啤酒行業(yè)污水污泥利用技術

李書凱

近年，我國啤酒產(chǎn)量約為3400萬千升，以噸酒廢水3.5 噸計算，每年廢水排放1.19 億噸，按照噸水污泥產(chǎn)量0.05%計算（污泥含水率80%），每年污泥產(chǎn)量5.35 萬噸。目前多數(shù)啤酒企業(yè)采用生活垃圾填埋或焚燒等處置方法，占用大量土地、資金、能源。啤酒廢水污泥中含有粗蛋白、粗脂肪、總糖、還原糖等營養(yǎng)成份，容易造成二次污染。處理啤酒廢水的同時，使產(chǎn)生的污泥有效利用，變廢為寶，促進環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，對促企業(yè)發(fā)展、解決污泥處理與再利用，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟具有積極意義。

多年來，河北豐源環(huán)保科技股份有限公司一直致力于環(huán)保新產(chǎn)品、新技術的開發(fā)與應用。公司領導高度重視啤酒污水污泥處理，專門成立科研小組進行工藝和設備研發(fā)。綜合國內外技術優(yōu)勢，并進行了多次方案討論和對比，與臺灣、比利時聯(lián)合研發(fā)的污泥綜合利用生產(chǎn)有機肥技術，采用啤酒生化污泥與動物糞便混合，在專用酵素的作用下深加工制成生物有機肥，填補多項該領域的空白。該技術將污泥和動物糞便混合后進行發(fā)酵深加工，制成生物有機肥，能調理土壤、激活土壤中微生物活性、有效地提高土壤肥力，提高農作物產(chǎn)量和品質，并能增加啤酒企業(yè)收入。

圖1.工藝路線

收集混配。啤酒企業(yè)污水處理廠產(chǎn)生的生化污泥通過帶式壓濾機或者疊螺機脫水后，污泥含水量一般為80%以上，新鮮動物糞便進堆場暫時儲存，一般不超過2 天。按照污泥55%、糞便43%、酵素2%的比例混合。

升溫發(fā)酵?；炫浜笏趾靠刂圃?0～65%，設備升溫采用導熱油加熱，智能控制、緩慢升溫，升溫時間1 小時，發(fā)酵溫度控制在60±1 度，發(fā)酵時間控制在4 小時。

烘干冷卻。發(fā)酵完成后，有機肥通過螺旋輸送機送至回轉式烘干機，該機節(jié)能、干凈、占地少，自動控溫、一人操作、一鍵啟動。烘干后，有機肥送至冷卻機。

定量包裝。冷卻后，有機肥通過螺旋輸送機送至自動定量粉狀包裝機，稱重、包裝、入庫。

科研攻關小組半年內完成設備設計與制造，發(fā)酵設備設計采用智能自動化控制，一鍵啟動、操作簡單，攪拌裝置與筒體設計間隙為2mm，確保傳熱均勻且不掛壁。專用酵素依托國外科研機構聯(lián)合開發(fā)，該酵素有效菌含量高、活性強、發(fā)酵周期短，可大大降低生產(chǎn)成本。該裝置經(jīng)過近1 年工藝改進、設備改造，反復試驗，產(chǎn)品經(jīng)過專業(yè)機構檢測，產(chǎn)品有效活菌數(shù)（cfu）、有機質（以干基計）含量等各項指標優(yōu)于行業(yè)標準《NY884-2012》。

本裝置采用的酵素是公司專有技術，它能將啤酒污水生化污泥、動物糞便混合后快速加工成生物有機肥。一是快速腐熟有機固體堆料，適用于啤酒污水生化污泥與動物糞便加工有機肥，有效活菌含量≥10 億只/克。二是發(fā)酵快，4 個小時即可完成生物有機肥的生產(chǎn)，大大節(jié)約場地和生產(chǎn)費用，是傳統(tǒng)發(fā)酵工藝時間的1/20。三是快速消除啤酒污水生化污泥及動物糞便的異味，設備運行符合環(huán)保要求。四是養(yǎng)分損失少，發(fā)酵過程中能有效地保持堆肥中的有益成分，肥料使用后能增加生物菌群數(shù)量、改善土壤理化性能、調節(jié)土壤PH 值，肥效顯著。

生物有機肥與化肥相比，有明顯優(yōu)勢：一是營養(yǎng)元素齊全，還原糖增加、糖酸比提高；化肥營養(yǎng)元素只有一種或者幾種。二是能夠改良土壤；化肥經(jīng)常使用會造成土壤板結。三是能改善農作物根際微生物群，提高植物的抗病蟲害的能力；化肥則是作物微生物群體單一，易發(fā)生病蟲害。四是能提高產(chǎn)品品質；化肥使用過多導致產(chǎn)品品質低劣。

生物有機肥相比農家肥的優(yōu)點，一是生物有機肥完全腐熟，蟲卵死亡率達到95%以上；農家肥堆放簡單，蟲卵死亡率較低。二是沒有農家肥的惡臭味。三是使用方便、肥料均勻。

圖2.生物有機肥智能發(fā)酵裝備

生物有機肥相比生物菌肥的優(yōu)點，一是價格便宜，每噸在1000 元左右；生物菌肥則每噸上萬元。二是生物有機肥含有功能菌和有機質，能改良土壤、促進土壤固定養(yǎng)分的釋放；生物菌肥含有功能菌，提供功能菌來促進土壤固定肥料的利用。三是有機質本身就是功能菌生活的環(huán)境，施入土壤后容易存活；而生物菌肥的功能菌可能不適合有的土壤環(huán)境。

試驗結果證明，生物有機肥與化肥相比，可使蔬菜硝酸鹽含量平均降低48.3～87.7%，氮、磷、鉀含量提高5～20%，維生素C增加，總酸含量降低，還原糖增加，糖酸比提高。通過滄州農科院蔬菜研究所2 年使用，對比結果如下：使用有機肥的西紅柿、茄子、生菜、黃瓜等農產(chǎn)品葉色鮮嫩、莖稈粗壯、開花提前、做果率高、果實品性好。同時增強農作物的抗病性，對花葉病、黑脛病、炭疽病等防治都有較好的效果，增強了作物對不良環(huán)境的綜合防御能力。

生物有機肥屬于第四代肥料，產(chǎn)品具有肥藥雙效，營養(yǎng)全面、綠色環(huán)保的突出特點，集以菌治菌的藥效性、無機肥的速效性、微量元素全面性、植物生理性物質的增效型等四位一體，適用面廣，增產(chǎn)效果明顯，特別肥藥雙效的奇特功效，填補了國內空白，處于世界領先水平，是高效綠色農業(yè)的最優(yōu)肥料。

對于年產(chǎn)10 萬噸的啤酒廠，項目占地不足100 平方米，每年可生產(chǎn)有機肥300 噸，實現(xiàn)了廢物循環(huán)再利用和土壤改良于一體，是典型的變廢為寶、資源再利用項目，其環(huán)境效益明顯、社會效益顯著，具有廣闊的市場前景。