[发明专利]处理有机废物的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及处理有机废物的方法和装置。更具体地，本发明涉及处理啤酒厂废物的方法和装置。

发明背景

厌氧消化是用来将工业或城市有机副产物或底物转化为清洁的可再生能源的方法，它是在缺氧的情况下，利用微生物将可生物降解的物质分解。它通常用于处理废水和有机废物。厌氧消化产生可回收利用的气体(例如甲烷)和富营养固体。因此，厌氧消化的副产物是可再生能源，可用来例如代替化石燃料。此外，作为消化过程的副产物的富营养固体可用于改良土壤(例如作为肥料)。

啤酒厂使用的商业厌氧消化器通常不消化酒糟或高浓度废水。啤酒厂所用消化器的应用限于基本上是液体的废物，其化学需氧量(“COD”)水平约为5000ppm。酒糟和高浓度废水通常运往别处，用作猪牛的饲料添加剂。这将可再生能源产量限制在潜在可再生能源产量的约5％；若高浓度废水和酒糟也充分进行厌氧消化，则潜在可再生能源均可获得。

因此，需要改进的系统和方法，用于处理有机废物，尤其是啤酒厂废物。

发明内容

啤酒厂以前就使用消化器，但没有一个消化器有效消化酒糟和高浓度废水(例如COD水平显著大于约5000ppm的废水)。一般通过检测COD的方法间接测量一种物质(例如水)中的有机化合物含量。COD值是用化学方法氧化一种物质时，每升该物质耗氧多少的量度[用百万分之几(ppm)或者毫克每升(毫克/升)表示]。

一方面，本发明的特征是一种处理啤酒厂废物的方法。所述方法包括接收酒糟、低浓度废水和高浓度废水。所述方法还包括用栓塞流厌氧消化器处理酒糟、低浓度废水和高浓度废水，产生第一输出物。所述方法还包括用升流式厌氧污泥床消化器处理所述第一输出物的一部分，产生第二输出物。所述方法包括用固定膜厌氧消化器处理所述第二输出物的一部分，产生第三输出物。

在一些实施方式中，所述方法包括混合酒糟、低浓度废水和高浓度废水，然后将所述酒糟、低浓度废水和高浓度废水提供给栓塞流消化器。所述第一输出物可包括气体、液体和固体。在一些实施方式中，所述第一输出物中的液体是所述第一输出物中要用升流式厌氧污泥床消化器处理的部分。

在一些实施方式中，所述第二输出物包括气体、液体和固体。在一些实施方式中，所述第二输出物中的液体是所述第二输出物中要用固定膜厌氧消化器处理的部分。在一些实施方式中，所述第三输出物包括气体、液体和固体。

在一些实施方式中，所述方法包括将所述第三输出物中的部分液体再循环至栓塞流厌氧消化器。在一些实施方式中，所述方法包括处理所述第三输出物中的液体，产生低需氧量液体。在一些实施方式中，所述方法包括处理第一和第二输出物中的固体，产生土壤改良材料(例如肥料)。在一些实施方式中，所述方法包括收集第一、第二和第三输出物中的气体。收集的气体可包括甲烷。在一些实施方式中，在锅炉中燃烧部分甲烷，为栓塞流厌氧消化器、升流式厌氧污泥床消化器和固定膜厌氧消化器供热。在一些实施方式中，发电机组或热电联产系统消耗部分甲烷，产生热量，发电机组或热电联产系统产生的热量至少部分供给栓塞流厌氧消化器、升流式厌氧污泥床消化器或固定膜厌氧消化器中的至少一种。

另一方面，本发明的特征是一种处理啤酒厂废物的方法。所述方法包括接收酒糟、低浓度废水和高浓度废水。所述方法还包括用升流式厌氧污泥床消化器处理高浓度废水，产生第一输出物。所述方法还包括用固定膜厌氧消化器处理所述第一输出物中的一部分，产生第二输出物。所述方法还包括用栓塞流厌氧消化器处理酒糟和低浓度废水，产生第三输出物。所述方法还包括用升流式厌氧污泥床消化器处理所述第三输出物的一部分，产生第四输出物。所述方法还包括用固定膜厌氧消化器处理所述第四输出物的一部分，产生第五输出物。

在一些实施方式中，所述方法包括处理所述第一、第二、第三、第四或第五输出物中至少一种输出物里的液体，产生低需氧量液体。在一些实施方式中，所述方法包括处理所述第一、第二、第三、第四或第五输出物中至少一种输出物里的固体，产生土壤改良材料。