[发明专利]一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺及装置

说明书

本发明公开了一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的装置，涉及废水处理复合碳源制备技术领域，其包括：酸化反应釜、中和反应釜、酸液罐、粗生物柴油回收罐、清水罐和碱液罐以及复合碳源储罐，酸化反应釜供生物柴油副产物原料发生酸化反应；中和反应釜供生物柴油副产物原料发生中和反应；酸液罐用于向酸化反应釜提供酸液；粗生物柴油回收罐用于回收酸化反应结束后上层物质；清水罐和碱液罐用于向中和反应釜提供清水和碱液；复合碳源储罐用于存储中和反应结束后产生的复合碳源。本发明还公开了一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺方法，其制备的复合碳源COD当量高、难降解的有机物和无机物含量极低、容易被微生物分解利用、贮存和运输安全。

技术领域

本发明涉及废水处理复合碳源制备技术领域，具体涉及一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺及装置。

背景技术

为了保护水环境不受污染，近年我国对城镇生活污水进行大规模整治，建设了大量生活污水处理厂，受到各种条件的影响，许多处理厂普遍存在进水COD较低，生化处理单元微生物所需营养物和碳源不足的问题，为了维持生化处理系统生物脱氮效率，需要额外补充价格较高的乙酸、葡萄糖等碳源。生物柴油作为一种清洁、环保的可再生能源在我国得到高速的发展。国内大规模生物柴油的制备工艺是以酸碱催化为主的酯交换法，生物柴油生产原料大多为废弃油脂(餐厨废弃油脂、潲水油、酸化油等)，普遍采用酸碱两步法进行生产，每生产1 吨生物柴油成品产生约100kg的副产物，经过处理，生物柴油副产物可制备成廉价的复合碳源供给污水处理厂，这样既可降低生活污水处理厂的运行成本，也能提高生物柴油副产物经济价值。由于副产物成份复杂，主要包括水份、甲醇、甘油、盐类、皂化物和少量生物柴油等，因此需要经过一系列处理才能制备出符合污水处理厂使用的复合碳源。与现有污水处理厂使用的碳源(乙酸、乙酸钠、葡萄糖、乙醇、甲醇)比较，采用生物柴油副产物制备的复合碳源具有COD当量高、易溶于水、微生物利用效率高、使用简单、贮存和运输安全等特点。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺，其制备的复合碳源COD当量高、难降解的有机物和无机物含量极低、与水互溶、容易被微生物分解利用、贮存和运输安全。本发明还提供了一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的装置，其制作和维护简单，制备的复合碳源收率高。

为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺方法，其包括：

在酸化反应釜内的生物柴油副产物原料经过加热、搅拌和持续加入酸液；

酸化反应结束后上层物质流入粗生物柴油回收罐，下层物质进入中和反应釜；

在中和反应釜中的生物柴油副产物原料经过加热、搅拌和持续加入清水和碱液；

中和反应结束后产生的沉渣排到储渣罐，其他物质排入复合碳源储罐。

如上所述的利用生物柴油副产物制备复合碳源的工艺，进一步地，持续加入酸液直至酸化反应釜液内物料pH值到设定值时停止通进酸液；持续加入碱液直至中和反应釜内物料pH 值到设定值时停止通进碱液，酸化反应和中和反应停止并静置30分钟后才处理物料。

本发明还提供了一种利用生物柴油副产物制备复合碳源的装置，其包括：

酸化反应釜，其供生物柴油副产物原料发生酸化反应；

中和反应釜，其供生物柴油副产物原料发生中和反应；

酸液罐，其用于向所述酸化反应釜提供酸液；

粗生物柴油回收罐，其用于回收酸化反应结束后上层物质；

清水罐和碱液罐，其用于向所述中和反应釜提供清水和碱液；以及，

复合碳源储罐，其用于存储中和反应结束后产生的复合碳源。