CN102660447B - 酿酒废料综合处理与资源回收利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废料处理方法，尤其是一种酿酒废料综合处理与资源回收利用方法。本发明提供了一种极大的减少排放和污染的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，采用节能蒸煮系统进行酿酒蒸馏，酿酒蒸馏中产生废水和废糟；然后采用以下方式处理废水和废渣：废水通过滤网和调节池进行处理；废糟通过酒糟壳物分离清洗装置以利用物理分离冲洗出废糟壳物和有机物混合液；将处理后的废水和有机物混合液一起加入到厌氧反应器中进行液态发酵产生沼气；最后将产生的沼气回收以用于节能蒸煮系统的加热。废糟在经历分离后，其混合水溶液就可以与废水一起进行液态发酵，无需建造专门的设备用于发酵废糟，在废糟的壳物被去除后，发酵效率也得到了极大的提高。

Description

酿酒废料综合处理与资源回收利用方法

技术领域

本发明涉及一种废料处理方法，尤其是一种酿酒废料综合处理与资源回收利用方法。

背景技术

我国白酒酿造行业产能急剧扩张，在生产过程中需要消耗大量能源和排放大量的污水、废糟等废弃物。现有的加热均是通过传统的化石能源进行的，在酿酒的过程中燃烧化石能源不仅需要较高的成本，而且还增大了碳排放，对环境造成污染。而且酿酒中产生的污水、废糟等废弃物直接排将放严重污染环境。在污水和废糟中含有大量有机物，目前较为理想的处理方法是将污水和废糟进行厌氧发酵生产沼气，在实际的生产过程中，污水是采用液态发酵，废糟是采用固态发酵，污水和废糟必须分开发酵，这就需要不同的厌氧反应设备，造成设备成本的大幅提高。而且废糟因内含大量壳物，如进入沼气需要厌氧时间在120天以上，这样的时间相对较长，产生沼气的效率过低，致使废糟无法进行工业化沼气工艺技术建设处理，为此大量废糟堆积无法及时处理，对局部地区的环境造成了严重的污染。

中国专利申请号为201210036936.0公开了一种酒糟壳物分离清洗装置，包括滚筒筛、水箱以及旋转动力源，所述滚筒筛的周向侧壁呈筛网状，所述滚筒筛上设置有物料进口和物料出口，所述滚筒筛设置在所述水箱内，滚筒筛可绕其旋转轴做旋转运动，所述旋转动力源与所述滚筒筛传动连接。滚筒筛的侧壁呈筛网状，因此体积较大的谷壳就无法通过滚筒筛，这样在滚筒筛旋转的时候，丢糟中的残淀、还原糖、有机酸、酯类、醇类、杂环类化合物等就会被水箱中的水冲洗下来，一部分溶于水中，一部分小颗粒悬浮物形成水溶液；而谷壳则留在了滚筒筛中，达到了清洗和分离丢糟的目的。上述设备成功的分离了丢糟，避免了谷壳对发酵效率的影响，从而使得丢糟能够运用到工业化的沼气生产中。

中国专利申请号为201210024515.6公开了一种锅炉尾气作为热源供给厌氧池产生沼气的装置，包括厌氧池，还包括低温烟道换热器、设置在厌氧池上的换热器、输送管道以及设置在输送管道上的热交换循环马达，所述低温烟道换热器上设置有高温尾气输入口、高温热源输出接口和介质入口，所述输送管道连通所述高温热源输出接口和所述换热器的进口。上述申请利用采用锅炉高温尾气来加热厌氧池，既使锅炉的余热得以利用，又可以使酿酒过程中的废渣得以利用，既保护了环境，也获得了大量沼气，可谓是酿酒过程中废物处理的两全其美的方法。

中国专利申请号为201210017059.2公开了一种节能蒸煮系统，包括蒸煮锅和其下面的燃烧室，在蒸煮锅的下面安装有换热水箱，上述换热水箱的内腔与蒸煮锅内部连通；在上述换热水箱中设置有高温换热室，高温换热室的内腔与换热水箱的内腔之间为密闭结构；高温换热室的内腔与燃烧室连通；在上述高温换热室上还设置有出烟口；在高温换热室中排布安装有高温换热管，高温换热管上下贯穿高温换热室的上下壁并与换热水箱的内腔连通；在燃烧室中安装有燃烧机，上述高温换热管安装在燃烧机的烧嘴的前方。该申请可提高食品蒸煮加热和白酒酿造的热能吸收利用效率，降低能源消耗，减少废气排放，降低生产成本，生产白酒一般燃气用量从现在的900M³/T降低到500M³/T，甚至更低，还适用于食品工业中需要蒸煮的设备使用。同时还具有安全，高效，体积小的优点，有利用推广普及。

上述三个专利分别针对了酒糟壳物分离，厌氧器加热方式，蒸煮方式进行了节能处理，在各自的领域环节均能产生良好的节能效果，但它们各自的单独使用，并不能达到回收的能源与消耗的能源趋近抵消的目的，也就是说，上述三个专利其回收废料产生的能源或节约的能源并不能趋近抵消酿酒所需消耗的能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种极大的减少排放和污染的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法。

本发明解决其技术问题所采用的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，采用节能蒸煮系统进行酿酒蒸馏，酿酒蒸馏中产生废水和废糟；然后采用以下方式处理废水和废渣：

废水通过滤网和调节池进行处理；

废糟通过酒糟壳物分离清洗装置以利用物理分离冲洗出废糟壳物和有机物混合液；

将处理后的废水和有机物混合液一起加入到厌氧反应器中进行液态发酵产生沼气；最后将产生的沼气回收以用于节能蒸煮系统的加热。

进一步的是，所述有机物混合液和废水是依次通过高温厌氧发酵和中温厌氧发酵进行两级发酵，并且高温厌氧发酵是通过锅炉尾气作为热源供给厌氧池产生沼气的装置实现的。

进一步的是，在利用回收的锅炉尾气余热加热高温厌氧发酵时，当高温厌氧发酵的温度高于设定值时，停止对高温厌氧发酵加热，并将多余的余热储存起来；当高温厌氧发酵的温度低于设定值时，并且锅炉尾气余热供应不足时，利用储存起来的余热进行补充加热高温厌氧发酵。

进一步的是，所述废糟是采用以下步骤进行冲洗和物理分离：

A、将废糟从物料进口中加入到侧壁呈筛网状的滚筒筛；

B、利用旋转动力源驱动滚筒筛绕其旋转轴旋转，在滚筒筛旋转的过程中，利用将滚筒筛容纳在内的水箱中的水溶液对废糟进行清洗，在滚筒筛的过滤作用下使废糟中的谷壳留在滚筒筛中，其它物质则混入到水箱中的水溶液中；

C、将谷壳从滚筒筛的物料出口中排出。

进一步的是，滚筒筛的内壁上设置有螺旋叶片，在B步骤中，滚筒筛的转动方向与螺旋叶片的旋向相匹配，在旋转的过程中，螺旋叶片带动废糟从物料进口向物料出口运动。

进一步的是，该废糟的冲洗和物理分离采用至少两级清洗，每级清洗均包括A、B、C三个步骤，在上一级清洗的C步骤完成后，废糟进入下一级清洗的A步骤，直至完成清洗。

进一步的是，水源是从最后一级滚筒筛的物料出口进入，并从最后一级水箱依次流向前面各级水箱中，最后在第一级水箱的排放口排出。

进一步的是，经液态发酵后产生的液体依次经过一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池、二级沉淀池和砂滤池处理为清水，并将此清水用于废糟的冲洗。

进一步的是，将废糟分离出来的壳体进行干燥、压缩处理，并制成生物质燃料棒为酿酒蒸馏提供燃料。

进一步的是，将经过液态发酵产生的污泥进行脱水处理，并在堆肥后生产为有机肥。

本发明的有益效果是：废糟在经历分离后，其混合水溶液就可以与废水一起进行液态发酵，因此无需建造专门的设备用于发酵废糟，在废糟的壳物被去除后，发酵效率也得到了极大的提高，其产生沼气的速度能达到供应酿酒蒸馏的要求，这样极大的减少了酿酒蒸馏所需的燃料量，极大的减少了碳排量。发酵还可以采用高温厌氧发酵和中温厌氧发酵进行两级发酵，并且利用酿酒蒸馏锅炉的余热为发酵提供温度，这样更好的提高了发酵的效率。在对余热存储后可以有效的控制发酵的温度，使得温度处于恒定状态，达到最佳的发酵条件。在采用侧壁呈筛网状的滚筒筛后，体积较大的谷壳就无法通过滚筒筛，这样在滚筒筛旋转的时候，废糟中的残淀、还原糖、有机酸、酯类、醇类、杂环类化合物等就会被水箱中的水冲洗下来，一部分溶于水中，一部分小颗粒悬浮物形成水溶液；而谷壳则留在了滚筒筛中，达到了清洗和分离废糟的目的。废糟的加料可以采用带式提升机输送，提高了工作效率，并能控制加料量。在滚筒筛内还可以设置螺旋叶片，具有旋向的螺旋叶片在旋转时能使滚筒筛中的物料前进或后退，因此只要滚筒筛的旋转与螺旋叶片的旋向相匹配，废糟就会一边清洗分离一边前进，并最终将谷壳输送到物料出口。在清洗的时候可以采用多级的清洗设备组进行连续的清洗，从而更好的清洗和分离废糟。水流的方向可以与废糟的运动方向相反，从而更好的清洗废糟。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是锅炉尾气作为热源供给厌氧池产生沼气的装置的示意图；

图3是酒糟壳物分离清洗装置的示意图；

图4是图3的左视图；

图5是节能蒸煮系统的示意图；

图6是图5的A处放大图；

图7是图5的俯视图；

图8是图7的局部放大图；

图中零部件、部位及编号：锅炉尾气排出口1、锅炉尾气排出口连接法兰2、低温烟道换热器连接法兰3、低温烟道换热器4、高温热源输出接口5、高温热源输出控制阀6、热源输出控制阀7、热交换循环马达8、热源输入控制阀9、高温热源输入控制阀10、输送管道11、系统排污控制阀12、介质入口13、低温回流管道14、进口管路15、热源调节箱16、热源储备箱高温热源储备管道17、排气出口18、安全排空管19、中央控制器20、换热器出口21、厌氧池22、换热器23、滚筒筛31、水箱32、旋转动力源33、物料进口34、物料出口35、带式提升机36、中间传料机构37、谷壳收集器38、排放口39、螺旋叶片40、蒸煮锅41、隔热保温层42、高温换热室43、燃烧室44、换热水箱45、烧嘴46、燃烧机47、高温换热管48、热交换管49、均热板50、均热孔51、低温换热室52、低温换热管53，热气回路54、进风管55、进风通道56、换热内管57、风机58、高温余热锅炉59、低温余热锅炉60、余热回水管61、酒甑62、进风换热管63、送风通道64。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明利用节能蒸煮系统进行酿酒蒸馏，酿酒蒸馏中产生废水和废糟，其中废水经过处理后加入到厌氧反应器中进行液体发酵产生沼气，将废糟通过酒糟壳物分离清洗装置以利用物理分离冲洗出废糟壳物和有机物混合液，将有机物混合液同废水一起加入到厌氧反应器中进行液态发酵产生沼气，所产生的沼气回收以用于节能蒸煮系统的加热。仅用废水进行发酵，其产生的沼气量较少，废糟不经分离进行发酵则其发酵时间过长，这样产生的沼气无法实时满足酿酒蒸馏的需要。在采用本方法后，废糟首先通过冲洗和分离，使得壳物和其它有机物分离，例如有残淀、还原糖、有机酸、酯类、醇类、杂环类化合物等。这些有机物一部分溶于水中，一部分小颗粒悬浮物形成水溶液，有机物混合液随同废水一同进入到厌氧反应器中进行液体发酵产生沼气，这样就避免了壳物对发酵的影响，由此产生沼气的效率较高，能够为酿酒蒸馏提供燃料。废水和废渣得到有效的处理，产生的沼气还能够用于节能蒸煮系统酿酒所用，因此极大的减少了碳排量和排污量。

具体的，所述有机物混合液和废水是依次通过高温厌氧发酵和中温厌氧发酵进行两级发酵，并且高温厌氧发酵是通过锅炉尾气作为热源供给厌氧池22产生沼气的装置实现的。上述方法可基于如下设备和步骤实现：

A、将酿酒蒸馏过程中锅炉的尾气通过设置在锅炉尾气排出口1的低温烟道换热器4，利用尾气加热低温烟道换热器4中的介质；在通常情况下，介质采用水即可；

B、再将加热后的介质经过输送管道11输送至换热器23从而与高温厌氧发酵和中温厌氧发酵的厌氧反应器进行热交换，使厌氧反应器中污水和废糟液达到高温厌氧菌的发酵温度；发酵温度根据具体厌氧反应器中厌氧菌种而定，以达到产生最大沼气量的最佳温度。介质的输送可以采用热交换循环马达8，从而便于控制介质的流速；在这个过程中，酿酒产生的余热尾气和废料均得到了有效的利用，余热尾气提供热量，在高温厌氧发酵下污水和废糟产生沼气的效率高，沼气本身还可以用于锅炉加热或者其它用途，由此便回收了大量的能源；

C、最后将经过热交换的介质回流至低温烟道换热4器再次进行加热。这样就使介质得到了循环利用，减少了介质的浪费。

为了保证厌氧反应器处于恒温的状态，在利用回收的锅炉尾气余热加热高温厌氧发酵时，当高温厌氧发酵的温度高于设定值时，停止对高温厌氧发酵加热，并将多余的余热储存起来；当高温厌氧发酵的温度低于设定值时，并且锅炉尾气余热供应不足时，利用储存起来的余热进行补充加热高温厌氧发酵。热量可通过热介质采用热源调节箱16进行储存。上述方法通常控制热介质的流动即可实现，例如以下方法：

Ⅰ、当厌氧反应器温度高于设定值时，转换进口换向阀组，使得低温烟道换热器4与设置在输送管道11上的热源调节箱16连通，并且与换热器23断开，从而使加热后的介质流入到热源调节箱16中储备，停止了对厌氧反应器的加热，当热源调节箱16超过设置极限时，超过极限的余热以蒸汽的形式通过热源调节箱16的安全排空管19排出，实现了整个系统无压运行，安全、可靠；当厌氧反应器温度低于设定值时，转换进口换向阀组，使得低温烟道换热器4与热源调节箱16断开，并且与换热器23连通，厌氧反应器开始正常加热；

Ⅱ、当厌氧反应器温度低于设定值，并且低温烟道换热器4处于停止状态时，转换出口换向阀组，使得低温烟道换热器4与热源调节箱16、换热器23断开，热源调节箱16与厌换热器连通，利用热源调节箱16中储备的介质为换热器23提供热源，从而加热厌氧反应器。

上述控制方式可以采用自动或者手动控制方式，最好是采用自动控制方式，进口换向阀组和出口换向阀组均与中央控制器20相连，并受到中央控制器20的控制，在厌氧反应器中设置温度传感器。在中央控制器20中设定温度，例如55℃，并且将低温烟道换热器4的运行状态传送给中央控制器20；中央控制器20收到温度传感器所传送的温度，根据标准温度55℃进行对比，并且检测低温烟道换热器4的运行状态，从而按照上述的两种情况进行控制，保证厌氧反应器处于恒温状态下，多余的热量由热源调节箱16储存，在低温烟道换热器4处于停止情况下利用热源调节箱16供热，并且中央控制器20可以起动厌氧反应器极限低温运行。采用本方式控制温度后，厌氧反应器的温度处于恒温状态，由于使得厌氧菌长期处在活跃状态，增加了高温厌氧发酵的效率，提高了污水和废糟的处理效率，提高了沼气的产出效率。

具体的，所述废糟是采用以下步骤进行冲洗和物理分离：

A、将废糟从物料进口34中加入到滚筒筛31；

B、利用旋转动力源33驱动滚筒筛31绕其旋转轴旋转，在滚筒筛31旋转的过程中，利用水箱32中的水溶液对废糟进行清洗，在滚筒筛31的过滤作用下使废糟中的谷壳留在滚筒筛31中，其它物质则混入到水箱32中的水溶液中；

C、将谷壳从滚筒筛31的物料出口35中排出。

利用滚筒筛31在水箱32中旋转，既清洗了废糟，也利用了筛网过滤掉了谷壳，这样水箱32中的混合水溶液就可以进行高效的沼气发酵，避免了谷壳对发酵过程的影响。

具体的，滚筒筛31的内壁上设置有螺旋叶片40，在B步骤中，滚筒筛31的转动方向与螺旋叶片40的旋向相匹配，在旋转的过程中，螺旋叶片40带动废糟从物料进口34向物料出口35运动。滚筒筛31的转动方向只要与螺旋叶片40的旋向相反即可使物料在螺旋叶片40的作用下从物料进口34运动到物料出口35，物料不仅跟随滚筒筛31做周向的旋转运动，也随着螺旋叶片40做轴向运动，从而不停的在水箱32中清洗分离，清洗分离到最后的谷壳则自动运动到物料出口35中排出。采用此方法后就无需专门的清理谷壳，避免了停机，提高了工作效率。

为了提高清洗分离率，该酒糟壳物分离清洗方法采用至少两级清洗，每级清洗均包括A、B、C三个步骤，在上一级清洗的C步骤完成后，废糟进入下一级清洗的A步骤，直至完成清洗。即多次串联使用A、B、C三个步骤，通常使用两级清洗即可，每级清洗所用的设备也基本相同，其区别仅仅是第一级的滚筒筛31是通过其它设备进料，后面的滚筒筛31则是通过前一级的滚筒筛31进料。每一级清洗的滚筒筛31转速并不一定相同，可以采用逐级降速的方法，以此节约能源。

为了更好的清洗废糟，在多级清洗中，水源是从最后一级滚筒筛31的物料出口35进入，并从最后一级水箱32依次流向前面各级水箱32中，最后在第一级水箱32的排放口39排出。废糟中除谷壳外的其它物质含量是逐级减少的，在最后一级的滚筒筛31中含量最低，而水源从最后一级滚筒筛31中进入，此时的水较为纯净，可以很好的溶解和清洗废糟中少量的其它物质，在水向前面各级水箱32流动中，水的浓度逐渐升高，最后从排放口39排出，从而满足沼气生产的需要。采用上述方法可以更好的清洗废糟，使得谷壳与其它物质分离更彻底，提高物流的回收率。

为了净化发酵后的污水并形成水源循环利用，经液态发酵后产生的液体依次经过一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池、二级沉淀池和砂滤池处理为清水，并将此清水用于废糟的冲洗。经过净化后的水能够再次进入到循环利用，废糟本身是用于发酵，因此不会产生对酿酒污染的风险。

为了更好的资源利用，将废糟分离出来的壳体进行干燥、压缩处理，并制成生物质燃料棒为酿酒蒸馏提供燃料。。壳体本身进行沼气发酵效率较低，但是含有大量的碳，因此可以进行碳化处理后，为酿酒蒸馏提供燃料。

具体的，将经过液态发酵产生的污泥进行脱水处理，并在堆肥后生产为有机肥。

实施例

见图1所示，

首先回收酿酒蒸馏灶产生的污水和废糟，其中污水经滤网过滤和调节池后进入到高温厌氧反应器中；废糟经过前述滚筒筛31等组成的洗糟机，洗糟机可采用酒糟壳物分离清洗装置，经洗糟机将废糟分离为壳物和糟液，糟液进入糟液存储容器中，并按需要放入到高温厌氧反应器中，壳物经碳化制成碳棒为酿酒蒸馏灶提供燃料。

然后通过高温厌氧反应器将糟液和污水进行液体发酵，高温厌氧反应器发酵后的污水沼液混合物进入到中温厌氧反应器中再次进行发酵，高温厌氧反应器所需的热量通过酿酒蒸馏灶的锅炉余热提供，余热回收装置可采用锅炉尾气作为热源供给厌氧池22产生沼气的装置，高温厌氧反应器和中温厌氧反应器生成的沼气经脱水和脱硫后储存在沼气存储罐内，再实时供给酿酒蒸馏灶。

最后处理高温厌氧反应器和中温厌氧反应器产生的液体和污泥，经液态发酵后产生的液体依次经过一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池、二级沉淀池和砂滤池处理为清水，并将此清水用于废糟的冲洗、返回车间冲洗场和绿化灌溉。将经过液态发酵产生的污泥进行脱水处理，并在堆肥后生产为有机肥。

上述工艺成功实现了能量回收利用和水循环，废糟和污水发酵产生的沼气能够为酿酒蒸馏灶提供大量的燃料，如采用节能蒸煮系统则可实现零燃料供应，即废糟和污水生成的沼气和碳棒足以满足酿酒蒸馏灶的燃料需求，极大的降低了碳排放。酿酒蒸馏灶的烟气余热又可以为高温厌氧反应器供热，使得高温厌氧反应器中的细菌达到最佳的活性，其产生的沼气效率足以酿酒蒸馏灶。水循环则是，酿酒蒸馏灶产生的污水，以及糟液经发酵后生成的废水，在经过净化处理后再次为洗糟机供水，多余的水还可用于返回车间冲洗场和绿化灌溉，从而降低了水资源的浪费。

如图3和图4，本例中的酒糟壳物分离清洗装置包括滚筒筛31、水箱32以及旋转动力源33，所述滚筒筛31的周向侧壁呈筛网状，所述滚筒筛31上设置有物料进口34和物料出口35，所述滚筒筛31设置在所述水箱32内，所述滚筒筛31可绕其旋转轴做旋转运动，所述旋转动力源33与所述滚筒筛31传动连接。

更好的结构是，还包括带式提升机36，所述带式提升机36的出料口与所述物料进口34相互对应连通。利用带式提升机36就可以方便的将物料送入到滚筒筛31中，并且可以控制带式提升机36的输送速度，从而控制单位时间的进料量。

更好的结构是，所述滚筒筛31的周向内壁还设置有螺旋叶片40，所述螺旋叶片40连通至所述物料出口35。螺旋叶片40沿滚筒筛31的周向内壁呈螺旋状设置，其旋向可以是左旋也可以是右旋，滚筒筛31进行相应的正转和反转即可实现丢糟在滚筒筛31中前进和后退。

更好的结构是，所述滚筒筛31、水箱32以及旋转动力源33设置有至少两组从而形成多台清洗设备，清洗设备之间进行串联连接从而形成多级的清洗设备组，前一级滚筒筛31的物料出口35与后一级滚筒筛31的物料进口34相互对应连通。即此时的酒糟壳物分离清洗装置是由多组清洗设备串联形成的，因此丢糟在经过第一级清洗设备清洗后，还依次进入后面的清洗设备，从而得到多次清洗，达到更好的清洗效果。一般采用两台清洗设备即可，每个清洗设备均包括滚筒筛31、水箱32以及旋转动力源33等设备，其工作原理也基本相同，仅仅是前后关系。每台清洗设备的转速不一定相同，其转速可以采用逐级由快变慢。相邻两级清洗设备之间还包括中间传料机构37，该中间传料机构37的进口与前一级滚筒筛31的物料出口35相互对应连通，该中间传料机构37的出口与后一级滚筒筛31的物料进口34相互对应连通，并且所述中间传料机构37的进口高于其出口。每个滚筒筛31均可设置螺旋叶片40，从而在旋转中自动将丢糟从前一级滚筒筛31的无聊出口传输到中间传料机构37上，由于中间传料机构37是倾斜设置，利用重力即可使丢糟滑落到下一级滚筒筛31的物料进口34中。

更好的结构是，前一级水箱32与后一级水箱32相互连通，最后一级滚筒筛31的物料出口35处还设置有进水喷头。在清洗旋转的过程中，利用进水喷头为水箱32加水，加入的水可持续的冲洗最后一级滚筒筛31中的物料，并逐渐从最后一级水箱32以此流向前面的水箱32。由于丢糟中除去谷壳的其它物质在各级滚筒筛31的输送清洗中逐渐减少，在最后一级滚筒筛31中含量最少，此时加入的水最后冲洗丢糟，从而使得从物料出口35中送出的谷壳杂质率更低，而且水在输送中浓度逐渐增加，然后从第一级水箱32中排出，回收以生产沼气。即丢糟的运动方向与水的运动方向相反，丢糟中除谷壳外的其它物质在运动中逐渐减少，水在运动中浓度逐渐升高。上述结构可以明显的提高清洗分离率，避免丢糟物料的浪费。

如图2所示，本例中的锅炉尾气作为热源供给厌氧池22产生沼气的装置包括厌氧池22，还包括低温烟道换热器4、设置在厌氧池22上的换热器23、输送管道11以及设置在输送管道11上的热交换循环马达8，所述低温烟道换热器4上设置有高温尾气输入口、高温热源输出接口5和介质入口13，所述输送管道11连通所述高温热源输出接口5和所述换热器23的进口。在安装时，将低温烟道换热器4的低温烟道换热器连接法兰3连接到锅炉尾气排出口连接法兰2上，从而使得低温烟道换热器4与锅炉尾气排出口1相互连通，由此锅炉产生的尾气就会通过低温烟道换热器4，从而加热低温烟道换热器4中的导热介质，通常用水即可，导热介质在受到加热后即通过输送管道11进入到厌氧池22上的换热器23，利用换热器23即可对厌氧池22加热，从而保持厌氧池22的温度。因此在使用于酿酒中时，酿酒产生的废糟和污水就可以用于厌氧池22中发酵产生沼气，而锅炉的尾气余热则可用于加热厌氧池22。这样就提高了能源和原材料的利用效率。热交换循环马达8可以使热传导介质充分的流动，并可通过变速来调节厌氧池22的加热效率。

更好的是，所述低温烟道换热器4上的介质入口13与所述换热器23上的换热器出口21相互连通。这样介质就能形成有效的循环，在低温烟道换热器4加热，在换热器23中放热，放热后的低温介质再次流向低温烟道换热器4。

更好的是，还包括热源调节箱16，所述热源调节箱16上设置有储存进口和储存出口，所述储存进口与所述储存出口上分别设置有进口管路15和出口管路，所述进口管路15和出口管路分别与所述输送管道11相连通，以输送管道11中介质的流向为参照，所述出口管路和进口管路15各自与所述输送管道11的连接位置分别在所述热交换循环马达8之前和之后，所述输送管道11与所述出口管路的连通处设置有出口换向阀组，所述输送管道11与所述进口管路15的连通处设置有进口换向阀组。采用以下方式即可利用上述结构来储备多余的热量和在热量不足时提供额外的热量：

A、当厌氧池22温度过高时，转换进口换向阀组，使得输送管道11与进口管路15连通，而与换热器23断开，由此带有大量热量的介质就会流入到热源调节箱16中储存起来，而厌氧池22没有得到新热量的补充，从而可以降低温度。当厌氧池22低于设定的温度时，则转换进口换向阀组，使得输送管道11与换热器23连通，与进口管路15断开，进而为厌氧池22供热，保证厌氧池22处于设定的温度范围内。

B、当厌氧池22温度过低于所需极限，而低温烟道换热器4又停止工作，即锅炉停止运行，无高温热源输出时，此时启动出口换向阀组，起用热源调节箱16储备热源，同开始起动厌氧池22极限低温运行。

更好的是，还包括中央控制器20和温度传感器，所述出口换向阀组和所述进口换向阀组均由所述中央控制器20控制，所述温度传感器设置在厌氧池22内并且与所述中央控制器20电连接。

更好的是，所述进口换向阀组包括设置在进口管路15上的热源输入控制阀9以及位于所述输送管路上并在所述进口管路15之后的高温热源输入控制阀10，所述出口换向阀组包括设置在出口管路上的热源输出控制阀7以及位于所述输送管路上并在所述出口管路之前的高温热源输出控制阀6。

更好的是，所述热源调节箱16的顶部还设置有安全排空管19，所述输送管道11上还设置有系统排污控制阀12。当热储备箱超过设置极限时，超过极限的余热以蒸汽的形式通过热储备箱安全排空管19排出，实现了整个系统无压运行，安全、可靠。

更好的是，还包括热源储备箱高温热源储备管道17，所述换热器出口21通过所述热源储备箱高温热源储备管道17与所述热源调节箱16连通。进过换热器23后较高温度的介质还可以直接回收到热源调节箱16中来，从而有效的储存能量。

如图5所示，本例中的节能蒸煮系统包括容纳产生蒸汽的加热水的蒸煮锅41和其下面的供热的燃烧室44。在蒸煮锅41的下面安装有换热水箱45，换热水箱45的内腔与蒸煮锅21内部连通，相互之间的加热水能够相互流动。在上述换热水箱45中设置有高温换热室43，高温换热室43的内腔与换热水箱45内腔之间为密闭结构，即高温换热室43的周壁都浸没在换热水箱45的加热水中，同时保证换热水箱45的加热水不能进入到高温换热室43的内腔中。高温换热室43的内腔与燃烧室44连通，接受燃烧了后加热。在高温换热室43中排布安装有高温换热管48，高温换热管48上下贯穿高温换热室43的上下壁并与换热水箱45的内腔连通，这样就增加了热交换效果。在上述燃烧室44中安装有燃烧机47，上述高温换热管48安装在燃烧机47的烧嘴46的前方，高温换热管48的加热效果最佳。在上述高温换热室43上还设置有出烟口，排出由燃烧室44燃烧产生的废气。

下面结合附图5、图6、图7和图8对发明作详细说明。

如图5所示的酒甑蒸煮锅，包括酒甑62和下面的产生蒸汽的蒸煮锅41。蒸煮锅41的下面安装有与蒸煮锅41内部连通的换热水箱45，在蒸煮锅41和换热水箱45的外面设置有隔热保温层42。换热水箱45的加热是采用燃烧机47进行加热。燃烧机47的烧嘴46设置在燃烧室44中，上述燃烧室44连接有安装在换热水箱45中的高温换热室43，在高温换热室43中排布安装有若干根高温换热管48，高温换热管48安装在烧嘴46的前方。高温换热室43的内腔与换热水箱45内腔之间为密闭结构，高温换热管48的上下贯穿高温换热室43的上下壁。在燃烧室44中的燃气燃烧后，加热烟气将高温换热室43加热后，通过高温换热室43浸没在换热水箱45的水中将水加热，同时还可以通过高温换热室43中热气与高温换热管48的热交换，再通过高温换热管48与管中水的进行热交换，由于高温换热管48的总表面积是原有底锅的3倍以上，极大的增加热交换面积，提高整体的热交换效率。高温换热管48的上下贯穿高温换热室43的上下壁，还能增强高温换热管48内的水受热产生的循环流动，使蒸煮锅41和换热水箱45之间的水加热更快和均匀。由于燃烧机47的烧嘴8直接在燃烧室44内燃烧，通过高温换热管48加热底锅水，热交换的效率明显提高，节约能源，而且彻底解决以前蒸煮锅的边部在水量减少后受热产生的烧梆现象。高温换热管48的数量和排布方式根据高温换热室43的形状、大小和甑酒加热的需要设置。

在高温换热室43的出烟口上安装有热交换管49，热交换管49采用蛇形、U型等方式盘绕在换热水箱45中，然后将高温换热室43中燃烧后的烟气排出。热交换管49的数量可以为多根，这样就能在相同截面积时增加热交换管49的表面积，提高其热交换效率。采用这种热交换管的布置方式，就能利用燃烧后的烟气通过热交换管与换热水箱45中的水再进行热交换，提高热交换的效率，使换热水箱45中的水沸腾时间缩短。

由于经过热交换管49后的烟气仍然具有一定的热量和温度，为了再进一步提高烟气的热交换效率，还可以在热交换管49的后端即烟气出口处再设置一个低温换热室52，其所谓的低温是相对于高温换热室的燃气温度而言，相对温度较低。低温换热室52也是安装浸没在换热水箱45的水中，低温换热室52的内腔与换热水箱45内腔之间与高温换热室43相同也为密闭结构，低温换热室52的一端与热交换管49连接，另一端与带出烟口的热气回路54连接，同时在低温换热室52也安装有贯穿低温换热室52上下壁的低温换热管53。烟气通过低温换热室52时将对低温换热室52和低温换热管53进行加热，从而充分利用烟气余热对换热水箱45中的水进行加热。

采用这三种换热方式的组合，能显著提高设备的整体换热能力，通过实验，在燃烧室温度达到600℃，从低温换热室52排除的烟气温度可以降低到150℃，而且烟气的整个排出路线中的高温换热室43、热交换管49、低温换热室52都浸没在换热水箱45内腔中，因此其热能利用效率将现有的所有开放式或半开放式的加热系统明显的显著提高。

为了使高温热交换管8中的高温加热水与蒸煮锅41上部的水混合充分实现热交换，在蒸煮锅41与换热水箱45之间连通面上设置有均热板50，均热板50上排列有若干上下贯通的均热孔51。换热水箱4中被加热的高温水向上流动时，经过均热板50上的均热孔51导向，均匀地与蒸煮锅41中的水混合，避免加热不均。

由于在本实施例中采用在密闭的高温换热室43中充分燃烧，因此按照原来的开放式燃烧方式的结构不能实现，而采用能够解决燃燃烧过程中供氧的燃烧机47。燃烧机47的进风通道56上安装有风机58，利用风机58的供风使高温换热室43中的燃气充分燃烧。为了提高进风通道56中的空气温度，增加燃气的燃烧效率，风机58送出风的进风管55插入到低温燃烧室12的出口后的热气回路54中，在进风管55的外面还安装有进风换热管63，并在进风管55和进风换热管63之间保留一定的空间形成送风通道64。进风换热管63上除开有与进风通道56连通的孔外，其余为密封。进风通道56与燃烧机47的进风口连接而为燃烧机提供预热后的助燃空气。从风机58中送出的空气在经进风管55进入送风通道64后，受到热气回路54中的烟气余热加热再通过进风通道56送入高温燃烧室3中，这样就能提高高温燃烧室3的燃烧效率。在此基础上，还可以再进一步提高在送风通道64中的空气加热效果，在进风换热管63上安装与热气回路54轴向并行的换热内管57，换热内管57为两端在进风换热管63之外的空心通管，由于换热内管57与热气回路54轴向并行，有利于烟气顺利的进入到换热内管57内，且不会影响烟气的排放，换热内管57中的烟气将换热内管57的外壁加热后就可以提高送风通道64中的空气换热效果。换热内管57的数量根据需要可以设置为多根均布在送风通道64中。

为了更进一步的利用排出烟气的余热，在低温换热室52的烟气出口外安装余热锅炉，吸收烟气余热。同时因为蒸煮锅41在生产过程中需要添加水，因此将余热锅炉中的热水通过余热回水管61输送到换热水箱45中。在本实施例中采用两个余热锅炉，在靠近低温换热室52的烟气出口安装高温余热锅炉59。通过了高温余热锅炉59的烟气由于温度降低，所以又安装有低温余热锅炉60对烟气中的余热进一步利用。当然这种两级余热锅炉的方式也可以用于采用了热气回路54和送风通道64的结构，相应的高温余热锅炉59安装在热气回路54的出口后面。通过这两级余热吸收，通过实验表明在两级余热锅炉之后排除的烟气温度能够控制在50℃左右，因此节能效果十分显著。

对于传统的甑酒工艺，其蒸煮锅为圆形，将换热水箱45的横截面设计为小于蒸煮锅41的横截面，在满足需要的蒸汽产生量的前提下前减少底锅水，降低烧开底锅水需要的燃料用量。

Claims (9)

1.酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，采用节能蒸煮系统进行酿酒蒸馏，酿酒蒸馏中产生废水和废糟；然后采用以下方式处理废水和废渣：

废水通过滤网和调节池进行处理；

废糟通过酒糟壳物分离清洗装置以利用物理分离冲洗出废糟壳物和有机物混合液，

将处理后的废水和有机物混合液一起加入到厌氧反应器中进行液态发酵产生沼气；最后将产生的沼气回收以用于节能蒸煮系统的加热；

其特征在于：

所述废糟是采用以下步骤进行冲洗和物理分离：

A、将废糟从物料进口中加入到侧壁呈筛网状的滚筒筛；

B、利用旋转动力源驱动滚筒筛绕其旋转轴旋转，在滚筒筛旋转的过程中，利用将滚筒筛容纳在内的水箱中的水溶液对废糟进行清洗，在滚筒筛的过滤作用下使废糟中的谷壳留在滚筒中，其他物质则混入到水箱中的水溶液中；

C、将谷壳从滚筒筛的物料口中排出。

2.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：所述有机物混合液和废水是依次通过高温厌氧发酵和中温厌氧发酵进行两次发酵，并且高温厌氧发酵是通过锅炉尾气作为热源供给厌氧池产生沼气的装置实现的。

3.如权利要求2所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：在利用回收的锅炉尾气余热加热高温厌氧发酵时，当高温厌氧发酵的温度高于设定值时，停止对高温厌氧发酵加热，并将多余的余热储存起来；当高温厌氧发酵的温度低于设定值时，并且锅炉尾气余热供应不足时，利用储存起来的余热进行补充加热高温厌氧发酵。

4.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：滚筒筛的内壁上设置有螺旋叶片，在B步骤中，滚筒筛的转动方向与螺旋叶片的旋向相匹配，在旋转的过程中，螺旋叶片带动废糟从物料进口向物料出口运动。

5.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：该废糟的冲洗和物理分离采用至少两级清洗，每级清洗均包括A、B、C三个步骤，在上一级清洗的C步骤完成后，废糟进入下一级清洗的A步骤，直至完成清洗。

6.如权利要求5所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：水源是从最后一级滚筒筛的物料出口进入，并从最后一级水箱依次流向前面各级水箱中，最后在第一级水箱的排放口排出。

7.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：经液态发酵后产生的液体依次经过一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池、二级沉淀池和砂漏池处理为清水，并将此清水用于废糟的冲洗。

8.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：将废糟分离出来的壳体进行干燥、压缩处理，并制成生物质燃料棒为酿酒蒸馏提供燃料。

9.如权利要求1所述的酿酒废料综合处理与资源回收利用方法，其特征在于：将经过液态发酵产生的污泥进行脱水处理，并在堆肥后生产为有机肥。

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