幅度逐渐增大，当含量在 10%时，土壤容重下降的幅度最大，当废硅藻土含量大于 10%时，土壤容重的下降幅度减小；土壤孔隙度随废硅藻土含量

13、的增加而增大，当废硅藻土含量大于 10%时，土壤孔隙度增加的幅度减小。啤酒厂废硅藻土对土壤结构有明显的改良作用，当废硅藻土含量为 10%时，对土壤的改良效果最佳。综上所述，对于硅藻土的最佳回收利用方案为，用以土壤 1:9 的硅藻土比例进行土壤肥力改造。2.2.6 可行性分析2.2.6.1 技术可行性用硅藻土改良土壤肥力技术简单，操作方便，利于实施，故技术可行。2.2.6.2 经济可行性用硅藻土改良土壤肥力，既节省了大量的处理费用，又可用于土壤肥力改造，节省购买土壤改良剂的费用，故经济可行。2.2.6.3可靠性浙江树人大学生物与环境工程学院的研究在普通土壤中施入不同质量的啤酒厂的废硅藻土，以土壤

14、容重、土壤孔隙度、水稳性团聚体含量、土壤颗粒分形维数为指标，分析啤酒厂废硅藻土对土壤结构的改良作用，为废硅藻土作为土壤结构改良剂提供了科学依据。3 经济效益 3.1 废水处理系统年运行费约为 40 万元，整个工程总投资约为：1700 万元人民币，其中土建费用为 530 万元，设备费用 930 万元，其他费用 240 万元，合计一年为 2100万元。每年处理水量=1200*365m 3=438000m3=4.38*108m3中水为 1 元/t，故每年可节省水费为 4.38*108 元，即 4380 万元。第一年节约费用为=4380-2100=2280 万元一年之后每年节约费用=4380-40=3

15、980 万元3.2 废硅藻土废弃硅藻土的质量 1000t，可用于改造 10000 亩土地。普通突然改良剂 40 元/kg，用量为 11.5dm3/亩，即 11.5kg/亩，改造10000 亩土地需要 40 万元。综上所述，一年的废硅藻土回收利用可带来 40 万元的经济效益。3.3 企业经济效益啤酒厂是和生活息息相关的企业，如果该企业不根据相关规定将污水和硅藻土进行处理就直接排入环境，将会带来巨大的污染，不仅会导致企业的形象受损，甚至可能面临停厂整顿的危机。而实施以上方案不仅可避免风险，还可以给企业带来可观的利润，在达标排放的同时不仅实现了废水的资源化，而且在经济、环境、社会效益上有积极作用。4总结本文讲述了啤酒厂废水及废气硅藻土的处理工艺，整个工艺简单、经济、实用、高效，可以在啤酒厂中推广使用。参考文献1刘昌盛， 傅金祥， 唐玉兰， 李慧。啤酒企业环境污染节点识别及分析A，沈阳建筑大学市政与环境工程学院。2李婉茹，潘喜平，徐文红，王明华，安孟华。啤酒废水处理工程实例分析B，漯河市环境监测中心站，舞阳啤酒厂。3于德利，韩波，庞维珍。啤酒废水处理及回用技术报告，烟台环保产业技术开发公司。4施云芬，刘月华。啤酒废水处理与利用B，东北电力大学。5刘健，杨巧华，姜保金。啤酒厂洗瓶