一种酿造资源综合利用装置及方法

技术领域

本发明涉及白酒酿造技术领域，特别涉及一种综合利用酿造资源的装置及方法。

背景技术

白酒酿造过程中，黄水、酒糟渗透液和尾酒等副产物和废弃物的产生是一种不可避免的现象，这些废弃物不仅对环境造成了污染，而且也造成了资源的浪费。

黄水是白酒酿造过程中产生的一种副产物，主要由淀粉和蛋白质等物质组成。在传统的白酒酿造工艺中，黄水通常被丢弃或用于生产饲料，但这种做法不仅造成了资源的浪费，而且也增加了环境污染。因此，如何有效地利用黄水成为了白酒酿造行业的一个重要问题。酒糟渗透液是白酒酿造过程中产生的一种含有大量有机物质的废水。传统的处理方法是通过厌氧和好氧处理后排放，但这种方法不仅处理费用高，而且也造成了环境污染。因此，如何有效地处理酒糟渗透液也成为了白酒酿造行业的一个重要问题。尾酒是白酒酿造过程中产生的另一种废弃物，主要由酒精和其他微量成分组成。传统的处理方法是将尾酒用于生产酒精或其他工业原料，但这种方法不仅收率低，而且也存在着生产成本高的问题。因此，如何有效地利用尾酒也成为了白酒酿造行业的一个重要问题。现有的酿造工厂在白酒酿造过程中产生的黄水、酒糟渗透液和尾酒等副产物和废弃物不仅对环境造成了污染，而且也造成了资源的浪费。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种酿造资源综合利用装置及方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案，一种酿造资源综合利用装置，所述酿造资源综合利用装置包括：

第一模块，所述第一模块包括切向流膜组件；

第四模块，所述第四模块包括第一定向分离组件，所述第一定向分离组件用于对尾酒进行膜定向分离，以得到第五调味酒及第一余液；

第二模块，所述第二模块包括蒸馏组件及饲料生产组件，所述蒸馏组件与所述切向流膜组件连接，所述第一定向分离组件与所述蒸馏组件连接，所述蒸馏组件用于蒸馏黄水得到第一调味酒，所述切向流膜组件用于对所述蒸馏组件中的釜底液切向流膜处理后得到第二调味酒及第二余液；所述饲料生产组件与所述蒸馏组件连接，所述饲料生产组件用于将部分所述第二余液、酒糟渗透液、饲料原料加工成饲料；

第三模块，所述第三模块包括依次连接的发酵组件、第一浓缩组件、混料组件及第二定向分离组件，所述发酵组件与所述蒸馏组件连接，所述发酵组件用于将黄水发酵，所述第一浓缩组件将发酵后的黄水进行浓缩，所述混料组件用于将浓缩后的物料、所述第一调味酒进行混料形成混料液，所述混料液经所述第二定向分离组件定向分离后得到第四调味酒及第三余液。

进一步的，所述第二定向分离组件与所述饲料生产组件连接，所述第三余液用于输入至所述饲料生产组件。

进一步的，所述饲料生产组件包括第二浓缩组件、混料干燥设备及造粒装袋设备，所述第二浓缩组件与所述蒸馏组件连接，所述第二定向分离组件与所述第二浓缩组件连接，所述第三余液用于输入至第二浓缩组件，所述第二浓缩组件用于将所述第二余液、酒糟渗透液、调节液浓缩成物料，所述调节液用于调节PH值，所述混料干燥设备与所述第二浓缩组件连接，所述混料干燥设备用于将物料与饲料原料混料并干燥，所述造粒装袋设备与所述混料干燥设备连接。

进一步的，所述饲料生产组件还包括降温装袋设备，所述降温装袋设备与所述混料干燥设备连接，所述降温装袋设备用于对所述混料干燥设备生产的饲料进行降温装袋。

进一步的，所述第二模块还包括暂存罐，所述第一调味酒包括高精度酒及低精度酒，所述暂存罐与所述蒸馏组件连接，所述混料组件与所述暂存罐连接，所述暂存罐用于储存所述低精度酒。

进一步的，所述第二浓缩组件包括四效蒸发浓缩系统，所述四效蒸发浓缩系统与所述蒸馏组件连接，且所述四效蒸发浓缩系统的冷凝液与所述发酵组件进行热交换。

进一步的，所述第三模块还包括菌种扩陪模块，所述菌种扩陪模块与所述发酵组件连接，所述菌种扩陪模块包括一级培养件、二级培养件及三级培养件，所述一级培养件、所述二级培养件及所述三级培养件均用于培养菌液，所述三级培养件用于给所述发酵组件提供发酵菌体。

进一步的，所述第一浓缩组件包括三效蒸发浓缩系统及袋式过滤件，所述袋式过滤件连接于三效蒸发浓缩系统与发酵组件之间，所述袋式过滤件用于过滤成团菌体及杂质。

一种酿造资源综合利用方法，使用上述酿造资源综合利用装置进行酿造资源的综合利用，包括以下步骤：

S1：尾酒经过第一定向分离组件处理后得到五调味酒及第一余液；

S2：黄水、第一余液进入到蒸馏组件进行精馏，分离出第一调味酒及第二余液，第一调味酒包括高精度酒及低精度酒；

同时，蒸馏组件的蒸馏后的釜底液进入到切向流膜组件进行切向流膜过滤处理，得到第二调味酒和第二余液；

S3：黄水经发酵组件、第一浓缩组件处理后，与高精度酒共同混入混料组件，混料后经过定向分离得到第四调味酒及第三余液；

S4：第三余液、酒糟渗透液、第二余液、调节液进入到第二浓缩组件进行浓缩后，与饲料原料一起进行混料干燥后，经降温装袋和/或造粒后得到饲料。

进一步的，步骤S3中还包括：

S31：实验室进行菌液培养；

S32：培养后，输送至菌种扩陪模块进行三级发酵扩陪；

S33：发酵扩陪后，在2-3h内输送至发酵液暂存罐；

S33：处理去除菌体，菌液输送至进入发酵组件。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的酿造资源综合利用装置的工作原理示意图；

图2为本发明的酿造资源综合利用方法的流程图。

图中：

100、第一模块；110、切向流膜组件；200、第二模块；210、蒸馏组件；220、饲料生产组件；221、第二浓缩组件；222、混料干燥设备；223、造粒装袋设备；224、降温装袋设备；300、第三模块；310、发酵组件；320、第一浓缩组件；330、混料组件；340、第二定向分离组件；400、第四模块；410、第一定向分离组件；10、黄水；11、第一调味酒；12、第二调味酒；13、第二余液；14、第四调味酒；15、第三余液；20、酒糟渗透液；21、饲料；30、尾酒；31、第五调味酒；31、第一余液；40、调节液；50、饲料原料。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，酿造资源综合利用装置包括：第一模块100，第二模块200，第三模块300及第四模块400。第一模块100包括切向流膜组件110。切向流膜组件110能够对料液进行切向流膜处理。第四模块400包括第一定向分离组件410，第一定向分离组件410用于对尾酒30进行膜定向分离，以得到第五调味酒31及第一余液31。第二模块200包括蒸馏组件210及饲料生产组件220，蒸馏组件210与切向流膜组件110连接，例如使用管道进行连接。第一定向分离组件410与蒸馏组件210连接，蒸馏组件210用于蒸馏黄水10得到第一调味酒11，切向流膜组件110用于对蒸馏组件210中的釜底液切向流膜处理后，得到第二调味酒12及第二余液13。饲料生产组件220与蒸馏组件210连接，饲料生产组件220用于将部分第二余液13、酒糟渗透液20、饲料原料50加工成饲料21。第三模块300包括依次连接的发酵组件310、第一浓缩组件320、混料组件330及第二定向分离组件340。发酵组件310与蒸馏组件210连接，发酵组件310用于将黄水10发酵。第一浓缩组件320将发酵后的黄水10进行浓缩，混料组件330用于将浓缩后的物料、第一调味酒11进行混料形成混料液，混料液经第二定向分离组件340定向分离后得到第四调味酒14及第三余液15。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

在白酒酿造过程中会产生黄水10、酒糟渗透液20、尾酒30等副产物和废弃物，传统白酒厂将此类物质当污水排放，建设污水处理厂的成本高。本申请将黄水10、酒糟渗透液20、尾酒30进行回收利用，一方面，黄水10经过第二模块200中的蒸馏组件210的精馏能够分离出优级的第一调味酒11。其中，蒸馏组件210的釜底液进入第一模块100中经过切向流膜处理，使用不同分子量的膜对精馏后的釜底液进行过滤，能够得到优级的第二调味酒12。另一方面，酒糟渗透液20和第一模块100中的第一余液31进入第二浓缩组件221及饲料生产组件220后，能够生产出具有高附加值的饲料21产品。还有，黄水10经过发酵组件310、第一浓缩组件320、混料组件330、第二定向分离组件340后能够产生高酯香气的第四调味酒14。在第四模块400中，使用尾酒30等酿酒副产物作为原料，经过第一定向分离组件410进行酒膜处理后，能够生产出无异杂味、高度优质的第五调味酒31。并且，第四模块400产生的第一余液31还能够进入到蒸馏组件210中作为生产第一调味酒11的原材料。第三模块300产生的第三余液15、第一模块100产生的第二余液13均能够作为第二浓缩组件221所用到浓缩的原材料，用于后续饲料21的生产。

本酿造资源综合利用装置能够将白酒酿造过程中的黄水10、酒糟渗透液20、尾酒30等副产物和废弃物全面综合利用，有利于解决传统白酒厂排污问题，不再建设生产污水处理厂，能够同时生产具有高附加值的优级调味酒及饲料21，排出的水仅为冷凝水，有利于大幅降低排放污水的COD值，使得COD值低于1000。

优选的，如图1所示，第二定向分离组件340与饲料生产组件220连接，第三余液15用于输入至饲料生产组件220；

该设置下，黄水10在第三模块300中经过发酵组件310、第一浓缩组件320处理后进入混料组件330，并且第一调味酒11输入至混料组件330后混合，经过第二定向分离组件340分离后能够产生第四调味酒14和第三余液15，第三余液15能够作为原料，输入至饲料生产组件220后生产出饲料21产品，有利于进一步提高黄水10的利用率，减少废水污水排放。

优选的，如图1所示，饲料生产组件220包括第二浓缩组件221、混料干燥设备222及造粒装袋设备223。第二浓缩组件221与蒸馏组件210连接，第二定向分离组件340与第二浓缩组件221连接，第三余液15用于输入至第二浓缩组件221。第二浓缩组件221用于将第二余液13、酒糟渗透液20、调节液40浓缩成物料，调节液40用于调节PH值。混料干燥设备222与第二浓缩组件221连接，混料干燥设备222用于将物料与饲料原料50混料并干燥，造粒装袋设备223与混料干燥设备222连接；

该设置下，蒸馏组件210中的大部分釜底液与酒糟渗透液20、第二余液13、第三模块300中精馏釜底液等物料与调节液40充分混匀后，共同进入第二浓缩组件221中进行浓缩处理，使其浓缩至固含率≥60%。加入饲料原料50后进行烘干、造粒处理，进入吨袋包装，形成饲料21，最后通过叉车放置饲料21暂存库。将废液加工成高附加值的饲料21，有利于降低污水排放量，提高经济效益。

具体地，调节液40可为氢氧化钙、氧化钙等物质，用于将生产饲料21的物料PH值调节至5-7之间。

可选地，饲料原料50可为麸皮、玉米芯、高粱杆、大麦、棉粕、稻谷、燕麦或其他原材料。

优选的，如图1所示，饲料生产组件220还包括降温装袋设备224，降温装袋设备224与混料干燥设备222连接，降温装袋设备224用于对混料干燥设备222生产的饲料21进行降温装袋。

该设置下，蒸馏组件210中的大部分釜底液与酒糟渗透液20、第二余液13、第三模块300中精馏釜底液等物料与调节液40充分混匀后，共同进入第二浓缩组件221中进行浓缩处理，使其浓缩至固含率≥60%。加入饲料原料50后还能够同时或分开进行烘干降温后装袋处理，使其水分含量在12%左右，进入吨袋包装，形成饲料21。

进一步地优选，饲料生产组件220还包括调节液40储存添加组件，调节液40储存添加组件与所述第二浓缩组件221连接。

该设置下，通过车载将调节液40自动加入至调节液40储存添加组件，具体可为储存仓。调节液40通过计量后通过绞龙自动加入至预处理罐中。预处理罐用于暂存精馏釜底液、从酒糟渗透液20储存罐来的原料，添加调节液40达到预定pH值5-7后，进入下一工序。进一步地，调节液40储存添加组件为2台罐间歇使用，确保整体流程为连续生产。预处理罐加调节液40后，通过搅拌使调节液40与釜底液、酒糟渗透液20等进行充分混匀。

进一步地优选，饲料生产组件220还包括消泡剂配制罐；消泡剂配制罐与调节液40储存添加组件连接。如此避免处理时的泡沫过多。

优选的，饲料生产组件220还包括平仓、斗提机、绞龙、暂存仓。平仓与暂存仓均用于储存饲料原料50，斗提机与绞龙设置于所述平仓与暂存仓之间，所述斗提机与绞龙均用于运输饲料原料50。

该设置下，饲料原料50自平仓通过地坑经斗提机、绞龙等输送至饲料原料50暂存筒仓，并且，饲料原料50自筒仓经斗提机、绞龙定量输送至混料干燥组件，与第二浓缩组件221浓缩后的四效浓缩液进行均匀混合。进一步地，为了保证混料均匀效果，混料过程采用进料输送绞龙、双轴混料器，确保整体运行方式为连续性生产，有利于提高生产效率。

优选的，第二模块200还包括暂存罐（图中未示出），第一调味酒11包括高精度酒及低精度酒，暂存罐与蒸馏组件210连接，混料组件330与暂存罐连接，暂存罐用于储存低精度酒。

该设置下，黄水10与第四模块400经过第一定向分离组件410膜处理后的第一余液31，经过蒸馏组件210的二级精馏后会得到不同类型的第一调味酒11，分为高酒精度的高精度酒和低精度酒，且高精度酒作为第三模块300的一种原料进行使用，低精度酒暂存在暂存罐中，并且暂存罐预留接口，能够输送至酒库。有利于保证第四调味酒14的生产品质。

优选的，如图1所示，第二浓缩组件221包括四效蒸发浓缩系统，四效蒸发浓缩系统与蒸馏组件210连接，且四效蒸发系统的冷凝液与发酵组件310进行热交换。

该设置下，蒸馏组件210将精馏后的部分釜底液转入第一模块100进行处理，剩余釜底液、酒糟渗透液20、第二余液13、第三余液15等原料，共同进入四效蒸发浓缩系统的预处理罐进行充分混合；从预处理罐产出的混合物料，通过泵送至四效蒸发浓缩系统；四效蒸发浓缩系统使物料浓缩至固含率在≥60%。另外，四效蒸发浓缩系统的冷凝液，一方面可作为第三模块300中发酵组件310的发酵罐的部分底物；另一方面冷凝液可进行换热回收利用，进入第三模块300的热水器，给第三模块300中各发酵罐进行保温，确保发酵温度适宜，换热完成后的液体进入排污系统，进一步降低能耗，减少排污。

优选的，第三模块300还包括菌种扩陪模块（图中未示出），菌种扩陪模块与发酵组件310连接，菌种扩陪模块包括一级培养件、二级培养件及三级培养件，一级培养件、二级培养件及三级培养件均用于培养菌液，三级培养件用于给发酵组件310提供发酵菌体；

该设置方便发酵组件310中菌体的培养，保证发酵效果。

进一步地优选，菌液首先进行实验室扩培，分别为20L、200L，后经三级扩培至100m³。

具体地，在实验室设置2套20 L小型厌氧种子液培养罐、2套200L的厌氧种子液培养罐，培养基在实验室内进行人工配置，实验室一级培养罐培养菌液在15L，然后培养2d后，输送至实验室二级种子培养罐，二级实验室种子培养罐培养液在130L，培养时间为2d；其中各设置2套种子培养罐，可确保在每天均可生产种子液。

实验室培养完成的种子液，通过管道以10-12%接种量依次接入以物料A为培养基的1.8m

菌种扩陪模块发酵完成后的菌液，在2-3h内输送至发酵液暂存罐，后经处理去除菌体后，进入第一浓缩组件320。具体地，第一浓缩组件320可以为三效蒸发浓缩系统。

菌种发酵温度在30-35℃，通过第二模块200中第二浓缩组件221的冷凝液经过换热器换热后，对各级发酵罐进行加热控温发酵。同时在夏季时，温度过高，通过循环水对发酵罐进行降温控温发酵。如若发酵罐染菌后，将此发酵液输送至酒糟渗透液20储存罐中，无需排放。

培养罐所用培养基为黄水10、第二浓缩组件221的冷凝液，同时利用第二浓缩组件221的冷凝液对发酵组件310的发酵罐进行保温发酵。

优选的，第一浓缩组件320包括三效蒸发浓缩系统及袋式过滤件（图中未示出），袋式过滤件连接于三效蒸发浓缩系统与发酵组件310之间，袋式过滤件用于过滤成团菌体及杂质；

该设置下，发酵组件310发酵完成后，进入发酵液暂存罐，经袋式粗过滤后进入三效蒸发浓缩系统，发酵液经过袋式粗过滤后，将成团菌体、杂质等过滤去除，通过三效蒸发浓缩系统浓缩至原物料的1/5-1/6，有利于保证后续第四调味酒14的生产品质。

优选的，第一定向分离组件410为膜定向分离设备。将尾酒30由24-40%vol浓缩至不低于55%vol的第五调味酒31。膜定向分离技术处理能力≥1t/h；

使用此规格的膜定向分离设备，能够保证第五调味酒31为优级酒，无异杂味。

参见图2，使用上述酿造资源综合利用装置进行酿造资源的综合利用时包括以下步骤：

S1：尾酒30经过第一定向分离组件410处理后得到五调味酒及第一余液31；

S2：黄水10、第一余液31进入到蒸馏组件210进行精馏，分离出第一调味酒11及第二余液13，第一调味酒11包括高精度酒及低精度酒；

同时，蒸馏组件210的蒸馏后的釜底液进入到切向流膜组件110进行切向流膜过滤处理，得到第二调味酒12和第二余液13；

S3：黄水10经发酵组件310、第一浓缩组件320处理后，与高精度酒共同混入混料组件330，混料后经过定向分离得到第四调味酒14及第三余液15；

S4：第三余液15、酒糟渗透液20、第二余液13、调节液40进入到第二浓缩组件221进行浓缩后，与饲料原料50一起进行混料干燥后，经降温装袋和/或造粒后得到饲料21。

上述酿造资源综合利用方法能够将白酒酿造过程中的黄水10、酒糟渗透液20、尾酒30等副产物和废弃物全面综合利用，有利于解决传统白酒厂排污问题，不再建设生产污水处理厂，能够同时生产具有高附加值的优级调味酒及饲料21，排出的水仅为冷凝水，有利于大幅降低排放污水的COD值，使得COD值低于1000。

优选的，步骤S3中还包括：

S31：实验室进行菌液培养；

S32：培养后，输送至菌种扩陪模块进行三级发酵扩陪；

S33：发酵扩陪后，在2-3h内输送至发酵液暂存罐；

S33：处理去除菌体，菌液输送至进入发酵组件310。

上述步骤便于发酵组件310中菌体的培养，利于发酵效果的保证。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。