CN106220285A - 从酒精废醪液中制取液体肥的方法 - Google Patents

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周力平
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明公开了一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，该方法以酒精废醪液为原料，以改性钾离子筛作为吸附剂，对废醪液中的钾离子进行吸附，吸附完成后进行升温处理，并用铵盐溶液进行洗脱，最后进行过滤、浓缩并添加一定比例的微量元素，即可得到富含氮、磷、钾及多种微量元素的液体肥。本发明生产工艺简单，能高效利用有机废弃物资源，产品养分含量高，杂质少，可广泛应用于叶面喷施、滴灌、喷灌等水肥一体化的农业设施。

Description

从酒精废醪液中制取液体肥的方法
技术领域
本发明涉及一种以酒精废醪液为原料制备液体肥的方法。
背景技术
酒精废醪液是酒精生产过程中，成熟醪液在粗馏塔蒸馏提取酒精后排放的残液，每生产1吨酒精就会产生10～15立方米酒精废醪液。酒精废醪液外观呈深褐色，其COD和BOD含量较高，是一种高浓度有机污染物，废醪液对水环境会造成严重危害， 但同时废液中含有大量农作物所需的营养物质，所以它又是一种宝贵的资源。据分析，废醪液中含有机物6%～8%；P2O5 0.02%～0.04%；K2O 0.6%～1.2% ；总氮0.3%～0.5%。废醪液中的有机质，经实践证实，能改善土壤的物理、化学和生物性质，可作为农田肥料。
目前国内外废醪液的治理措施主要有稀释农灌法、水膜除尘水循环使用法、直接灌溉法、超滤膜处理法、生产光合菌液态肥法( PSB 技术) 等。在各种技术中，PSB生化技术可生产微生物液态菌肥，用于农业灌溉。但此技术运行费用高，生产的液态菌肥肥效一般，且运输量大，需要投入大量的资金处理废醪液和运送菌肥，致使推广不易。
与传统肥料相比，液体肥料作为新型的高效复合肥，具有以下优点：1、生产费用低。生产企业可节省生产固体肥料的部分设备装置，如喷浆、造粒、烘干等，并且，生产过程中无粉尘、无烟雾，不会造成环境污染和损害人体健康。2、能直接被作物吸收。施入土壤后，营养成分可直达根系，无需再经长时间的化学变化过程，并且，大大降低了某些营养成分被土壤固定的数量。3、节支增产效果显著。既可减少施肥次数，节省人力支出和物力消耗，又可使农作物增产5％～15％。4、施用方便迅速。可直接喷施，同时也可与农药结合起来喷洒，而且配方设计精确，各种营养元素均匀合理，施用方便，尤其便于规模化生产、机械化施用。20世纪90年代以来，美国每年消耗的液体肥料占化肥消费总量的38％以上。以色列使用液体肥料方式达80～90%。我国发展液体肥料较晚，近几年。由于叶面肥料和灌溉技术特别是滴灌技术的应用，液体肥料得到迅速发展，前景广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，该方法生产工艺简单，产品养分含量高，杂质少。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，包括以下步骤：
a、取一定量的钾离子筛，加入饱和 NH4Cl 溶液，煮沸1~3小时，倾去混浊液，并以清水洗涤2~4次，得到改性钾离子筛。
b、将20~40℃的酒精废醪液通过装有步骤(a)改性钾离子筛的吸附柱进行吸附，吸附流速为1~4BV/h，吸附时间为1~2小时。
c、钾离子吸附饱和后，排除吸附柱中残留废液，用80~100℃的高温液对吸附剂进行升温处理，升温时间为20~40分钟。
d、吸附剂进行升温完成后，排除吸附柱中残留废液，用60~80℃质量分数为10%~20%的铵盐溶液作为洗脱剂对吸附柱进行洗脱，洗脱流速为4~8BV/h。
e、将得到的洗脱液进行过滤处理，并蒸发浓缩去除30~50%的水分。
f、将浓缩后的溶液按一定比例添加微量元素，即可得到富含氮、磷、钾及多种微量元素的液体肥。
优选的是，所述的高温液为热醪液或热水中的一种。
优选的是，所述的铵盐溶液为磷酸一铵或磷酸二铵中的一种制备。
所述的微量元素为镁、钙、 锌、锰、铁、铜、硼、钼中的一种或者多种。
所述的微量元素镁为硫酸镁、硝酸镁中的一种或两种，添加量为25~35g/L；微量元素钙为氯化钙、氧化钙中的一种或两种，添加量为10~15g/L；微量元素锌为硫酸锌、硝酸锌中的一种或两种，添加量为5~12g/L；微量元素锰为硫酸锰，添加量为10~17g/L；微量元素铁为硫酸亚铁，添加量为8~16g/L；微量元素铜为硫酸铜，添加量为7~14g/L；微量元素硼为硼酸，添加量为12~20g/L；微量元素钼为钼酸铵，添加量为2~6g/L。
本发明具有的优点和技术效果：
（1）本发明采用离子交换方法，以磷酸一铵、磷酸二铵为洗脱剂，可有效提取出废醪液原料中的钾离子，生产出的产品同时富含氮、磷、钾三种植物所需大量元素，通过过滤手段可去除绝大部分不溶性杂质，通过浓缩和合理添加微量元素可有效提升液体肥营养，满足大部分作物对营养的需求。
（2）本发明采用酒精废醪液为主要原料，成本低廉，通过离子交换方法即可得到富含氮、磷、钾的溶液，后续通过过滤、浓缩和添加微量元素的方法便可得到营养全面，杂质少的高品质液体肥。整个生产工艺简单、成本低廉，容易实现工业化生产。
（3）本发明生产工艺简单，能高效利用有机废弃物资源，产品养分含量高，杂质少，可广泛应用于叶面喷施、滴灌、喷灌等水肥一体化的农业设施。
附图说明
图1是依据本发明从酒精废醪液中制取液体肥的方法示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明保护范围并不局限于此。
实施例1：一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，步骤如下：
a、取一定量的钾离子筛，加入饱和 KCl 溶液，煮沸1小时，倾去混浊液，并以清水洗涤3次，离子筛基本改型为钾型。
b、将20℃的酒精废醪液冷通过装有步骤(a)改性钾离子筛的吸附柱进行吸附，吸附流速为2BV/h，吸附时间为1.5小时。
c、钾离子吸附饱和后，排除吸附柱中残留废液，用90℃的高温液对吸附剂进行升温处理，升温时间为30分钟。
d、吸附剂进行升温完成后，排除吸附柱中残留废液，用80℃质量分数为10%的磷酸一铵溶液作为洗脱剂对吸附柱进行洗脱，洗脱流速为6BV/h。
e、将得到的洗脱液进行过滤处理，并蒸发浓缩去除50%的水分。
f、按照硫酸镁25 g/L，氯化钙10g/L，硫酸锌5g/L，硫酸锰12g/L，硫酸亚铁10g/L，硫酸铜7 g/L，硼酸15g/L，钼酸铵4g/L的比例向浓缩后的溶液加入各种微量元素，即可得到富含氮、磷、钾及多种微量元素的液体肥。
实施例1与大量元素水溶肥国家标准部分指标对比:
实施例2：一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，步骤如下：
a、取一定量的钾离子筛，加入饱和 KCl 溶液，煮沸3小时，倾去混浊液，并以清水洗涤2次，离子筛基本改型为钾型。
b、将40℃的酒精废醪液冷通过装有步骤(a)改性钾离子筛的吸附柱进行吸附，吸附流速为4BV/h，吸附时间为2小时。
c、钾离子吸附饱和后，排除吸附柱中残留废液，用100℃的高温液对吸附剂进行升温处理，升温时间为40分钟。
d、吸附剂进行升温完成后，排除吸附柱中残留废液，用70℃质量分数为15%的磷酸一铵溶液作为洗脱剂对吸附柱进行洗脱，洗脱流速为8BV/h。
e、将得到的洗脱液进行过滤处理，并蒸发浓缩去除35%的水分。
f、按照硝酸镁35g/L，氧化钙15g/L，硝酸锌12g/L，硫酸锰17g/L，硫酸亚铁15g/L，硫酸铜14g/L，硼酸20g/L，钼酸铵6g/L的比例向浓缩后的溶液加入各种微量元素，即可得到富含氮、磷、钾及多种微量元素的液体肥。
实施例2与大量元素水溶肥国家标准部分指标对比:
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种从酒精废醪液中制取液体肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、取一定量的钾离子筛，加入饱和 NH4Cl 溶液，煮沸1~3小时，倾去混浊液，并以清水洗涤2~4次，得到改性钾离子筛；
b、将20~40℃的酒精废醪液通过装有步骤(a)改性钾离子筛的吸附柱进行吸附，吸附流速为1~4BV/h，吸附时间为1~2小时；
c、钾离子吸附饱和后，排除吸附柱中残留废液，用80~100℃的高温液对吸附剂进行升温处理，升温时间为20~40分钟；
d、吸附剂进行升温完成后，排除吸附柱中残留废液，用60~80℃质量分数为10%~20%的铵盐溶液作为洗脱剂对吸附柱进行洗脱，洗脱流速为4~8BV/h；
e、将得到的洗脱液经过滤处理，蒸发浓缩去除30-50%的水分；
f、将浓缩后的溶液按一定比例添加微量元素，得到富含氮、磷、钾及多种微量元素的液体肥。
2.根据权利要求1所述的从酒精废醪液中制取液体肥的方法，其特征在于，所述的高温液为热醪液或热水中的一种。
3.根据权利要求1所述的从酒精废醪液中制取液体肥的方法，其特征在于，所述铵盐溶液为磷酸一铵或磷酸二铵制备。
4.根据权利要求1所述的从酒精废醪液中制取液体肥的方法，其特征在于，所述的微量元素为镁、钙、 锌、锰、铁、铜、硼或钼中的一种或者多种。
5.根据权利要求5所述的从酒精废醪液中制取液体肥的方法，其特征在于，所述的微量元素镁为硫酸镁、硝酸镁中的一种或两种，添加量为25~35g/L；微量元素钙为氯化钙、氧化钙中的一种或两种，添加量为10~15g/L；微量元素锌为硫酸锌、硝酸锌中的一种或两种，添加量为5~12g/L；微量元素锰为硫酸锰，添加量为10~17g/L；微量元素铁为硫酸亚铁，添加量为8~16g/L；微量元素铜为硫酸铜，添加量为7~14g/L；微量元素硼为硼酸，添加量为12~20g/L；微量元素钼为钼酸铵，添加量为2~6g/L。
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