CN101462899B

CN101462899B - 利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺

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Publication number: CN101462899B
Application number: CN2008102192157A
Authority: CN
Inventors: 林晓山; 林万湘
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhanjiang In Science And Technology Development Co Ltd
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: CN101462899A

Abstract

一种利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，按以下工艺步骤：酒精废液浓缩→碱化反应→混合反应堆化发酵→粉碎、分筛，混合工序及圆盘成球→扑粉、干燥、分筛及包装。本发明利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，彻底把糖厂和酒精厂的废渣、废水回收利用好，解决以往废物排放对环境造成污染的问题，增加企业的经济效益及社会效益。新型腐植酸复合肥集增产效益、品质效益、环境生态效益于一身，作为进口复合肥料的替代产品，具有较强的市场竞争力，代表着今后肥料发展的根本方向。

Description

利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺

技术领域

本发明涉及一种利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺。

背景技术

甘蔗糖厂生产过程有废渣、废水排放，废渣有滤泥、炉灰、蔗渣，废水有桔水(废密)、酒精废液。这些东西都是碳、氢、氧的碳水化合物，含有大量有机酸、氮、磷、钾、和各种糖类等有机质，都是制造有机复合肥的原料。由于糖厂生产澄清工艺不同，有亚硫酸法和碳酸法之分，就有两种不同性质的滤泥：亚硫酸法滤泥量占日榨量的3％左右，碳酸法滤泥量占日榨量的7％左右。亚硫酸法滤泥养分高，直接施用也有较好肥效；碳酸法滤泥含Ca高，有机质和糖分较少，直接施用效果差，很少被使用，造成生产厂排放困难，严重污染自然环境。

根据以上情况，专利发明人早在80年代就利用亚硫酸法滤泥与无机养分研制有机复合肥，经三年时间肥效对比试验，种甘蔗产量提高8—12％，蔗糖分提高0.8—1％，消灭了甘蔗的白斑病，种水稻和其他经济作物也得到丰收。施用有机肥的土地有机质逐年增加，有防止土地板结等优点。但以上工艺是物理加工为主，仍是粗放型的，只利用了亚硫酸法的滤泥，糖厂的桔水、酒精废液、炉灰、蔗髓和碳酸法滤泥都没有被利用，除了桔水可以作酒精原料外，其他只能自然排放，对自然环境产生严重污染。特别是桔水和酒精废液，可产生大量原生腐殖酸和合成腐殖酸，不加以利用则造成自然资源极大浪费。利用糖厂废渣、废水研制腐殖酸有机复合肥，对糖厂环保综合治理，腐殖酸有机复合肥有固氮、活化磷和钾的作用，从而使农肥增加有机肥源，减少无机养分的污染，保证土地在良好环境中耕种，为人类多作贡献。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种能充分利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，该利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，按以下工艺步骤：

(1)酒精废液浓缩

酒精废液经冷凝蒸发器与温度≥108℃冷冻剂进行热交换，酒精废液温度升至60--75℃，在真空度把≤0.85Mpa下进行蒸发，酒精废液浓缩到水份含量为20％；

(2)碱化反应

将桔水与酒精废液浓缩液按重量比2∶1的比例进行混合，按混合物中蔗糖含量的比例，加入与混合物重量比1∶1.5—1.7的碳酸氢铵，在碱化反应罐内进行反应，温度常温，反应时间≥1小时，反应物的PH≤7；

(3)混合反应

反应混合液与水分含量≤40％的滤泥，按重量比为1∶1.3—1.8的比例混合，同时加入按混合物重量1％的磷酸二氢钾，控制混合物水含量≤32％，水分过高时适当添加磷矿粉，混合时间15—20分钟；

(4)堆化发酵

将步骤(3)所得混合物，堆放自然发酵，时间为14—16天，温度<50℃，物料水分≤20％；堆化前三天，每天翻动一次，而后隔天翻一次。最后三天不翻动；

(5)粉碎、分筛

堆化后的混合物经粉碎和分筛，把粒度≤0.1—2.0mm的物料送下一工序，颗粒较大和未发酵的送回混合反应工序；

(6)混合工序及圆盘成球

这一步骤与现有的无机复合肥生产工艺相同，先按产品质量标准，原料配方进行，加入的无机养分经粉碎后加入，混合时间≤10分钟，混合物料温度≤12％，混合物料放入圆盘成球机成球，成球过程要喷黏结剂，黏结剂占混合物重量10—11％；

(7)扑粉、干燥、分筛及包装扑粉、干燥、分筛及包装的工艺与现有的无机复合肥生产工艺相同，干燥温度≤100℃。

所述步骤(6)中的黏结剂为磷酸加尿素或硫酸加尿素，磷酸(硫酸)加尿素的比例为1：1，酸的浓度为≤50％。

本发明利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，彻底把糖厂和酒精厂的废渣、废水回收利用好，解决以往废物排放对环境造成污染的问题。废弃物与碱盐反应生成合成腐殖酸，再与滤泥及废液的糖类有机质和自身菌种堆化发酵原生腐殖酸，把这种腐殖酸与无机养分混合造粒，就形成为腐殖酸有机复合肥。并经科学配制能生产多种专用型肥料。按成本价在1500元左右腐殖酸有机复合肥产品质量标准，与无机中低浓度国产复合肥标准比要胜一筹，按无机复合肥现行价为2500元/吨，按每吨销售价在2000元以上，每吨纯利在500元以上。

本发明技术主要是利用废弃的糖厂废渣废水生产合成腐殖酸，同时废渣的自身菌种在无机养分供给下发酵作糖类物生成原生腐殖酸，这样利用糖厂废渣生产两种腐殖酸有机复合肥技术。并且利用低温、高效、节能蒸发工艺和设备造型的技术，把酒精废液进行浓缩到含水份20％，热效能提高5倍左右。如浓缩8m³酒精废液，变成1m³浓缩液，耗电160度，回收肥料，按现行肥料价格算，折合人民币1900元。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

由于糖厂生产过程的澄清工艺不同，有亚硫酸法和碳酸法之分，产生的滤泥分为亚硫酸法滤泥和碳酸法滤泥。

实施例一：亚硫酸法滤泥为原料

本发明的利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，按以下工艺步骤：

1、酒精废液浓缩

酒精废液的PH值为4.2—4.9，偏酸性，主要成份：糖分1.7％、灰分、有机质及原生腐殖酸6.5％，N为0.06％，PO₂O₅为0.01％，K₂为0.23％，水分为91.5％。由于它的水分含量高，利用率低，所以在使用之前要进行浓缩，浓缩垂度80°Bx与桔水浓度相似。

利用电热泵的工作原理，以冷冻剂为载体，已汽化的30℃冷冻剂气体经电热泵压缩，压力1.2--1.8Mpa，温度≥108℃，在瘁冷凝蒸发器中与酒精废液进行热交换，20℃酒精废液被加热到60--75℃，真空度≤0.85Mpa下进行蒸发浓缩为含水量为20％的酒精废液浓缩液，而108℃的高压冷冻剂气体冷凝为同等压力的30℃液体，在蒸发冷凝器中，30℃冷冻剂液体与从冷凝蒸发器中产生的60--75℃水蒸汽进行冷热交换，再次气化，冷冻剂经电热泵压缩循环使用，而水蒸汽冷凝为30℃的水，从而增加蒸发效率。电热泵的效率最高，它热能转换提高5倍，利用电热泵的蒸发系统，浓缩1立方含水量为20％的酒精废液浓缩液耗电160度。

2、碱化反应

桔水含蔗糖36％，浓缩80°Bx垂度酒精废液含蔗糖13.6％，因为蔗糖分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，分子量342.30，分子中含有7个酚羟基(-OH)₇，它的酚羟基与碱盐的金属离子反应就生成合成腐殖酸碱的碱可溶物。

碱化反应方程式：

将桔水与酒精废液浓缩液按重量比2：1的比例进行混合，按混合物中蔗糖含量的比例，加入与混合物重量比1∶1.5—1.7的碳酸氢铵，在碱化反应罐内进行反应，反应温度为常温，反应时间≥1小时，反应物的PH值7左右。

3、混合反应

将上一步骤所得的反应混合液与水份含量≤40％的滤泥，根据产品的质量标准，按重量比1：1.5—1.8的比例混合(也可以加入少量的炉灰及蔗髓，但要适当减少滤泥的量)，同时加入按混合物重量1％磷酸二氢钾，其作用在于增加N、P养分及除嗅作用，控制混合物含水量≤32％，若水分过高，适当加一些磷矿粉，混合时间在20分钟，然后运到堆化地堆化。

4、堆化发酵

将步骤(3)所得混合物，将其堆放在一起，利用自身菌种自然发酵，生成含原生腐殖酸和合成腐殖酸的有机复合肥基本肥。堆化时间为15天左右，堆化温度<50℃，物料水分由≤32％降到≤20％。为了堆化的混合物料与空气接触，增加氧分，在堆化的前三天每天翻动一次，而后隔天翻动一次，最后三天不翻动。

5、粉碎和分筛

堆化后的混合物由于颗粒度大小不一，不是粉状，不适合下一工序造粒工艺的要求，需经粉碎和分筛，把粒度≤0.1—2.0mm的混合物料送下一工序，而颗粒比较大和未发酵的送回混合反应工序。

6、混合工序及园盘成球

混合工序与现有技术的无机复合肥生产工艺相同，按产品质量标准及原料配方进行，有机肥部分是步骤(5)所得的混合物，无机养分一般经粉碎后加入，混合时间≤10分钟，混合物料的湿度≤12％。

为了制造粒状肥，那就得成球，其工艺与现有的无机复合肥生产工艺相同。因为腐殖酸有机复合肥原料含有机质多，物料比较松散，在园盘成球过程中，采用喷雾的形式加入磷酸加尿素或硫酸加尿素作为黏结剂，黏结剂占混合物重量10—11％，磷酸(硫酸)加尿素比例为1∶1，酸的浓度为≤50％。

7、扑粉、干燥、分筛及包装

扑粉、干燥、分筛及计量包装与现有的无机复合肥生产工艺相同，其不同的是干燥温度，无机复合肥的干燥温度≤120℃，而腐殖酸有机复合肥的腐殖酸易挥发，因此干燥温度≤100℃。

实施例二：碳酸法滤泥为原料

工艺步骤与实施例一相同，只是在步骤(3)碱化反应液与滤泥、炉灰及蔗髓的比例为1：1.3～1.5。

本发明采用的主要设备是生产复合肥的普通设备，如皮带机、螺旋机、斗提机、盘形球机、回转烘干机、振动分筛机、混合机、碱化反应罐、风机、水泵等。

本发明产品质量标准

一、以亚硫酸法滤泥生产的腐殖酸有机复合肥

1、产品质量标准

腐殖酸≥18％，有机质≥45％，N≤9％，P≤5％，K≤6％，水分≤12％，无机钙、镁、硫3％，粒度1—4mm。

2、原料及费用

桔水与酒精浓缩液280Kg 150元，亚硫酸法滤泥450Kg 25元，碳酸法碱138Kg 117.3元，尿素50Kg 135元，氯化钾80Kg 336元，磷酸氢钾10Kg 70元，磷酸50Kg 350元，炉灰50Kg 5元，合计1180Kg＝1188.3元。

二、以碳酸法滤泥生产的腐殖酸有机复合肥

1、产品质量标准

腐殖酸≥18％，有机质≥33％，N≤9％，P≤5％，K≤6％，水分12％，无机钙、镁、硫15％，粒度1—4mm。

2、原料及费用

桔水与酒精浓缩液280Kg 150元，亚硫酸法滤泥450Kg 25元，碳酸法铵138Kg 117.3元，尿素50Kg 135元，氯化钾80Kg 336元，磷酸氢钾10Kg 70元，磷酸50Kg 350元，炉灰80Kg 8，合计1138Kg＝1176.3元。

Claims

1.一种利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，其特征是按以下工艺步骤：

(1)酒精废液浓缩

酒精废液经冷凝蒸发器与温度≥108℃冷冻剂进行热交换，酒精废液温度升至60-75℃，在真空度≤0.85Mpa下进行蒸发，酒精废液浓缩到水份含量为20％；

(2)碱化反应

将桔水与酒精废液浓缩液按重量比2∶1的比例进行混合，按混合物中蔗糖的含量加入碳酸氢铵，蔗糖与碳酸氢铵的重量比为1∶1.5-1.7，在碱化反应罐内进行反应，温度常温，反应时间≥1小时，反应物的PH≤7；

(3)混合反应

反应混合液与水分含量≤40％的滤泥按重量比为1∶1.3-1.8的比例混合，同时加入混合物重量1％的磷酸二氢钾，控制混合物水含量≤32％，水分过高时适当添加磷矿粉，混合时间15-20分钟；

(4)堆化发酵

将步骤(3)所得混合物，堆放自然发酵，时间为14-16天，温度＜50℃，物料水分≤20％；堆化前三天，每天翻动一次，而后隔天翻一次，最后三天不翻动；

(5)粉碎、分筛

堆化后的混合物经粉碎和分筛，把粒度≤2.0mm的物料送下一工序，颗粒较大和未发酵的送回混合反应工序；

(6)混合工序及圆盘成球

这一步骤与现有的无机复合肥生产工艺相同，需按产品质量标准进行，在步骤(5)所得的混合物中加入经粉碎后的无机养分，混合时间≤10分钟，混合物料湿度≤12％，混合物料放入圆盘成球机成球，成球过程要喷黏结剂，黏结剂占混合物重量10-11％；

按亚硫酸法滤泥生产的腐殖酸有机复合肥的产品质量标准为：腐殖酸≥18％，有机质≥45％，N≤9％，P≤5％，K≤6％，水分≤12％，无机钙、镁、硫3％，粒度1-4mm；

按碳酸法滤泥生产的腐殖酸有机复合肥的产品质量标准为：腐殖酸≥18％，有机质≥33％，N≤9％，P≤5％，K≤6％，水分12％，无机钙、镁、硫15％，粒度1-4mm；

(7)扑粉、干燥、分筛及包装

扑粉、干燥、分筛及包装的工艺与现有的无机复合肥生产工艺相同，干燥温度≤100℃。

2.据权利要求1所述利用糖厂废渣、废水生产腐殖酸有机复合肥的工艺，其特征是所述步骤(6)中的黏结剂为磷酸加尿素或硫酸加尿素，磷酸或硫酸加尿素的比例为1∶1，酸的浓度为≤50％。