乳业集团通过GWE技术获得绿色能源和环境效益

卡尤加牛奶原料(CMI)工厂位于纽约州奥本，计划于今年夏天开始生产，将生产各种各样的乳制品，如巴氏杀菌奶油、全脂奶粉、液体渗透液、炼乳、脱脂奶粉、脱脂干牛奶和牛奶蛋白。

Cayuga Marketing LLC是纽约芬格湖区奶农的一个集体，他们决定在当地建造加工厂，以降低牛奶运输成本，同时由于运输距离较短，也大大减少了运输排放和碳足迹。

为了获得最佳的环境效益和效率效益，CMI进一步决定为其废水处理设施实施厌氧处理工艺，寻求同时实现最环保、最节能和最具成本效益的解决方案。

CMI选择Global Water & Energy (GW&E)作为工程、采购和建设(EPC)承包商，设计、建造和启动他们的新废水处理设施，指定在最初生产有价值的沼气(甲烷)用于未来利用和发电的同时，实现出色的污水排放质量。GW&E是全球水工程公司在美国的分支机构，是与西部水工程公司合资成立的。GWE工程师Natascha Janssens女士说，GWE已经在世界各地成功完成了数十个废物转化能源项目，每个项目都满足了从甘蔗和木薯到马铃薯产品、啤酒产品以及任何含有生物废物的废水流等植物的特殊需求。

詹森女士说:“我们确定，GWE的Flotamet系统是处理卡尤加等乳制品厂废水的理想解决方案。”“这种独特的GWE系统使用GWE的Anamix反应器(完全混合连续流搅拌槽反应器，CSTR)提供高速率厌氧处理，然后在由GWE的Supersep-CF和GWE的溶解沼气浮选(DBF)单元superflot -沼气组成的联合污泥分离系统中进行生物质回收。”

Superflot-Biogas是GWE开发的一种溶解式沼气浮选(DBF)系统，用于从厌氧处理系统的出水中高效去除厌氧生物质。厌氧生物量被返回到厌氧系统，从而增加了污泥保留时间。这样的系统使厌氧反应器的尺寸大大减小。

在像卡尤加公司使用的超浮法-沼气系统中，生物质是通过浮选分离的。固体被附着在这些固体上的细小的沼气气泡强迫漂浮。这些细小的气泡是通过回收干净的废水产生的，其中沼气在压力下溶解。在注入浮选槽下部后，压力释放导致形成细小的沼气气泡。由于使用的是沼气而不是空气，该系统采用了完全封闭的设计。

卡尤加工厂的设计处理能力为950立方米/天的废水和95立方米/天的白水，总COD(含氧不足污水污染)负荷为6000公斤/天。

大约80%的COD负荷和85%的BOD(生物需氧量)负荷在Flotamet系统中被去除，去除的废物转化为沼气。这导致生产高达1,900 Nm³/天(75% CH4)的沼气，能量含量为590千瓦。

詹森女士说，沼气将部分用于加热废水，以确保最佳的厌氧消化。因此，厌氧处理厂不会为工厂供暖产生额外的能源需求。在第二阶段，它打算使用剩余的沼气发电，以满足CMI的目标，进一步减少工厂的碳足迹。

Flotamet系统的厌氧出水经GW&E常规好氧处理，然后采用溶解气浮(DAF)进行固体分离。对厌氧废水进行好氧抛光，可确保从工厂排放到当地下水道的废水符合严格的排放限制。

厌氧的好处

厌氧消化设施已被联合国开发计划署公认为最有用的分散式能源供应来源之一，因为它们不像大型发电厂那样资本密集。

现代厌氧过程极大地集中在环境和谐的封闭反应器中，在理想的温度和过程控制下运行，以优化废物降解，并在此过程中从废水中的有机物质中产生大量甲烷(CH4)。

GWE董事长兼首席执行官Jean Pierre Ombregt先生说，节省下来的费用通常在两年内就能迅速偿还厌氧工厂的成本，同时通过取代化石燃料实现永久的环境效益。

“厌氧消化一吨COD(化学需氧量)会产生350 Nm3甲烷，相当于约312升燃料油，或产生约1400千瓦时的绿色电力。”

厌氧植物还可以通过提供当地能源供应而使当地社区受益，同时消除了对美国以外通常使用的大型且经常有气味和环境挑战的有氧和厌氧泻湖的需求。

将厌氧废水处理应用于食品或饮料企业——或任何有有机废水流的企业——对废水处理基础设施的成本结构产生了完全不同的影响，”欧姆布雷格特表示。它现在实际上可以成为世界各地许多工厂和加工厂的额外收入来源，包括食品、饮料、农业和其他初级产品加工业。”