蔗糖副產(chǎn)物濾泥、糖蜜酒精廢醪液的開發(fā)利用

張躍彬，高正卿

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661600；2.云南省輕工業(yè)研究所，昆明650034）

綜合利用

蔗糖副產(chǎn)物濾泥、糖蜜酒精廢醪液的開發(fā)利用

張躍彬1，高正卿2

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661600；2.云南省輕工業(yè)研究所，昆明650034）

概述了蔗糖副產(chǎn)物濾泥、糖蜜酒精廢醪液開發(fā)作甘蔗復(fù)合肥的價(jià)值和生態(tài)意義。

蔗糖副產(chǎn)物；濾泥；糖蜜；酒精廢醪液

濾泥、酒精廢醪液是我國制糖生產(chǎn)和糖蜜生產(chǎn)酒精過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，近年來，隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的加大，對(duì)工業(yè)三廢排放的嚴(yán)控，我國制糖企業(yè)對(duì)濾泥、酒精廢醪液的處理探索了很多方法，本文就副產(chǎn)物濾泥、糖蜜酒精廢液作為甘蔗肥料利用進(jìn)行研究探索。

1 濾泥、酒精廢醪液

1.1 濾泥

甘蔗制糖過程中，蔗汁通過澄清、由壓濾機(jī)或真空吸濾機(jī)過濾后的殘?jiān)袨V泥。濾泥含有甘蔗纖維、蔗糖，帶有蔗蠟的凝結(jié)膠體，蛋白質(zhì)、磷酸鈣，還夾帶隨原料蔗莖帶來的砂泥，這些成分多來自甘蔗本身，而鈣質(zhì)物多數(shù)是蔗汁澄清處理時(shí)加入的；濾泥還含有少量的鐵、鋅等微量元素。濾泥一般占?jí)赫チ康?%～4%，日處理2000t的糖廠，一個(gè)榨季就可產(chǎn)生濾泥1萬t左右。我國制糖企業(yè)普遍采用的是亞硫酸法，亞硫酸法制糖的濾泥，具有較高的利用價(jià)值，有機(jī)質(zhì)豐富，肥效高，通過腐熟處理，是優(yōu)良的有機(jī)肥源。

1.2 酒精廢醪液

酒精廢醪液是糖蜜原料經(jīng)發(fā)酵后，進(jìn)行粗餾過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，每生產(chǎn)一噸酒精產(chǎn)生13～15t廢醪液，所含有機(jī)物高，BOD5為60～80g/L，CODcr為80～120g/L，SS為2.5～5g/L，pH為3.5～4.5，廢液呈酸性，顏色深，排放量大。同時(shí)廢醪液中還含有類黑色素，這是一種糖和氨基酸結(jié)合的化合物，致使廢醪液顏色較深，雖無毒性，但排入江河會(huì)使水體富營養(yǎng)化，造成水體缺氧，魚蝦絕跡，河水發(fā)臭，既嚴(yán)重污染環(huán)境又造成有用資源的浪費(fèi)。酒精廢醪液含有豐富的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，其中含有10%～12%的固形物，固形物中70%為有機(jī)質(zhì)，如酵母菌體、蛋白質(zhì)、糖分、氨基酸、維生素、有機(jī)酸等，其余30%為灰分，如氮、磷、鉀、鈣、鎂等無機(jī)酸。廢醪液外觀呈褐黑色。

因此，合理利用酒精廢醪液不僅能夠有效解決糖廠最大的水污染排放，而且通過適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝處理，完全可以轉(zhuǎn)化為對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的產(chǎn)品，尤其是具有良好農(nóng)用價(jià)值的有機(jī)肥，從而為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重收益。

表1 不同制糖工藝濾泥的成分

表2 酒精廢醪液成分分析表

2 濾泥、酒精廢醪液的施用

濾泥單獨(dú)作為肥料，應(yīng)進(jìn)行堆漚腐熟后才能施用，堆漚過程中加蓋薄膜或用泥土覆蓋，以減少養(yǎng)分損失。濾泥一般做基肥，也可作追肥，施用量15t/hm2左右，施放濾泥的蔗地應(yīng)配合施用石灰750kg/hm2以中和其酸性。

酒精廢醪液是糖廠利用制糖后的糖蜜生產(chǎn)酒精后的副產(chǎn)物，一般為原料蔗量的15%左右。酒精廢醪液具有很多甘蔗生長所需的養(yǎng)分，其中包括糖蜜中的氮、磷、鉀和發(fā)酵過程中加入的養(yǎng)分，都溶解在酒精廢醪液中，據(jù)分析，酒精廢醪液約含全氮0.05%，全磷0.01%，全鉀0.1%，研究表明，施用酒清廢醪液，平均增產(chǎn)甘蔗可達(dá)15t/hm2以上，酒精廢醪液養(yǎng)分濃度低，以液體方式灌溉施用，因此使用時(shí)，應(yīng)注意灌溉施用量，一般以土壤含水量接近飽和為宜，一般施用量在450～600t/hm2左右。但長期施用酒精廢醪液會(huì)導(dǎo)致蔗糖分下降，根據(jù)巴西等先進(jìn)國家的經(jīng)驗(yàn)，在施用酒精廢醪液的同時(shí)，應(yīng)在甘蔗成熟期配套噴施甘蔗增糖劑。

農(nóng)灌法：酒精廢液中含有豐富的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，是農(nóng)作物的優(yōu)良肥料。農(nóng)灌法即把酒精廢液直接排到農(nóng)田，由其自然發(fā)酵，使植物吸收廢液的養(yǎng)分和水分。廣西一些糖廠以及我省隴川糖廠、孟連糖廠、景真糖廠等采用農(nóng)灌法。該法投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，能充分利用水分和養(yǎng)分。景真糖廠酒精車間排出的廢醪液，除部分外排，有部分被農(nóng)場職工作甘蔗的肥料施用，施用量為60t/hm2，施用方法是甘蔗收獲后用槽車運(yùn)出廢液灌溉蔗田。

3 利用副產(chǎn)物濾泥、酒精廢醪液開發(fā)甘蔗復(fù)合肥

長期以來，由于傳統(tǒng)有機(jī)肥源數(shù)量的限制，甘蔗生產(chǎn)投入的養(yǎng)分主要以化肥為主，這不僅是加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的投入，而且無機(jī)化肥的長期施用，造成蔗區(qū)農(nóng)業(yè)土壤理化性狀變劣，有機(jī)質(zhì)含量少，土壤養(yǎng)分少而不均，嚴(yán)重影響了甘蔗生產(chǎn)的發(fā)展。濾泥作為一種優(yōu)良的有機(jī)肥源，應(yīng)大力進(jìn)行推廣應(yīng)用，同時(shí)，由于濾泥其肥粒細(xì)小，養(yǎng)分好，松軟、水分適度并含有一定的糖分等營養(yǎng)物質(zhì)，又是生物固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌等作物增產(chǎn)菌的適宜載體，可與現(xiàn)代生物高技術(shù)結(jié)合，接種生物菌，開發(fā)生物肥，提高利用價(jià)值。

糖廠的另一副產(chǎn)物酒精廢醪液，有機(jī)污染物的含量高，一般含CODcr：100～120g/L，BOD5：50～60g/L，容易造成水體富營養(yǎng)化、缺氧、水質(zhì)惡化、發(fā)臭，嚴(yán)重污染地表、地下水，是極難處理的高濃度有機(jī)廢水。近年來，為治理酒精廢醪液，部分糖廠蔗區(qū)都在示范推廣酒精廢醪液灌溉蔗田，但嚴(yán)格講，不符合環(huán)境保護(hù)政策及法規(guī)。

酒精廢醪液雖然是有機(jī)污染物含量高的物質(zhì)，但其中也含有很多營養(yǎng)物質(zhì)，如果加以一定的工藝處理，和濾泥一樣可以作為制造有機(jī)生物復(fù)混肥的原料。酒精廢醪液處理的方法有蒸發(fā)濃縮法、沉降法等。近年來開展的“沖灰水”技術(shù)，也是處理酒精廢醪液的一種實(shí)用方法，“沖灰水”技術(shù)主要是在糖廠的水膜除塵系統(tǒng)中，利用酒精廢醪液，經(jīng)渣水分離器分離出酵母泥等固形物，濾清液送入清液池，再用泵送至鍋爐水膜除塵器作除塵沖灰用，以替代清水。排出的沖灰水經(jīng)曲篩過濾后進(jìn)入混合池，再泵入渣水分離器分離出來的上清液排入清液池供循環(huán)使用。渣水分離器排出的灰渣和曲篩分出的灰渣均排入沉灰池，沉灰池中沉積的灰水經(jīng)重力沉降后回流至混合池，灰渣靠重力疏水和自然蒸干，即成為含多營養(yǎng)物具有潛在利用價(jià)值的混合物質(zhì)，有機(jī)物含量約7%，P2O5含量約0.04%，K2O含量約1%，總氮含量約0.5%。

經(jīng)過處理的濃廢醪液，與現(xiàn)代生物高技術(shù)結(jié)合，接種生物菌，經(jīng)多級(jí)發(fā)酵培養(yǎng)，就可生產(chǎn)出高效復(fù)合微生物發(fā)酵劑；如果加上灰渣、濾泥等作為基質(zhì)，就可以生產(chǎn)開發(fā)出固定高效生物菌肥。另外，根據(jù)甘蔗的營養(yǎng)需求配比無肥氮、磷、鉀又可以開發(fā)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)復(fù)混(合）肥。

高效復(fù)合微生物發(fā)酵劑的工藝流程圖

固體肥工藝流程圖

4 市場前景

長期以來，由于傳統(tǒng)有機(jī)肥源數(shù)量的限制，甘蔗生產(chǎn)投入的養(yǎng)分主要以化肥為主，這不僅是加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的投入，而且無機(jī)化肥的長期施用，造成蔗區(qū)農(nóng)業(yè)土壤理化性狀變劣，有機(jī)質(zhì)含量少，土壤養(yǎng)分少而不均，嚴(yán)重影響了甘蔗生產(chǎn)的發(fā)展。濾泥與酒精醪液開發(fā)的優(yōu)良有機(jī)肥，肥粒細(xì)小，養(yǎng)分好，松軟、水分適度，含有固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌等作物增產(chǎn)菌，氮磷鉀配比科學(xué)，利用價(jià)值高，產(chǎn)業(yè)化前景好。

Development and Utilization on Filter Mud of Cane Sugar by-product and Wastewater from Alcoholic Fermentation of Molasses

ZHANG Yue-bin1，GAO Zheng-qing2
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan,Yunnan 661600,China; 2.Light Industry Institute of Yunnan Province,Kunming 650034,China)

There are an importance and eco1ogica1 significance for deve1opment fi1ter mud of cane sugar byproduct and wastewater from a1coho1ic fermentation of mo1asses to use as sugarcane compound ferti1izer.

Cane sugar by-product;Fi1ter mud;Mo1asses;Wastewater from a1coho1ic fermentation

雜566.109（9）

A

1007-2624(2009）01-0063-02

2008-05-11

云南省科技強(qiáng)省攻關(guān)課題研發(fā)內(nèi)容(2008～2010）。

張躍彬(1968-），男，云南省建水縣人，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所研究員，主要從事甘蔗綜合技術(shù)研究開發(fā)。