通过活性酶生物强化法对高浓度啤酒废水进行厌氧处理以提高沼气回收率
摘 要
这项研究调查了利用生物强化技术对高浓度啤酒废水进行生物处理，同时将沼气和生物固体作为增值产品的可能性。将废水样品收集在5升的容器中，并将污泥与液体分离， 液体和污泥通过活性酶进行生物强化，活性酶的浓度分别为5 g / L，10 g / L和15 g / L，并在厌氧条件下放置30天，使用标准方法测定废水及处理后废水的BOD，COD，TKN，TP，TSS，TDS和pH，用水置换来测定生成的沼气量并测定其组成。实验发现，BOD，COD，TKN，TP，TSS，TDS分别降低了93％，77％，87％，89％，90％和90％。由于活性酶的作用，BOD / COD从最初的0.72降为0.21，且回收了沼气中65-70％的甲烷气体。
关键词：生物强化法；沼气；BOD / COD；高浓度啤酒废水
绪论
由于在加工过程中使用到的原材料很多，高浓度啤酒（小米啤酒）制造业是非洲撒哈拉以南蓬勃发展的啤酒工业之一。尽管喝酒是出于休闲消遣的目的，但高浓度啤酒与传统仪式中的应用也有关。由于每天都要大量生产这种高浓度啤酒，且该过程是湿法过程，所以在该过程中会产生大量废水。高浓度啤酒的制造过程包括将小米浸泡在温水中直到它们发芽，以便从小米谷物中获得高含量的麦芽糖，然后进行干燥以终止发芽过程(Zvidzai et al., 2014)，接着将发芽的谷物压碎加水混合，形成麦芽汁，最后将麦芽汁煮沸进行灭菌操作，冷却、发酵后加入酵母，使高浓度啤酒的生产持续5天。
产生的废水富含大量高浓度啤酒制造过程中使用的谷物中的生物成分。这些废水如果处理不当，将有可能污染环境，并可能由于废水中生物物质的分解而导致温室气体排放，因此，可以考虑利用如生物强化法等新技术来处理该废水，同时从生物成分中回收增值产品。
生物强化法是指利用微生物加速化学转化(Nzila et al., 2016; Maulin and Hiral, 2017; Shah, 2017)，生物强化法为啤酒厂废水处理提供了一个最优方法，同时可以回收沼气和厌氧消化物作为生物肥料(Karim and Moss, 2017)。生物强化法已被应用于各种废水中，例如污水，纺织废水，石油化工废水(Bhattacharya et al., 2008; Fang et al., 2009; Manyuchi et al., 2018)。图1显示了在采用生物强化法作为处理方法的废水处理中的可能途径。
图1.结合生物强化法的废水处理过程 (Fung et al., 2012)
