CN1891677A - 一种苹果渣综合利用处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种这种苹果渣综合利用处理方法，采取如下处理步骤：A.配料处理：将苹果渣加水稀释为含有固型物10％以下的浆状液，加入生石灰调节pH，加入氮肥调节浆状液的碳氮比，在酸化池放置8－12小时；B.沼气发酵：厌氧发酵1－7天，产生沼气用于苹果汁生产的锅炉；C.固液分离：沼液返回步骤A继续补充水分或直接作为液肥使用，D.沼渣加入农林残余物和生物有机肥发酵菌剂再进一步好氧发酵7－10天得到沼渣有机肥。本发明的一项重要贡献在于利用苹果汁生产企业的剩余热水调节发酵温度，同时解决了困扰苹果汁生产企业的废弃物排放问题，基本做到零排放，经济、有效地综合利用苹果渣使之反哺于大自然。

Description

一种苹果渣综合利用处理方法
技术领域
本发明涉及到一种苹果渣综合利用处理方法，尤其是苹果汁生产企业直接下线的苹果渣的综合利用和处理，属于农林废弃物综合治理技术领域。
背景技术
我国年产苹果接近2000万吨，苹果汁加工企业每年排出苹果渣100万吨，在苹果渣综合利用方面有人提出了生产饲料、提取果胶、提取苹果多酚等多项深加工利用方式，作为饲料无疑是苹果渣大量利用的有效途径，但因苹果渣中含有果胶和单宁成分，对家畜和家禽消化有不良影响.故不宜直接作为饲料应用，还要经过发酵、干燥处理才能适于商品生产和运输。因苹果汁生产企业在苹果汁生产期每天的出渣量相当大，目前果渣除少量被用于饲料外，绝大部分被当作垃圾运出，倒入荒沟荒坡中，几天后果菜渣变红变黑，长毛发泡，腐烂酸臭，气味难闻。遇到雨天，随水而流，污染环境，附近住户意见很大，既浪费资源又污染周边环境，已经成为制约苹果汁加工企业持续发展的瓶颈。因此研究苹果渣的综合处理技术，亟待解决环境污染问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种苹果渣综合利用处理方法，结合苹果汁生产企业果汁浓缩工序的剩余蒸发废水，通过好氧发酵和厌氧发酵，生产生物有机肥和回用于苹果汁生产的沼气。
本发明的技术方案是这样实现的：这种苹果渣综合利用处理方法，其特征在于采取如下处理步骤：
A、配料处理：将苹果渣加水稀释为含有固型物10％以下的浆状液，加入生石灰调节pH为6.8-7.0，按照碳∶氮为20-30∶1的比例加入氮肥调节浆状液的碳氮比，在酸化池放置8-12小时；
B、沼气发酵：将步骤A得到的浆状液置于发酵罐中，于20-65℃厌氧发酵1-7天，产生沼气用于苹果汁生产的锅炉；
C、固液分离：使用固液分离机将步骤B产气后的浆状液分离；沼液返回步骤A继续补充水分或直接作为液肥使用，沼渣排出；
D、将步骤C得到的沼渣加入农林残余物和生物有机肥发酵菌剂再进一步好氧发酵7-10天得到沼渣有机肥。
所述苹果渣综合利用处理方法，步骤A所述加入的氮肥包括尿素、碳铵、豆粕、人畜粪尿其中一种或几种。
所述苹果渣综合利用处理方法，步骤A所述苹果渣加入的稀释水是苹果汁生产浓缩工序中蒸发冷凝的60-65℃热水。
所述苹果渣综合利用处理方法，步骤A所述的酸化池采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
所述苹果渣综合利用处理方法，步骤B所述的沼气发酵温度采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
所述苹果渣综合利用处理方法，所述的沼渣固体发酵采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
所述苹果渣综合利用处理方法，步骤A所述的苹果渣脱酸处理之后先进行固液分离，液体进行沼气厌氧发酵，固体苹果渣加入农林残余物和生物有机肥发酵菌剂进行好氧发酵得到有机肥。
所述苹果渣综合利用处理方法，苹果渣液体厌氧发酵的时间为1-2天，苹果渣固体好氧发酵时间20-30天。
所述苹果渣综合利用处理方法，所述的苹果渣固体发酵生物有机肥采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
本发明首先在苹果渣中添加氮肥，利用厌氧发酵使苹果渣浆液产生沼气回用于生产，在发酵过程中苹果渣中的果胶物质大量分解，为液固分离及其后的沼渣进一步通过好氧发酵生产有机肥创造了条件，本发明的一项重要贡献在于利用苹果汁生产企业的剩余热水调节发酵温度，采用中高温发酵，产气快，效率高。同时解决了困扰苹果汁生产企业的废弃物排放问题，基本做到零排放，经济、有效地综合利用苹果渣使之反哺于大自然。
附图说明
图1是本发明的苹果渣综合利用处理方法流程图
图2是本发明的苹果渣综合利用处理方法另一种技术方案流程图
具体实施方式
实施例1
结合图1工艺流程简述如下处理步骤：
1、配料处理：将搾出苹果汁后剩余鲜苹果渣(含水65-75％、pH值3.2-3.5)倒入配料池，鲜苹果渣与果汁厂蒸发器排出的温度60-65℃含酸废水混合、搅拌，使混合浆液浓度达8～10％、温度≥50℃，同时每吨混合液加入工业用生石灰4-5公斤，调整混合液的pH值至6.8-7.5，每吨混合液测定碳氮比(一般苹果渣烘干后含碳40％左右、含氮1％左右)后加入尿素、碳铵等14-18公斤，调整混合液碳氮比至24～28∶1，在池内放置10～12小时；
上述步骤中加入氮肥的目的是调节苹果渣浆液的碳氮比，使之能够产生沼气，氮、碳为形成微生物的氨基酸、蛋白质、核酸的最重要营养源。本发明选择产生沼气的碳氮比是24-28∶1，碳氮比范围小时，碳不足，由于菌体增殖量的降低，氮不能充分利用，过剩的氮变成游离的氨，对甲烷菌的活动产生抑制作用。由于苹果渣中含氮量比较低，所以需要添加氮肥，还可加入人畜粪尿或豆粕等高含氮物质。
上述步骤中加入水稀释的目的是降低料液粘度，发酵过程是在可溶性有机物中进行，粘度不能过高。
2、沼气发酵：待苹果渣浆液pH值降到5-6，用泵将酸化液泵入厌氧发酵罐(沼气罐)发酵，1-10天产生沼气。沼气经过滤，去除H2S、NH3等有毒物质后，送入用气装置，用于苹果汁生产中的供热或发电。关于沼气应用，现有技术有成熟处理方法，在此无庸赘述。
厌氧发酵的发酵剂采用逐步驯化方式从其它沼气池取得，发酵温度和有机物负荷及沼气生成量有关，所以尽可能使发酵温度恒定，本发明采用40-50℃中高温发酵。上述酸化池、沼气罐均用果汁加工厂温度60-65℃废水通过换热器保温至40-50℃。
3、固液分离：使用LJG-1型固液分离机将产气后的浆状液分离；沼液可以返回步骤1继续补充水分或直接作为液肥使用，沼渣排出；
4、将沼渣(含水量50～70％)，排入搅拌池或堆沤发酵，每吨沼渣加入生物有机肥发酵菌剂约2公斤，生物有机肥发酵菌剂也可通过稀释50-100倍均匀喷雾搅拌。辅料：玉米秸秆、麦秸、木屑等10-50公斤，经7-10天好氧发酵，得到沼渣有机肥直接使用，或作为复混生物有机肥料的原料再进行工业化生产。
上述实施例中沼气厌氧发酵由于产生甲烷等代谢物会产生恶臭，虽然达到减容目的，但仍不能直接还田。对机械脱水后的沼渣，主要采用好氧发酵制取生物有机肥，好氧发酵过程是通过好氧性微生物的生物代谢作用，使沼渣中有机物转化为富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO2、H2O和热量，大量热量使物料维持持续高温(如温度不够亦可采用果汁加工厂温度60-65℃废水通过换热器保温)，降低物料的含水率，有效的去除病原体、寄生虫卵和杂草种子活性，使沼渣达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。
添加秸秆、锯末等农林残余物的目的是使发酵池或堆通风透气，必要时亦可强制鼓风。
上述生物有机肥发酵菌剂有很多企业生产，如广西柳州宏华生物发展公司的“有机物料腐熟剂”，北京华夏康源科技有限公司的“金宝贝生物发酵剂”，北京神农采禾生物科技有限公司的“神农采禾”，广东颐永堂生物工程有限公司的“肥士特”，漳州三炬生物科技有限公司的“生物有机肥发酵菌剂”等。
实施例2
结合图2工艺流程给出本发明的另外一种延伸技术方案，配料处理与实施例1相同，配料脱酸后的苹果渣浆状液首先进行液固分离，液体进入沼气罐厌氧发酵1-2天可产生沼气，固体果渣进行好氧发酵20-30天生产有机肥，这种工艺路线的优点是基于液体发酵产气快，周转率高。如果产气后的沼液不能及时使用需要排放，还要经过曝气处理。缺点是工艺路线比实施例1略长，好氧发酵处理量大时间长，总体产气效率低。
本发明列举的实施例旨在更进一步地阐明苹果渣综合利用的工艺方法，而不对本发明的范围构成任何限制，用本发明实施例和经由本发明权利要求书1-9所述的方法均可实现苹果渣综合利用生产沼气和有机肥产品。

Claims (9)

1、一种苹果渣综合利用处理方法，其特征在于采取如下处理步骤：
A、配料处理：将苹果渣加水稀释为含有固型物10％以下的浆状液，加入生石灰调节pH为6.8-7.5，按照碳∶氮为20-30∶1的比例加入氮肥调节浆状液的碳氮比，在酸化池放置8-12小时；
B、沼气发酵：将步骤A得到的浆状液置于发酵罐中，于20-65℃厌氧发酵1-7天，产生沼气用于苹果汁生产的锅炉；
C、固液分离：使用固液分离机将步骤B产气后的浆状液分离；沼液返回步骤A继续补充水分或直接作为液肥使用，沼渣排出；
D、将步骤C得到的沼渣加入农林残余物和生物有机肥发酵菌剂再进一步好氧发酵7-10天得到沼渣有机肥。
2、根据权利要求1所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于步骤A所述加入氮肥包括尿素、碳铵、豆粕、人畜粪尿其中一种或几种。
3、根据权利要求1或2所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于：步骤A所述苹果渣加入的稀释水是苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水。
4、根据权利要求1所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于步骤A所述的酸化池采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
5、根据权利要求1所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于步骤B所述的沼气发酵温度采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
6、根据权利要求1所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于所述的沼渣固体发酵采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
7、根据权利要求1所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于步骤A所述的苹果渣脱酸处理之后先进行固液分离，液体进行沼气厌氧发酵，固体苹果渣加入农林残余物和生物有机肥发酵菌剂进行好氧发酵得到有机肥。
8、根据权利要求7所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于液体厌氧发酵的时间为1-2天，苹果渣固体好氧发酵时间20-30天。
9、根据权利要求7所述苹果渣综合利用处理方法，其特征在于所述的苹果渣固体发酵生物有机肥采用苹果汁生产中蒸发冷凝的60-65℃热水换热调节。
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