[发明专利]一种浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法

说明书

本发明提供了一种浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法，属于生物质及固体有机废弃物资源化全利用领域。主要包括以下步骤：浓香型酒糟的水洗处理；水洗后混合物的固液分离；分离得到的稻壳进行水热碳化处理；对水热处理混合物进行固液分离；分离得到的水解液与水洗步骤的水洗液进行混合厌氧发酵；针对厌氧消化后产生的高氨氮沼液，用水热碳化处理所得的生物炭进行吸附；对吸附混合物进行固液分离；吸附后的清水循环用于系统，吸附后得到的高氮炭基肥用作土壤调节剂进行还地还田。本发明结合浓香型酒糟稻壳含量高，可溶性有机酸含量丰富等特点，设计出一整套废弃物资源化、能源化的技术路线。不仅解决了浓香型酒糟大量堆积以及填埋所产生的环境问题，而且实现了酒糟的资源化利用，产生清洁能源与高值肥料。

技术领域

本发明涉及生物质及固体有机废弃物资源化全利用领域，具体的说是涉及一种浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法。

背景技术

我国白酒企业发展迅速，酿酒后产生的大量酒糟会造成严重积累。有研究表明，每生产1吨白酒，就会产生10吨酒糟，据统计，2014年我国的白酒酒糟年产量超过6000万吨。新鲜的酒糟水分含量较大，酸度较高，其中还含有大量有机质成分，如淀粉、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪等。如果不对其进行处理，或者使用填满、堆放等初级简单处理方式，极易造成土壤污染、空气污染。而且，酒糟中富含有机质，如果就此填埋，也造成了有机资源的极大浪费。

目前针对酒糟的综合处理方法较为多样，可直接作为畜禽饲料、食用菌培养基、厌氧发酵等。但是，由于目前工业对饲料质量的要求逐渐提高，其易被高营养、精细饲料所代替，而用于食用菌培养基所产生的经济效益也较为低下。厌氧发酵处理酒糟是较好的办法，其既能在厌氧条件下有效降解酒糟，又同时能产生清洁能源沼气。实现了有机废弃物的资源化利用。这样，既解决了酒糟堆积所产生的各类环境问题，又能对其进行能源化利用，符合绿色可持续发展的要求。不过，由于各类酒糟原料配比不同，所产生的酒糟性质也有差异。相应的厌氧消化能力也有差异。浓香型酒糟具有酸度高(pH＝4.36)、稻壳含量大(56.49％TS)的特性，如直接对其厌氧消化，一方面高酸性的特性会对厌氧体系造成直接抑制，使得产甲烷能力降低；另一方面，由于致密的木质纤维结构的稻壳在厌氧体系中无法被降解，长期累积会增大体系固体含量，使体系难以搅拌，产生堵塞等问题。因而，针对高稻壳含量、高有机酸浓度的浓香型酒糟，需要将厌氧消化技术与其他高性能处理技术耦合起来，才能对其进行高效处理。

水热碳化处理生物质近年来发展十分迅速，其在一定温度和压力条件下，可将生物质在以水为介质的体系中转化为具有高附加值的多功能碳基材料，又称为生物炭。生物炭具有广泛的应用价值，可作为吸附剂吸附废水中的污染物、改良贫瘠土壤等。此外，由生物质转化而来的生物炭，经进一步条件优化，可制备高性能生物炭，如吸附高氮废水后，可加工形成高氮炭基肥，在农业技术领域具有非常重要的开发前景。

发明内容

本发明针对现有浓香型酒糟堆积量巨大，无害化处理程度低，有机资源回收利用率差等问题，结合浓香型酒糟所具有的有机酸浓度高、稻壳含量高等特性，提供了一种零废弃物生成、绿色可持续、高资源回收利用的基于浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法。

为了解决上述问题，本发明开发了以下技术方案：

一种浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法，包括以下步骤：

步骤(1)对浓香型酒糟进行水洗处理。

步骤(2)对步骤(1)中水洗得到的混合物料进行固液分离，分别得到水洗液和稻壳。

步骤(3)对所述水洗后的稻壳投入密封的水热碳化反应釜中进行水热碳化处理。

步骤(4)对步骤(3)中水热碳化的混合物料进行固液分离，分别得到生物炭和水解液。

步骤(5)将所述步骤(2)中所得水洗液与步骤(4)中所得水解液进行混合厌氧消化。