发酵行业清洁生产和低能耗好氧治理工艺

1会计学发酵行业清洁生产和低能耗好氧治理工艺发酵行业清洁生产和低能耗好氧治理工艺CompanyLogo主要内容主要内容发酵行业清洁生产发酵行业清洁生产1低能耗好氧治理工艺低能耗好氧治理工艺2案例分析案例分析信阳啤酒信阳啤酒3第1页/共61页CompanyLogo清洁生产概述清洁生产概述清洁生产(cleaner Production)n n指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。n n即从即从产品设计、原材料选择、工艺路线、设备采产品设计、原材料选择、工艺路线、设备采产品设计、原材料选择、工艺路线、设备采产品设计、原材料选择、工艺路线、设备采用、副产物利用用、副产物利用用、副产物利用用、副产物利用（对象）（对象）各个环节入手，通过不各个环节入手，通过不断地加强管理和技术进步，断地加强管理和技术进步，提高资源利用率，减提高资源利用率，减提高资源利用率，减提高资源利用率，减少污染物排放量，把污染尽可能地消除在生产过少污染物排放量，把污染尽可能地消除在生产过少污染物排放量，把污染尽可能地消除在生产过少污染物排放量，把污染尽可能地消除在生产过程中程中程中程中（目的）（目的）第2页/共61页CompanyLogo清洁生产的内容清洁生产的内容清洁的能清洁的能源源清洁的生产清洁的生产过程过程清清洁洁生生产产清洁的清洁的产品产品采用各种方法对常规的能源予以清洁利用。指原材料从投入到生产产品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有毒原料、改进工艺技术和设备、充分利用劣质原料和资源综合利用，并将排放物的废弃数量和毒性削减在离开生产过程之前。指覆盖产品的整个生命周期，即产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费、报废，从全过程减少对人类和环境的不利影响。第3页/共61页CompanyLogo清洁生产的内容清洁生产的内容第4页/共61页CompanyLogo实施对象实施对象原原料料和和产产品品 工工艺艺和和设设备备减少有毒有害物料使用减少生产过程中危险因素使用可回收利用的包装材料采用可降解的和易处置的原材料合理利用产品功能延长产品使用寿命淘汰落后的生产设备和工艺路线合理循环利用能源、原材料、水资源提高生产自动化的管理水平提高原材料和能源的利用率减少废弃物的产生第5页/共61页CompanyLogo实施途径实施途径建立生产闭合圈，废物循环利用建立生产闭合圈，废物循环利用 清沽生产要求流失的物料必须加以回收，返回到流程中或经适当的处理后作为原料回用，建立从原科投入到废物循环回收利用的生产闭合圈，使工业生产不对环境构成任何危害。或将废料经处理后作为其他生产过程的原料应用或作为副产品回收加强科学管理加强科学管理 加强管理的内容包括：安装必要的高质量检测仪表，加强计量监督，及时发现问题；加强设备检查维护、维修，杜绝跑、冒、滴、漏;建立有环境考核指标的岗位责任制与管理职责，防止生产事故；完善可靠翔实的统计和审核；产品的全面质量管理，有效的生产调度，合理安排批量生产日程；改进操作方法，实现技术革新节约用水、用电；原材料合理购进、贮存与妥善保管；成品的合理销售、贮存与运输；加强人员培训，提高职工素质；建立激励机制和公平的奖惩制度；组织安全文明生产第6页/共61页CompanyLogo清洁生产的意义清洁生产的意义减少原材料消耗，减少能源消耗减少原材料消耗，减少能源消耗 减少产生的废料，减少对环境的污染减少产生的废料，减少对环境的污染生产过程中排放的污染物大大减小，末端处置、处理的建设投资和处理费用大大降低，提高企业的经济效益和社会效益提高工作环境舒适性和安全性提高工作环境舒适性和安全性 清洁生产改变职工在有毒、有害原料以及有污染的生产环境中工作和操作，避免对健康造成威胁第7页/共61页CompanyLogo清洁生产的意义清洁生产的意义提高企业的市场竞争能力提高企业的市场竞争能力通过开发新的绿色环保产品，增强企业市场竞争力提高企业的整体素质提高企业的整体素质 清洁生产是一个包括工业生产全过程、涉及企业各部门的、庞大的系统工程，既有技术问题，又有管理问题。需要各方面的共同努力，因此，对企业的素质提出了更高的要求第8页/共61页CompanyLogo实施步骤实施步骤实施方案实施方案制定方案制定方案审计阶段审计阶段准备阶段准备阶段选定清洁生产方案统筹安排、按计划实施评估清洁生产实施效果持续清洁生产征集方案筛选方案重点方案的可行性分析（技术、经济、环境）制定审计的对象和目标实施审计领导决策组建工作小组并培训相关人员制定审计工作计划物质准备第9页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产首先从源头抓起，减少制麦过程的排污量，从有利于清洁生产的角度来考虑，目前宜采用大麦代替部分麦芽生产啤酒大麦代替部分麦芽生产啤酒技术技术其次在啤酒生产过程中，对啤酒废酵母啤酒废酵母进行回收利用进行回收利用最后通过加强工艺设备管理，最大限度地减少麦汁、啤酒等的损失减少麦汁、啤酒等的损失第10页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产大麦代替部分麦芽生产啤酒技术大麦代替部分麦芽生产啤酒技术研究表明，采用大麦代替部分麦芽生产啤酒工艺较之于传统工艺，万吨啤酒可减少水耗2223t，减少COD负荷2580，污水排放量也相应减少，同时节省了部分制麦过程，降低能耗，减少人力物力的投入（COD，化学需氧量，表示水污染程度的指标，其值越小说明污染程度越轻）第11页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产啤酒废酵母回收利用技术啤酒废酵母回收利用技术啤酒生产过程中，每产生1万吨啤酒约有15t剩余酵母产生，其中2/3是主酵酵母主酵酵母，这部分酵母质量较好，活性高，杂质少，回收之后约有1/5即2t用作接种酵母其他1/3是后酵酵母后酵酵母，在储酒过程中，与其他杂质共同沉淀于储酒罐底，一般弃置不用，排放于下水道内，造成了很大的污染。啤酒酵母内含有丰富的氨基酸、核苷酸及其他营养成分，经深度处理加工后的产物可应用于食品、调味品、医疗和啤酒酿造，可制成酵母抽提物、核苷酸、蛋白粉、酱油等第12页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产加强工艺、设备管理，尽量降低总损失加强工艺、设备管理，尽量降低总损失啤酒生产所排放的废水负荷，有相当一部分是由于生产过程中的跑、冒、滴、漏等环节流失的麦汁或啤酒等物质形成的，啤酒生产总损失啤酒生产总损失可以衡量这种流失的程度。（啤酒生产总损失啤酒生产总损失指生产过程中，各工序生产期所发生的流失量与总量之比的综合指标，包括冷却损失、发酵损失、过滤损失、包装损失等几个方面）第13页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产改进工艺技术、降低各个环节的啤酒生产损失改进工艺技术、降低各个环节的啤酒生产损失通过采用热凝固回收装置热凝固回收装置，将螺旋沉淀槽底的热凝固物和酒花槽中夹带的麦汁回收，课降低啤酒生产总损失的1.5%-2.0%加强酵母泥中酒液回收酒液回收，可使总损失下降0.5%左右改善麦汁过滤和洗槽过滤和洗槽效果，尽可能控制最低残糖浓度，可降低总损失的0.5%左右安装次酒回收罐次酒回收罐，回收可能回收的次酒，将次酒在每次麦汁煮沸结束前打入煮沸锅中，进行杀菌处理，此项可降低总损失的1.2%以上加强啤酒的过滤管理，采用硅藻土过滤硅藻土过滤技术，严格按照操作规程操作，根据硅藻土过滤特性找到预涂规律，改进方法，增大一次预涂的滤酒量，减少酒头酒尾的损失，同时防止重滤或返滤，并对酒头酒尾进行回收利用第14页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产严格工艺管理严格工艺管理根据双乙酰还原情况，尽可能提前降温，促进酵母凝促进酵母凝聚聚，以减少酵母排放次数，从而减少啤酒损失加强对啤酒理化指标控制理化指标控制，如CO2含量过高，易使瓶破，造成损失，且灌酒时易冒泡采取工艺措施，降低灌酒温度、压力降低灌酒温度、压力、防止冒酒损失灌酒过程中要控制好巴氏灭菌温度控制好巴氏灭菌温度，以防止超温引起瓶爆，造成啤酒损失加强设备管理加强设备管理设备尤其是灌装设备灌装设备是造成酒损的主要因素，应严格各项管理制度，提高设备完好率。加强对先进灌装设备的消化、吸收、改造，注意选用性能先进的灌装设备，定期进行维修保养，要定机定人，跟班维护，定期大修和及时解决设备存在问题，减少跑、冒、滴、漏等损失第15页/共61页CompanyLogo啤酒的清洁生产啤酒的清洁生产员工培训员工培训目前企业员工的专业技术及环保意识均能满足生产需求，但对清洁生产知之甚少，主要是由于企业对清洁生产和企业清洁生产审计的概念及知识缺少宣传，缺乏对员工主动参于清洁生产的激励，没有从生产的全过程控制污染物的产生，也是废弃物产生的原因第16页/共61页啤酒行业清洁生产方案啤酒行业清洁生产方案CompanyLogo废物源废物类型清洁生产方案方案类型原辅材料的采购原材料浪费 对采购进厂的大麦、大米、酒花、瓶子、箱子等原辅材料严格检验，杜绝以次充好。无/低费原材料浪费加强原料入厂、运输、贮存等全过程管理。建立完善的进库出库登记制度。无/低费原材料浪费使用的原料大麦应比较洁净，进麦芽车间（厂）后还应进行较为仔细的清净除杂，以去除杂质和麦粒表面的尘埃。无/低费原辅材料浪费严格啤酒瓶质量，除外观检测外，应对每批进厂的酒瓶要抽查耐压、应力和容量，不合格不使用无/低费节约原辅材料采用优质原料，适度增大辅料大米的比例，通过提高浸出率来降低总损。无/低费原辅材料浪费采购量不应过多或过少,采购过少影响生产,采购过多,存放时间过长,粮食容易变质和霉变,化学品容易实效。无/低费第17页/共61页啤酒行业清洁生产方案啤酒行业清洁生产方案CompanyLogo库房原辅材料浪费加强管理，建立库房的入库出入的登记制度无/低费原辅材料浪费发料时本着先进、先出原则，先进入库房的原材料先发放出去，后进入的后发放，以免有些原辅材料作为库底，失效而造成浪费。无/低费原料粉碎粉尘干发粉碎工艺改为湿法或潮法粉碎工艺。中/高费麦汁制备废水使用高压喷嘴的水管冲洗设备，减少用水量无/低费酒糟使用板框式压滤机代替过滤槽中/高费二次蒸汽热泵供热技术：热泵供热系统由热泵、高效闪蒸罐、压差疏水器、调压排水罐、高效换热器等单元组成。采用热泵供热技术后，糖化锅、糊化锅、煮沸锅均不再直接耗用新鲜蒸汽，由糖化锅等排出的冷凝水进入高效闪蒸罐进行汽水分离和闪蒸，利用蒸汽减压的能量差作为热泵动力，将闪蒸罐出来的二次蒸汽增压后再分别供给糖化、糊化和煮沸锅使用，经过闪蒸后的冷凝水通过压差疏水器再进入换热器加热热水箱用水，降温后的冷凝水最后由凝结水泵送回锅炉房。中/高费第18页/共61页啤酒行业清洁生产方案啤酒行业清洁生产方案CompanyLogo麦汁冷却节约能源麦汁一段冷却技术：一段冷却工艺，以糖化用水为载体，通过氨蒸发器，依靠液氨相变吸热，将常温水降至34度，贮存于冰水罐中。然后与9698度的热麦汁进行热交换，一次将麦汁冷却至工艺要求的温度78度，而水本身则被麦汁加热7880度，作为糖化配料水回用。该项技术改变了传统的麦汁两段冷却方式。中/高费废热水热水平衡：热水的产生是在麦汁冷却过程麦汁由100降至发酵温度10冷水通过热交换升温为热水，将热水处于绝热罐中,热水罐应设计的足够大，以储存热水,热水不仅用于糖化还应考虑CIP系统、杀菌机以及洗瓶工序,无/低费啤酒发酵废气 低压法收集二氧化碳中/高费第19页/共61页啤酒行业清洁生产方案啤酒行业清洁生产方案CompanyLogo啤酒过滤废液增设酵母回收系统:酵母回收系统包括：离心机、贮存槽、管道和泵。回收的啤酒可返回到热麦汁、杀菌剂或送回发酵罐。中/高费啤酒包装废液 采用工艺措施，降低罐酒温度、压力，防止冒酒损失。废液 加强对啤酒理化指标控制，如二氧化碳含量过高，易使瓶破，造成瓶损和酒损，且罐酒时易冒沫。无/低费废液 生产过程重要控制好洗瓶温度，净瓶温度和巴氏灭菌温度，以防超温引起酒瓶爆炸造成瓶子和啤酒同时损失。无/低费废液包装后一部分产品由于浅瓶、漏气等原因，应及时集中开盖到酒回收，煮沸杀菌后兑入大罐进行二次发酵。无/低费废水洗瓶机的冲瓶用水全部回收再用 废水杀菌机的闭路冷却循环系统中/高费第20页/共61页发酵行业副废物的来源发酵行业副废物的来源 发发酵酵工工业业所所涉涉及及的的范范围围较较广广，包包括括酒酒类类、氨氨基基酸酸、酵酵母母、淀淀粉粉、抗抗生生素素及及生生理理活活性性物物质质等等。但但是是在在发发酵酵过过程程中中，只只利利用用了了原原料料的的一一部部分分，其其中中大大约约有有30%-50%30%-50%的的原原料料未未被被利利用用或或在在加加工工过过程程中中被被转转化化为为废废弃弃物物。例例如如：每每吨吨味味精精需需要要淀淀粉粉3-4t3-4t，每吨酒精需要用粮食，每吨酒精需要用粮食3-3.3t3-3.3t 发发酵酵工工业业废废弃弃物物包包括括菌菌体体或或菌菌丝丝体体，原原料料残残渣渣和和高高浓浓度度的的有有机机废废水水。据据不不完完全全统统计计，我我国国食食品品工工业业中中主主要要发发酵酵行行业业每每年年产产生生的的废废渣渣将将近近4 4亿亿立立方米方米 目目前前，发发酵酵工工业业的的有有机机废废水水排排放放数数量量居居造造纸纸业业之之后后，对对水水环环境境危危害害相相当当大大。发发酵酵工工业业中中的的柠柠檬檬酸酸和和味味精精生生产产行行业业污污染染最最严严重重，是是我我国国严严格格控控制制的重点污染行业的重点污染行业CompanyLogo第21页/共61页发酵废弃物的资源化发酵废弃物的资源化 在环境保护日益受到关注的今天，污染治理技术越来越被重视，并提上在环境保护日益受到关注的今天，污染治理技术越来越被重视，并提上了日程。和世界各国一样，我国废弃物和废水的控制和处理的趋势也正了日程。和世界各国一样，我国废弃物和废水的控制和处理的趋势也正在从在从“无害化无害化”、“减量化减量化”向着向着“资源化资源化”发展发展 发酵废物资源化发展趋势发酵废物资源化发展趋势规模化和商品化规模化和商品化 有机废弃物处理和利用生态工程由分散、小型向集中、大型工业化、有机废弃物处理和利用生态工程由分散、小型向集中、大型工业化、机械化和自动化方向发展，由废弃物转化的商品肥料、饲料和能源会越机械化和自动化方向发展，由废弃物转化的商品肥料、饲料和能源会越来越多来越多 多元化和多极化多元化和多极化 运用生态工程进行有机废弃物处理及利用的途径和方法很多，通过巧妙运用生态工程进行有机废弃物处理及利用的途径和方法很多，通过巧妙连接食物链或增加加工环节，将某些营养级的的废弃物或排放物作其他连接食物链或增加加工环节，将某些营养级的的废弃物或排放物作其他营养级的食物而加工转化利用，提高资源利用率。营养级的食物而加工转化利用，提高资源利用率。CompanyLogo第22页/共61页发酵废弃物的资源化发酵废弃物的资源化高效化和结晶化高效化和结晶化 现代高新技术广泛应用，提高了有机废弃物的利用率和产品质量，资现代高新技术广泛应用，提高了有机废弃物的利用率和产品质量，资源化将与城镇生态环境综合治理和生态农业建设更密切结合，实现洁源化将与城镇生态环境综合治理和生态农业建设更密切结合，实现洁净安全生产，防止重复污染。净安全生产，防止重复污染。规范化和法制化规范化和法制化 有机废弃物工程技术、配套设备及工艺流程将进一步规范化，有关废有机废弃物工程技术、配套设备及工艺流程将进一步规范化，有关废弃物开发利用及污染防治法律法规需进一步完善。弃物开发利用及污染防治法律法规需进一步完善。发酵行业副废物资源化的低能耗好氧处理技术主要包括发酵行业副废物资源化的低能耗好氧处理技术主要包括生物发酵技术生物发酵技术和和堆肥技术堆肥技术等等CompanyLogo第23页/共61页生物发酵技术生物发酵技术发酵废物生产菌体蛋白（发酵废物生产菌体蛋白（SCPSCP）菌体蛋白（菌体蛋白（SCPSCP）又称微生物蛋白。是通过微生物把）又称微生物蛋白。是通过微生物把非食用和废弃物原料转化而来，它所包含的产品有：非食用和废弃物原料转化而来，它所包含的产品有：饲用酵母、食用酵母和药用酵母三大类。饲用酵母、食用酵母和药用酵母三大类。SCPSCP的开发的开发和利用为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。和利用为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。以发酵废弃物生产以发酵废弃物生产SCPSCP，不仅来源广泛、生产成本低，不仅来源广泛、生产成本低廉，而且对日益要求严格的环保问题，也有着不可廉，而且对日益要求严格的环保问题，也有着不可估量的价值。估量的价值。SCPSCP的生产工艺优缺点的生产工艺优缺点深层发酵深层发酵：机械化程度高、杂菌污染少；发酵液中：机械化程度高、杂菌污染少；发酵液中干物质含量低、后处理困难、有工业废水污染。干物质含量低、后处理困难、有工业废水污染。固态发酵固态发酵：产品具有较高的生物活性、无废水污染；：产品具有较高的生物活性、无废水污染；杂均污染严重、培养基转化率低。杂均污染严重、培养基转化率低。液固态结合发酵液固态结合发酵：缩短了发酵周期、降低了杂菌污：缩短了发酵周期、降低了杂菌污染、保存了产品中生物活性物质。染、保存了产品中生物活性物质。CompanyLogo第24页/共61页生物发酵技术生物发酵技术发酵废弃物生产酒精发酵废弃物生产酒精 燃料酒精是目前应用规模最大的液体生物能源。目前发酵法生产酒精燃料酒精是目前应用规模最大的液体生物能源。目前发酵法生产酒精的原料主要是玉米、甘蔗、薯类等，仅利用其中的淀粉，其余部分如的原料主要是玉米、甘蔗、薯类等，仅利用其中的淀粉，其余部分如蛋白质、纤维等限于技术等原因不能被很好的利用，不但浪费了粮食蛋白质、纤维等限于技术等原因不能被很好的利用，不但浪费了粮食资源，而且严重污染环境。发酵废弃物中有大量的资源，而且严重污染环境。发酵废弃物中有大量的纤维素纤维素，可以拿来，可以拿来生产酒精生产酒精 菌种：酵母（特别是啤酒酵母）、某些嗜热细菌、霉菌菌种：酵母（特别是啤酒酵母）、某些嗜热细菌、霉菌 纤维质废弃物生产酒精工艺：纤维质废弃物生产酒精工艺：直接发酵法：不需酶解和酸解等前处理。酒精产率不高，产生有机酸直接发酵法：不需酶解和酸解等前处理。酒精产率不高，产生有机酸等副产物。等副产物。两端发酵法两端发酵法：原料：原料还原糖还原糖酒精，酒精产物的形成受末端产物抑制酒精，酒精产物的形成受末端产物抑制及基质抑制等因素的限制。及基质抑制等因素的限制。同时糖化发酵法同时糖化发酵法：纤维素酶对纤维素的水解和发酵糖化过程在同一装：纤维素酶对纤维素的水解和发酵糖化过程在同一装置内连续进行，水解产物葡萄糖由菌体的不断发酵而被利用，消除了置内连续进行，水解产物葡萄糖由菌体的不断发酵而被利用，消除了葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用CompanyLogo第25页/共61页生物发酵技术生物发酵技术其他生物能源开发其他生物能源开发 发酵废物制取发酵废物制取沼气沼气 沼气发酵分为沼气发酵分为3 3个阶段：第一阶段是复杂有机物如纤维素、蛋白质、个阶段：第一阶段是复杂有机物如纤维素、蛋白质、脂肪等在微生物作用下脂肪等在微生物作用下降解降解阶段；第二阶段是将第一阶段产生的简单阶段；第二阶段是将第一阶段产生的简单有机物经微生物作用转化为有机物经微生物作用转化为乙酸乙酸；大三阶段是在甲烷产生菌的作用下；大三阶段是在甲烷产生菌的作用下将乙酸转化为将乙酸转化为甲烷甲烷CompanyLogo第26页/共61页发酵液产沼气的应用实例发酵液产沼气的应用实例 安徽种子酒总厂建于安徽种子酒总厂建于19491949年，年酒精年，年酒精2.52.5万万t t，曲酒，曲酒2 2万万t t，饮料酒，饮料酒1212万万t t。年销售收入。年销售收入12.212.2亿元，利税亿元，利税3.23.2亿元，为阜阳市经济发展作出重要贡亿元，为阜阳市经济发展作出重要贡献的同时，也给阜阳市的水环境带来了严重污染。该企业每年排放废献的同时，也给阜阳市的水环境带来了严重污染。该企业每年排放废水水410410万万t t，化学耗氧量（，化学耗氧量（CODCOD）16001600多吨，被列为阜阳市企业污染物多吨，被列为阜阳市企业污染物排放大户，是污染源的重点控制对象排放大户，是污染源的重点控制对象 企业投资企业投资10431043万元，采用厌氧发酵工艺生产沼气，年处理废液万元，采用厌氧发酵工艺生产沼气，年处理废液3030万立万立方米，产生沼气方米，产生沼气505505万立方米，以沼气每立方米万立方米，以沼气每立方米1.001.00元计，年收益元计，年收益505505万元，减去年运行成本万元，减去年运行成本186.09186.09万元，年净收益万元，年净收益318.96318.96万元，废液的万元，废液的CODCOD浓度由浓度由32000mg32000mgL L下降到下降到1500mg1500mgL L，年削减，年削减8266t8266tCompanyLogo生物发酵技术生物发酵技术第27页/共61页 工业用电工业用电：企业投资：企业投资158158万元建成了四台万元建成了四台160 KW160 KW燃用燃用沼气的发电机组，其中两台运行。发沼气的发电机组，其中两台运行。发1 1度电消耗沼气度电消耗沼气0.7m0.7m，年消耗，年消耗150150万立方米的沼气，发电万立方米的沼气，发电215215万度。以万度。以一度电一度电0.580.58元计，年收益元计，年收益124.94124.94万元，减去年运行成本万元，减去年运行成本123.11123.11万元，年净收益万元，年净收益1.831.83万元。另外一度电可替代等万元。另外一度电可替代等热值的煤炭热值的煤炭1800t1800t，避免了煤炭燃烧时产生的二氧化硫，避免了煤炭燃烧时产生的二氧化硫36t36t和烟尘和烟尘50t50t 生活用能生活用能：企业投资：企业投资9090万元增设了沼气输送管网，使万元增设了沼气输送管网，使企业员工用上了清洁的燃气，年消耗沼气企业员工用上了清洁的燃气，年消耗沼气390.5390.5万立方万立方米，年收益米，年收益390.5390.5万元，减去运行成本万元，减去运行成本366.58366.58万元，年万元，年净收益净收益23.9323.93万元。另外减少煤炭消费约万元。另外减少煤炭消费约1.41.4万万t t，少排，少排放放SOSO2 2270t270t及煤炭灰及煤炭灰600t600tCompanyLogo生物发酵技术生物发酵技术第28页/共61页生物发酵技术生物发酵技术发酵废物制取发酵废物制取生物柴油生物柴油 生物柴油是一种无毒、可生物降解、可再生的燃料，是生物柴油是一种无毒、可生物降解、可再生的燃料，是2121世纪能源发世纪能源发展的选择之一展的选择之一 生物柴油的生产方法有：生物柴油的生产方法有：植物油酶法，即借助脂酶对废食用油进行植物油酶法，即借助脂酶对废食用油进行酯交换反应；酯交换反应；利用甘蔗渣发酵生产柴油；利用甘蔗渣发酵生产柴油；控制脂质累积水平使乙控制脂质累积水平使乙酰酰CoACoA羧化酶基因在微藻细胞中高效表达，通过培养微藻生产柴油羧化酶基因在微藻细胞中高效表达，通过培养微藻生产柴油 发酵废物制取发酵废物制取氢能氢能 可用于生物发酵产氢的基质具有以下特点可用于生物发酵产氢的基质具有以下特点:碳水化合物的含量较高、资碳水化合物的含量较高、资源丰富且廉价、具有较高的能量转化率等源丰富且廉价、具有较高的能量转化率等 有机废水有机废水为微生物的生长提供了廉价的有机质，尤其是高浓度的有机为微生物的生长提供了廉价的有机质，尤其是高浓度的有机废水，其溶解氧极易被好氧或兼性厌氧微生物消耗，从而造成厌氧环废水，其溶解氧极易被好氧或兼性厌氧微生物消耗，从而造成厌氧环境，有利于光合细菌产氢。产氢的同时也伴随着有机物的降解和光合境，有利于光合细菌产氢。产氢的同时也伴随着有机物的降解和光合细菌体的生成，废水可以得到净化细菌体的生成，废水可以得到净化CompanyLogo第29页/共61页堆肥技术堆肥技术 堆肥堆肥是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程 依据堆肥过程中利用的是好氧微生物还是厌氧微生物，可把堆肥分为好依据堆肥过程中利用的是好氧微生物还是厌氧微生物，可把堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥（也称厌氧消化）氧堆肥和厌氧堆肥（也称厌氧消化）好氧堆肥好氧堆肥是指在有氧的条件下，好氧微生物通过自身的生命活动进行的是指在有氧的条件下，好氧微生物通过自身的生命活动进行的氧化分解和生物合成的过程。通过氧化分解过程，一部分有机物转化成氧化分解和生物合成的过程。通过氧化分解过程，一部分有机物转化成简单的成分，并释放出能量；另一部分有机物则通过合成过程转化为新简单的成分，并释放出能量；另一部分有机物则通过合成过程转化为新的物质，使微生物生长繁殖，产生更多的中间产物和微生物体等组成的物质，使微生物生长繁殖，产生更多的中间产物和微生物体等组成 厌氧消化厌氧消化则是在无氧条件下，厌氧微生物对有机物分解和生物合成的过则是在无氧条件下，厌氧微生物对有机物分解和生物合成的过程。一般分为三个阶段：一是水解、发酵阶段，将复杂的有机物转化为程。一般分为三个阶段：一是水解、发酵阶段，将复杂的有机物转化为简单的成分；二是简单的成分；二是产氢、产乙酸阶段产氢、产乙酸阶段 ，通过产氢产乙酸细菌，可以将脂，通过产氢产乙酸细菌，可以将脂肪酸等转化为乙酸和肪酸等转化为乙酸和H H2 2和和COCO2 2；三是产甲烷阶段，由产甲烷细菌利用乙酸；三是产甲烷阶段，由产甲烷细菌利用乙酸和和H H2 2、COCO2 2,产产CHCH4 4。CompanyLogo第30页/共61页堆肥技术堆肥技术厌氧消化特征：厌氧消化特征：能量需求低，还可产能能量需求低，还可产能 降解范围大，可降解一些好氧不能降解的有机物降解范围大，可降解一些好氧不能降解的有机物 发酵效率低，污泥产量低发酵效率低，污泥产量低 对温度、对温度、PHPH等环境敏感，稳定化时间长等环境敏感，稳定化时间长 处理过程复杂处理过程复杂好氧堆肥特征：好氧堆肥特征：发酵效率高，堆肥速度快发酵效率高，堆肥速度快 稳定化时间短稳定化时间短 易于实现大规模工业化生产易于实现大规模工业化生产 需要始终供给足够的氧气，动力消耗较高需要始终供给足够的氧气，动力消耗较高CompanyLogo第31页/共61页好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段活性污泥法活性污泥法 活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物物处理方法。这种生物絮体叫做处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥活性污泥，它是由好氧性微生物，它是由好氧性微生物(包括包括细菌、真菌、原生动物细菌、真菌、原生动物)及其代谢和吸附的有机物、无机物组成及其代谢和吸附的有机物、无机物组成 活性污泥法是向废水中连续通入空气，活性污泥法是向废水中连续通入空气，活性污泥法经一定时间后因好活性污泥法经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力 活性污泥法具体细分又可分为活性污泥法具体细分又可分为推流式活性污泥法、完全混合式活性污推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、序批式活性污泥法（泥法、序批式活性污泥法（SBRSBR）、）、吸附生物降解法（吸附生物降解法（ABAB）、周期循）、周期循环活性污泥法（环活性污泥法（CASSCASS）、氧化沟法（）、氧化沟法（ODOD）等等CompanyLogo第32页/共61页好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段CompanyLogo曝气池曝气池：反应主体 二沉池二沉池：进行泥水分离，保证出水水质；保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。回流系统回流系统：维持曝气池的污泥浓度；改变回流比，改变曝气池的运行工况 剩余污泥排放系统剩余污泥排放系统：是去除有机物的途径之一；维持系统的稳定运行供氧系统供氧系统:主要由供氧曝气风机和专用曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧.第33页/共61页好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段生物膜法生物膜法 生物膜法又称固定膜法，它是土壤自净过程的人工化和强化，主要用生物膜法又称固定膜法，它是土壤自净过程的人工化和强化，主要用于去除废水中溶解的和胶体的有机污染物于去除废水中溶解的和胶体的有机污染物 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。行有机污水处理的方法。生物膜生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层水层、运动水层 生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的CompanyLogo第34页/共61页 采用这种方法的构筑物有采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和和生物生物流化床流化床等等 生物滤池生物滤池：生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料：生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床。与水处理中的一或塑料型块，堆放或叠放成滤床。与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中，废水洒到滤床上。布水器般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中，废水洒到滤床上。布水器有多种形式，有固定式的，有移动式的。回转式布水器使用最广有多种形式，有固定式的，有移动式的。回转式布水器使用最广 生物转盘法生物转盘法：废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，盘面约：废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，盘面约40%40%浸在水中，约浸在水中，约60%60%暴露在空气中。盘轴转动时暴露在空气中。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分接触，不断地取得污染物气充分接触，不断地取得污染物和氧气，净化废水。膜和盘面之间因转和氧气，净化废水。膜和盘面之间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。脱落，随水流走。CompanyLogo好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段第35页/共61页好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段 生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，兼有活性污泥法与生物滤池两者的特点，又被称为淹没式生物滤池。生兼有活性污泥法与生物滤池两者的特点，又被称为淹没式生物滤池。生物接触氧化法中微生物所需的氧通过人工曝气供给物接触氧化法中微生物所需的氧通过人工曝气供给 生物流化床生物流化床是是2020世纪世纪7070年代开发的新型生物膜法废水处理构筑物。特点年代开发的新型生物膜法废水处理构筑物。特点是采用相对密度小于是采用相对密度小于1 1的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、陶粒、活性炭等为的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、陶粒、活性炭等为载体，微生物生长于载体表面形成生物膜，废水载体，微生物生长于载体表面形成生物膜，废水(先经充氧或在床内充氧先经充氧或在床内充氧)自下向上流动，使载体处于流化状态。其上附者的生物膜可与废水充分自下向上流动，使载体处于流化状态。其上附者的生物膜可与废水充分接触。生物流化床是一种高效的生物处理构筑物接触。生物流化床是一种高效的生物处理构筑物CompanyLogo第36页/共61页CompanyLogo生物滤生物滤池池生物生物转盘转盘生物接触氧生物接触氧化池化池好氧堆肥常用技术手段好氧堆肥常用技术手段生物流生物流化床化床第37页/共61页厌氧消化常用反应器厌氧消化常用反应器升降式厌氧污泥层反应器升降式厌氧污泥层反应器（UASBUASB）分为反应区和沉降区两部分组成。）分为反应区和沉降区两部分组成。反应区可根据污泥情况分为悬浮层区和污泥床区。污泥悬浮层主要靠反反应区可根据污泥情况分为悬浮层区和污泥床区。污泥悬浮层主要靠反应过程中产生的气体上升搅拌作用形成，应过程中产生的气体上升搅拌作用形成，污泥浓度较高。在反应器上部污泥浓度较高。在反应器上部设有气固液三相分离器设有气固液三相分离器CompanyLogo第38页/共61页厌氧消化常用反应器厌氧消化常用反应器厌氧膨胀颗粒污泥床反应器厌氧膨胀颗粒污泥床反应器（EGSBEGSB）在设有性能良好的布水系统的条在设有性能良好的布水系统的条件下，通过部分出水回流并采用大高径比提高反应器中的液体的上升流件下，通过部分出水回流并采用大高径比提高反应器中的液体的上升流速，而使颗粒污泥床膨胀，消除死区，保证污泥和废水相互接触的更好速，而使颗粒污泥床膨胀，消除死区，保证污泥和废水相互接触的更好CompanyLogo第39页/共61页厌氧消化常用反应器厌氧消化常用反应器厌氧附着膜膨胀床反应器厌氧附着膜膨胀床反应器（AAFEBAAFEB）和）和厌氧流化床反应器厌氧流化床反应器(AFB(AFB)在床内填在床内填充细小的固体颗粒作载体，废水从床底部流入，向上流动充细小的固体颗粒作载体，废水从床底部流入，向上流动厌氧生物滤池厌氧生物滤池是装有大量滤料的生物反应器，在滤料表面有生物膜形是装有大量滤料的生物反应器，在滤料表面有生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的孔隙中则截留了大量悬浮生长的微生物，态生长的微生物群体，在滤料的孔隙中则截留了大量悬浮生长的微生物，废水通过滤料层，有机物被截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化废水通过滤料层，有机物被截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化CompanyLogo第40页/共61页啤酒副废物的综合利用啤酒副废物的综合利用 啤酒生产的主要原料是大麦、大米和酒花，但利用的只有其中的淀粉，啤酒生产的主要原料是大麦、大米和酒花，但利用的只有其中的淀粉，大部分蛋白质留在麦糟及凝固物中大部分蛋白质留在麦糟及凝固物中 在啤酒整个生产过程中，主要副产物及废弃物有：制麦过程中的在啤酒整个生产过程中，主要副产物及废弃物有：制麦过程中的麦根麦根，糖化过程中的糖化过程中的糖化糟、酒化糟、沉淀蛋白糖化糟、酒化糟、沉淀蛋白，发酵过程中的剩余，发酵过程中的剩余酵母酵母，各，各工艺中排出的工艺中排出的废水废水以及以及废酒花、废啤酒、二氧化碳废酒花、废啤酒、二氧化碳等。这些副废物含有等。这些副废物含有多种营养成分，且无毒，适合于生产饲料和食品，但目前大部分啤酒厂多种营养成分，且无毒，适合于生产饲料和食品，但目前大部分啤酒厂尚未进行回收利用和处理，直接外排，既污染了环境尚未进行回收利用和处理，直接外排，既污染了环境 ，又浪费了大量宝，又浪费了大量宝贵资源贵资源CompanyLogo第41页/共61页啤酒副废物的综合利用啤酒副废物的综合利用啤酒废酵母的开发利用啤酒废酵母的开发利用 生产酵母蛋白营养粉生产酵母蛋白营养粉 制取鲜酱油、营养酱油制取鲜酱油、营养酱油 生产蛋白饲料添加剂生产蛋白饲料添加剂 提取凝血质、卵磷脂提取凝血质、卵磷脂 制取核酸、核苷酸、核苷类药物制取核酸、核苷酸、核苷类药物 制取药物果糖二磷酸钠制取药物果糖二磷酸钠（FDPFDP）制取谷胱甘肽和碱不溶性葡聚糖制取谷胱甘肽和碱不溶性葡聚糖二氧化碳的回收利用二氧化碳的回收利用 啤酒发酵属于厌氧发酵，每产生啤酒发酵属于厌氧发酵，每产生1t1t啤酒约产生啤酒约产生2020二氧化碳二氧化碳 啤酒厂可以通过回收继续用于本厂生产工艺或外向销售啤酒厂可以通过回收继续用于本厂生产工艺或外向销售CompanyLogo第42页/共61页啤酒副废物的综合利用啤酒副废物的综合利用啤酒糟的开发利用啤酒糟的开发利用 生产饲料生产饲料 生产单细胞蛋白（生产单细胞蛋白（SCPSCP）分离麦芽蛋白分离麦芽蛋白 代替部分面粉，用于生产面包和饼干代替部分面粉，用于生产面包和饼干 生产糖化酶、柠檬酸生产糖化酶、柠檬酸酒花糟的开发利用酒花糟的开发利用 制取酒花素片和酒花油剂制取酒花素片和酒花油剂麦根的开发利用麦根的开发利用 生产复合磷酸酯酶生产复合磷酸酯酶CompanyLogo第43页/共61页啤酒副废物的综合利用啤酒副废物的综合利用浮麦的回收浮麦的回收 浮麦是由纤维素和淀粉等组成的固体有机物，在废水处理中属于难降解浮麦是由纤维素和淀粉等组成的固体有机物，在废水处理中属于难降解的污染物，因此在废水处理前必须进行处理的污染物，因此在废水处理前必须进行处理 通过过滤机截留，经干燥后可作为饲料销售通过过滤机截留，经干燥后可作为饲料销售 增加浮麦回收工序后，混合废水中悬浮物质减少了增加浮麦回收工序后，混合废水中悬浮物质减少了26.3%26.3%污水处理污水处理 废水来源：浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水和冷却排水等。废水来源：浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水和冷却排水等。处理技术：处理技术：UASB-SBRUASB-SBR工艺、水解酸化工艺、水解酸化-生物接触氧化工艺、生物接触氧化工艺、CASSCASS工艺工艺 啤酒工业废渣水的固液分离技术：沉降分离、离心分离、过滤分离啤酒工业废渣水的固液分离技术：沉降分离、离心分离、过滤分离 发酵废渣水的蒸发浓缩技术：强制循环蒸发器、升膜式蒸发器、降膜式发酵废渣水的蒸发浓缩技术：强制循环蒸发器、升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、闪蒸蒸发器蒸发器、闪蒸蒸发器CompanyLogo第44页/共61页啤酒副废物的综合利用啤酒副废物的综合利用CompanyLogo第45页/共61页CompanyLogo信阳啤酒集团清洁生产及废弃物信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析处理分析企业概况企业概况河南信阳啤酒集团有限公司位于信阳市平桥镇,始建于1982 年，经过18 年的不断发展，公司由建厂初期的年产5000 吨啤酒的小厂发展到目前年产啤酒16 万吨的国家大型一类企业和河南省啤酒生产重点企业随着生产的发展，公司获得了可观的经济效益,但啤酒生产排放的高浓度有机废水进入淮河,给淮河水体带来了较大的污染，曾被列为淮河流域“97 达标”限期治理企业。为此，公司认识到推行清洁生产，治理环境污染的重要性，并实施清洁生产计划第46页/共61页CompanyLogo信阳啤酒集团清洁生产及废弃信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析物处理分析增加水重复利用率增加水重复利用率为节约水资源，减少废水处理量，在啤酒生产过程中将设备冷却水送至循环水站，经过降温后重复利用，循环水量为66.7万吨/年设备冷却水设备冷却水冷却塔冷却塔贮池贮池泵泵重复利用重复利用酒糟回收酒糟回收根据生产实践，啤酒糟占啤酒生产所需原料的30%左右，且富含丰富的蛋白质，脂肪及一定的淀粉、纤维素、氨基酸、无机盐等,可制成优质的动物饲料，经烘干、粉碎后，全部外销给当地养殖企业，综合利用酒糟酒糟烘干烘干粉碎粉碎造粒造粒入库入库该啤酒厂投资260 万元购买酒糟回收全套设备，投入运行后，年回收干酒糟12800t，年销售额为8751.5万元第47页/共61页CompanyLogo信阳啤酒集团清洁生产及废弃信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析物处理分析酵母回收酵母回收公司在进行废水末端治理的同时，投资175 万元引进了一套酵母回收设备，该技术是将啤酒发酵过程中产生的废酵母泥，进行固液分离以回收啤酒和酵母分离后的啤酒用膜分离技术进行微孔精虑，酵母饼经自溶、烘干、粉碎得到酵母粉。滤液除去杂菌及酵母菌、精滤后得到的啤酒清澈透明，以1%比例兑入成品啤酒中，不影响啤酒质量该设备投入运行后，再收啤酒1920t，干酵母粉2000t，在解决环境污染的同时，获销售收入338 万元，具有较好的环境效益，社会效益和经济效益第48页/共61页CompanyLogo信阳啤酒集团清洁生产及废弃信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析物处理分析废水处理站工程废水处理站工程信阳啤酒集团公司根据对啤酒废水处理工艺进行的调研和信息资料收集，综合考虑各种生化技术的优缺点等因素，决定对总公司生产一部啤酒废水采用“厌氧厌氧USAB+多点式生物接触氧多点式生物接触氧化法化法”处理工艺进行处理，对二部啤酒生产废水采用“水解酸化氧化法水解酸化氧化法”处理工艺经运行证明，污水处理工艺技术可靠,主要污染物去除率可达89%以上，运转费用分别为0.35元/m和0.38 元/m1999 年6 月信阳市环境监测站对该公司污水处理设施的进出口水质进行了验收监测，监测期间生产均为满负荷生产，符合验收监测要求。监测结果表明，污水处理设施处理效果基本达到了原设计要求，废水达标排放第49页/共61页CompanyLogo信阳啤酒集团清洁生产及废弃信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析物处理分析CO 2 废气利用废气利用在啤酒发酵过程中,会产生大量的CO 2 气体,除部分溶解在啤酒中外,大部分外排。不仅造成资源浪费,而且还污染环境公司建成CO 2 回收装置后,把回收的CO 2 代替压缩空气返回发酵大罐、酒罐或灌装机做啤酒背压使用,减少啤酒在生产过程中与空气中氧的接触,降低了啤酒中的溶解氧,增加泡沫,改善口感,保持其特色风味,从而达到提高产量的目的来自发酵罐来自发酵罐CO2除沫器除沫器洗涤器洗涤器贮藏柜贮藏柜吸附器吸附器分子筛干燥器分子筛干燥器CO2 贮罐贮罐用气点用气点第50页/共61页CompanyLogo实施清洁生产的效果及分析实施清洁生产的效果及分析公司削减COD排放量2210.3t，COD 排放量控制在100t/a 以内，吨啤酒COD 排放量0.6kg酒损由5.6%下降至1.2%；年回收酒12800t，回收干酵母粉240t每吨外排废水中含酒糟量低于0.01kg，含废酵母5g每吨啤酒废水排放量9.2m，吨啤酒耗水量15t；耗电量100kw.h/t；吨标煤耗量142.9kg各指标均处于国内先进水平公司2000 年完成工业产值14155 万元，上缴税金3035 万元。在取得良好的环境效益、社会效益的同时，取得了有较好的经济效益。信阳啤酒集团清洁生产及废弃信阳啤酒集团清洁生产及废弃物处理分析物处理分析第51页/共61页张岩、陈文林、姚林锋、于志龙、张岩、陈文林、姚林锋、于志龙、郭正旭郭正旭第52页/共61页