技术领域
[0001] 本发明涉及湿麦糟回收利用的技术领域,具体为涉及一种湿麦糟的处理工艺。
相关背景技术
[0002] 啤酒酿造涉及八大步骤。第一步,原料准备,对麦芽进行磨碎,将磨碎的麦芽与热水混合。第二步,糖化过程,将混合物加热到适当温度,以促进酶的活性,使得酶将淀粉分解为糖,形成甜麦汁。第三步,滤取糖化液,将糖化液通过滤网过滤,去除渣滓和固体颗粒,得到清澈的液体。第四步,煮沸和加入啤酒花步骤,将糖化液煮沸,在煮沸过程中,加入啤酒花。第五步,冷却和发酵步骤,将煮沸液迅速冷却至发酵温度,将酵母加入煮沸液中,并转移至发酵罐中进行发酵。第六步,熟化步骤,将啤酒储存在低温环境中,以便改善其口感和稳定性。第七步,过滤和碳酸化,过滤去除残留的固体颗粒和悬浮物,然后注入二氧化碳,使啤酒获得适当的碳酸气体含量。第八步,灌装和包装。
[0003] 啤酒生产环节,需要消耗大量的热量,而这部分热量主要来源于煤炭、石油、天然气等化石能源的燃烧,在全球面临巨大碳排放的压力下,如何减少啤酒生产过程中的碳排放成为亟待解决的问题。
[0004] 湿麦糟,是啤酒生产过程中的副产品。在啤酒的酿造过程中,麦芽和其他谷物原料经过糖化处理,其中可溶性的物质被提取出来用于发酵,而不溶解的物质则留下来形成了麦糟。麦糟中含有丰富的营养成分,对于养殖业是一种优质的饲料原料,因此,麦糟通常作为饲料出售。目前,将湿麦糟用作其他用途比较少见,更无将湿麦糟用于减少碳排放的任何工艺出现。
具体实施方式
[0026] 为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解,以下结合具体图示,进一步阐述本发明。但本发明不仅限于以下实施的案例。
[0027] 须知,本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0028] 啤酒酿造涉及八大步骤。第一步,原料准备,对麦芽进行磨碎,将磨碎的麦芽与热水混合。第二步,糖化过程,将混合物加热到适当温度,以促进酶的活性,使得酶将淀粉分解为糖,形成甜麦汁。第三步,滤取糖化液,将糖化液通过滤网过滤,去除渣滓和固体颗粒,得到清澈的液体。第四步,煮沸和加入啤酒花步骤,将糖化液煮沸,在煮沸过程中,加入啤酒花。第五步,冷却和发酵步骤,将煮沸液迅速冷却至发酵温度,将酵母加入煮沸液中,并转移至发酵罐中进行发酵。第六步,熟化步骤,将啤酒储存在低温环境中,以便改善其口感和稳定性。第七步,过滤和碳酸化,过滤去除残留的固体颗粒和悬浮物,然后注入二氧化碳,使啤酒获得适当的碳酸气体含量。第八步,灌装和包装。
[0029] 啤酒生产中糖化和煮沸步骤,均需要消耗大量的能量,如何实现热量的回用,减少碳排放成为亟待解决的问题。
[0030] 湿麦糟,是啤酒生产过程中的副产品。在啤酒的酿造过程中,麦芽和其他谷物原料经过糖化处理,其中可溶性的物质被提取出来用于发酵,而不溶解的物质则留下来形成了麦糟。每投入100公斤的原料麦芽,大约可以产出30公斤的湿麦糟。麦糟含有麦皮的皮壳、叶芽、不溶性蛋白质、半纤维素、脂肪和少量的未分解淀粉。
[0031] 因麦糟含有丰富的营养成分,对于养殖业来说是一个优质的饲料原料,麦糟通常作为饲料出售。本申请的发明人通过对湿麦糟进行分析发现,湿麦糟的含水率和COD含量均很高,若将高COD含量的湿麦糟转化为高COD含量的麦糟水,有望用于生产沼气;另外,随着啤酒厂浸出物损失控制越来越低,啤酒生产过程中排水COD含量也越来越低,平均值达到2100mg/L左右,进入厌氧污水处理系统后,容易导致颗粒污泥出现解絮,变成絮状污泥影响污水处理效率。于是,发明人提出以湿麦糟为原料,通过压榨得到的麦糟水制备沼气,并同时提升污水处理效率的新思路。
[0032] 本申请的发明人将湿麦糟压滤后产生半干麦糟和麦糟水,半干麦糟送入饲料厂,不影响饲料厂使用;麦糟水送入污水处理系统,因湿麦糟的COD总量很高,经过压滤处理后的麦糟水,其COD含量高达90000mg/L,将麦糟水送入污水处理车间,可产生大量沼气,沼气作为绿色能源回用,减少啤酒生产过程中的碳排放。
[0033] 本申请提供一种湿麦糟的处理工艺,包括如下步骤:
[0034] S1、将湿麦糟通过输送系统3送入挤压系统,进行压滤处理,获得半干麦糟和麦糟水。
[0035] 其中,湿麦糟的含水率为80%‑95%;半干麦糟的含水率50%‑60%,麦糟水的COD为85000mg/L‑95000mg/L。
[0036] 其中,输送系统3为绞龙输送机,挤压系统为螺旋压榨脱水机。
[0037] 本申请湿麦糟的处理工艺中包括两套挤压系统,分别为第一挤压系统1和第二挤压系统2,第一挤压系统1和第二挤压系统2采用相同的设备,均为螺旋压榨脱水机。
[0038] 如图1,位于麦糟1#罐和麦糟2#罐的湿麦糟,首先进入第一挤压系统1,经过第一挤压系统1的挤压处理后经过输送系统3进入第二挤压系统2,湿麦糟经过两道挤压后,转化为半干麦糟,用于饲料厂使用。
[0039] 挤压系统利用螺旋绞龙脱水,螺旋绞龙分传输段4、压缩段5和出料段6三段,传输段4保证物料平稳进入设备,压缩段5的螺旋叶片螺距(前段螺距为270mm,后段螺距为250mm)和螺旋内径逐级变小,从而传输空间逐级变小,由于传输空间的逐级变小对物料形成逐级增大的压力,强制物料体积缩小压榨出水分;当物料进入螺旋绞龙的出料段6,螺旋绞龙会对物料施加轴向推力将其推出出料口。
[0040] 在湿麦糟进入第一挤压系统1的过程中,需要加入水对湿麦糟进行冲洗,水的用量大约为15t/h(吨/小时),冲洗过程使得湿麦糟快速、完全进入第一挤压系统1;经过第一挤压系统1挤压后的湿麦糟在输送系统3的输送下进入第二挤压系统2,在进入第二挤压系统2的过程中,仍然需要加入水冲洗,其作用与进入第一挤压系统1环节相同。
[0041] 经过第一挤压系统1、第二挤压系统2挤压后的湿麦糟转化为半干麦糟,此时半干麦糟的含水率为50%‑60%,在采用挤压系统进行压滤的过程中发现,半干麦糟的含水率并非越低越好,当半干麦糟的含水率为60%,绞龙正常工作,不会出现堵塞问题;但当半干麦糟的含水率为50%、55%时,绞龙出现堵塞,影响到正常工作。为了使用的便利,半干麦糟的含水率控制在60%,所获得的麦糟水COD大约为90000mg/L。
[0042] S2、将麦糟水送入污水处理系统,产生沼气。
[0043] 此处的污水处理系统为厌氧污水处理系统。厌氧污水处理系统,即为在厌氧状态下,污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,使得污水中的有机物含量大幅减少,同时产生沼气的一种污水处理方式。本申请中使用的厌氧污水处理系统,没有特别限制,可使用本领域内常见的厌氧污水处理系统。
[0044] 厌氧污水处理系统在使用时,当污水COD较低时,得不到充足营养的颗粒污泥状厌氧菌容易出现解絮,变成絮状污泥影响污染物去除效率。本申请将湿麦糟压滤后变成麦糟水,麦糟水COD高达90000mg/L,将麦糟水加入COD较低的污水处理系统中,一方面解决了颗粒污泥解絮问题,保证污水的正常处理,另一方面也便于产生大量沼气,将沼气回用于啤酒生产环节,减少碳排放。
[0045] 实施例1
[0046] 一种湿麦糟的处理工艺,包括如下步骤:
[0047] S1、将100t(吨)湿麦糟,通过输送系统3送入挤压系统,进行压滤处理,在压滤过程,加入15HL(百升)水进行冲洗,获得半干麦糟85t和麦糟水30t,麦糟水COD为90000mg/L。
[0048] S2、将麦糟水送入污水处理系统,此时污水处理系统的COD由2100mg/L升高至3200mg/L,产生沼气。
[0049] 将产生的沼气委托第三方检测机构检测其热值,检测结果如图2所示。从图2中可3
知,沼气热值为29.5‑32.74MJ/m。
[0050] 实施例2
[0051] 将湿麦糟采用两种处置方式,一种是将湿麦糟直接作为饲料出售(A方案);另一种是将湿麦糟压滤后的半干麦糟作为饲料出售,麦糟水用于生产沼气(B方案),比较如表1所示。
[0052] 表1
[0053]
[0054] 如表1为百威公司某工厂对产生的湿麦糟进行不同方式处理结果,A方案是将得到的湿麦糟直接出售,每吨麦糟收益为400元,B方案是将得到的湿麦糟变成半干麦糟和麦糟水,每吨麦糟收益为434.63元,附加值相对较高。并且,在湿麦糟总量为11944.54吨时,可产3
生沼气132296.98m。
[0055] 沼气为一种绿色能源,通过麦糟水产生沼气,有利于减少企业生产的碳排放;同时,因麦糟水中含有丰富的碳源,给污水处理系统中的微生物提供营养物质,改善了微生物的健康状态,保证了微生物处理后的外排水质的稳定;另外,污水处理系统因为麦糟水提供的碳源,导致处理污水能力上升,进而处理后的污水进入中水系统,能够减少其过滤器堵塞问题,提高了中水处理能力和中水回用率。
[0056] 总之,本发明湿麦糟的处理工艺通过对湿麦糟进行压滤处理,获得半干麦糟和麦糟水,麦糟水进入污水处理系统产生绿色的沼气,有利于减少企业生产的碳排放;同时,麦糟水进入污水处理系统,还能够提升污水的碳氮比,稳定外排水水质,进一步提升中水回用率。
[0057] 本申请湿麦糟的处理工艺,将湿麦糟压榨得到的麦糟水中的有机物转化为沼气,沼气是一种由甲烷和二氧化碳组成的可再生能源。在厌氧污水处理系统中,微生物分解有机物产生沼气,利用产生的沼气可以为生产过程提供能源,替代传统的化石燃料,降低燃料成本的同时,减少了碳排放,还能提升资源利用效率,为啤酒行业的可持续发展开辟了新的路径,啤酒生产有望朝着更绿色、更环保的方向迈进。
[0058] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。