利用糖蜜酒精废液生产活性有机复合肥料方法

1、一种利用糖蜜酒精废液生产活性有机复合肥料方法，其特征 在于工艺流程为：第一步将甘蔗渣、酒精废液、滤泥和污泥按重量 配比混合搅拌均匀，利用空气中和物料本身所携带的自然好氧菌进 行高温发酵，发酵中进行人工强制通风，喷入酒精废液，翻堆，高 温发酵以后的物料1/5返回混合搅拌工段，4/5物料入下道工序； 第二步，从第一步下来的物料中，加入具有腐生性微生物菌种群的 物质、调整剂和粘土，将物料翻堆成截面三角形堆放，发酵中进行 强制通风，喷入酒精废液进行发酵，发酵后的1/5物料留作本工段 的基料，4/5物料进入下道工序；第三步，将物料翻堆成截面三角 形堆放，发酵中停止强制通风，喷入酒精废液进行堆腐性发酵，发 酵后的1/5物料留作本工段的基料，4/5物料进入下道工序；第四 步，在从第三步下来的物料中加入具有土壤活性微生物菌种群的物 质、烟灰、炉渣、石灰渣、过磷酸钙、微量元素化合物混合，喷入 酒精废液，翻堆成截面三角形堆放，翻堆、发酵，发酵后的物料 1/5留作发酵的基料，4/5作为活性有机复合肥料，
1)、第一步中物料的重量配比：甘蔗渣    25-35％
                            酒精废液  50-70％
                            滤泥       0-20％
                            污泥       0-20％
发酵温度60-80℃，发酵时间7-12天，其间翻堆1-3 次，
2)、第二步中加入的具有腐生性微生物菌种群的物质是含有大 量腐烂的植物残体的表层泥土、烂水果烂蔬菜堆，其用量一般控制在 发酵物料总重量的0-4％；调整剂分为酸碱度调整剂和氮素调整剂，
碱度调整剂为石灰、氢氧化钾、或氢氧化钠，酸度调整剂为磷酸、 过磷酸钙，酸碱度调整剂的用量以使酒精废液的PH为5.5-7.5，氮 素调整剂是尿素、硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵，将这些物质 与酒精废液配制成1-3％的溶液，其用量以使发酵物料的碳氮比在 30-40∶1，
酒精废液喷加的量使发酵物料的水份含量保持在65-75％，
加入的粘土量是全部发酵物料总重量的25-40％，发酵温度60 -70℃，发酵时间3-5天，
3)、第三步中：堆腐性发酵温度45-65℃，发酵时间20- 30天，其间翻堆3-5次，酒精废液的喷入量使发酵物料的水份含量 保持在60-70％，
4)、第四步中：加入的各种物质的配比是加入量占全部发酵物料总 重量的百分数：
烟灰                          0-5％
炉渣                          0-5％
石灰渣                        0-1％
过磷酸钙                     0-0.5％
微量元素化合物：
硼砂或硼酸                  0-0.05％
氯化锌或硫酸锌               0-0.1％
硫酸锰或氯化锰               0-0.1％
土壤活性微生物种群的物质       0-4％
土壤活性微生物种群的物质是指肥沃泥土、山塘土和石岩缝隙团粒 状山土，森林和山坡上含有大量腐烂的植物残体的表层泥土，野地里杂 草繁殖茂盛的根区域内的土壤，
发酵温度35-65℃，发酵时间8-14天，其间翻堆2-4次。
2、根据权利要求1所述的有机复合肥料方法，其特征在于高温发 酵和调整期发酵阶段配置有鼓风设备和通风管道。
3、根据权利要求1所述的有机复合肥料方法，其特征在于甘蔗渣 可以用其它的植物残体稻草、麦杆、树叶、杂草代替。
4、根据权利要求1所述的有机复合肥料方法，其特征在于所提到 的污泥为海泥、塘泥、河泥、城市污水处理后的污泥。

本生产工艺技术属于工业污水处理和环境保护技术领域。\n甘蔗制糖工业中产生的副产物糖蜜，在西方，大部分的国家是 将其用于直接喂牲畜；在我国，大部分是用于发酵制造食用酒精， 其结果是，由于酒精废液含有高浓度的COD(化学耗氧量)、 BOD(生物耗氧量)和SS(悬浮物)，大量地直接排放水域给自 然生态环境造成了严重的污染。长期以来。针对糖蜜酒精废液处理， 工业界和科技界都投入了大量的资金、人力、物力，至今也尚无特 别好的工艺治理方案。\n目前糖蜜酒精废液的治理，主要有三大类的治理方案。(1)、 将酒精废液经过一些处理以后排灌农田。这种方法只适合于在厂外 有大面积能承受废水净化、又缺水的非砂质土农田实施，否则，废 液会渗入江河或地下水源，引起污染；若施放不当，有机物还会烧 坏庄稼。一时的大量排放，在农业上难以操作。(2)、厌氧沼气- 耗氧爆气塘法。糖蜜酒精废液的COD一般都在10万mg/L左右， 经一次厌氧发酵以后，COD负荷还有20000-30000mg/L，仍 属于高浓度废液，发酵后的消化液，其颜色发黑，有臭味，周围环境 难以接受，并且耗氧爆气塘的投资和运行费用也大。(3)、酒精废 液经浓缩以后再加以处理利用，如作燃料、饲料、肥料、减水剂、 阻蚀剂、粘合剂等。采用多效蒸发系统来对糖蜜酒精废液进行浓缩， 由于废液的PH值较低，大约在3.4-4.8之间，加之废液是多 相性、多组份的复杂混合物的液体，使得蒸发系统的设备投资和运 行，能耗费用都太大，在废水的治理工程作业中，成为企业的一项 沉重的负担。\n同样的，在其它的食品、发酵工业的有机废液的处理上，也存 在上述的共同问题和难点。\n八十年代初以来，甘蔗糖厂的主要污染源，糖蜜酒精废液的治 理一直是人们从事的重大科研项目，先后有许多的治理方案和治理 工程的问世。日本协和发酵公司把浓缩液与粉碎的树皮混合堆放发 酵后，再配制成有机一无机复合肥；中国专利申请CN1078215A(申 请日1992年4月30日)的糖蜜酒精废液的处理方法等等。其工艺 技术方案都是以浓缩为不可缺少的工艺路线，故设备投资高，运行 生产时能源消耗大，其复合肥料的配制都是一加一的简单的混合和 配制，肥料中没有土壤微生物的活性，起不到用自然微生物来改良、 活化土壤的作用。\n本发明的目的就是针对现有技术的不足之处，把糖蜜酒精废液 以及甘蔗糖业生产中的所有污染物全部加以综合利用，综合利用后 的产品不再带来二次污染。其突出地表现在所有的废物废液的综合 利用，不是一次性的简单的混合和配制，而是分阶段根据不同的生 物化学反应的条件，分批适量的加入，同时根据物料的情况，加入 各种调整剂和引入有关的微生物种群进行生物发酵，具有科学性。 例如，在生物发酵的第一步，即高温发酵中，利用空气中的自然好 氧菌和物料本身所带的微生物菌种，在鼓风机通风条件下，通过生 物反应产生的热能，进行高温发酵，使得不断的有蒸汽排逸到大气 中，达到蒸发大量的酒精废液水分的目的；在生物发酵的最后一步， 引入含有大量的土壤微生物(包括腐生性微生物、腐植酸菌、固氮 菌、解钾菌、解磷菌以及可调节和促进作物生长的菌类等)和微量 元素化合物。使有机复合肥料与有益的土壤微生物形成自然的生态 协调体系，从而制得一种具有土壤微生物活性的有机复合肥料。\n把这种活性的有机复合肥料用于农业，能把有益的土壤微生物 引殖于植物根际的土壤中，使它们成为地下肥料的天然加工厂和植 物的保健医生，与有机复合肥料一起改良、活化土壤，使农作物更 好地生长，同时保护生态环境和人们的身心健康。\n本发明的技术方案，第一步是高温发酵，利用甘蔗糖厂的甘蔗 渣、酒精废液(或木薯酒精废液等)、滤泥、污泥(塘泥、河泥、 海泥、城市或糖厂污水处理的污泥等)，经过分类性的予处理，按 一定的比例进行混合均匀后，利用空气中的自然好氧菌和物料本身 所带的菌种，在大型发酵池中进行高温发酵，在大型发酵池的底部 和中部排布有风管，利用鼓风机对发酵料进行不断的通风，使整个 发酵池都处在高温和通风的条件下，使得从发酵物料的表面排入大 气中的热空气带走大量酒精废液的水分。第二步是调整期混合发 酵，在从高温发酵池运出来的物料中，投入腐生性微生物菌种群， 加入调整剂和粘土，将物料成截面三角形堆放，堆的底部，设置有 通风管，以调整堆肥发酵的通气性和温度。根据物料的湿度条件， 及时地向发酵料中喷入经过予处理后的酒精废液。第三步是堆腐性 发酵，将上述发酵后的物料堆翻堆一次，根据物料的湿度，喷入经 过予处理后的酒精废液，成截面三角形堆放，不再进行人工鼓风通 气，发酵期翻堆。第四步是土壤活性微生物发酵。往上述肥料堆中 加入具有土壤活性微生物种群的物质，和工业生产中产生的锅炉烟 囱灰、炉渣粉、石灰渣粉等废物，适当加入一些微量元素化合物， 然后翻堆成截面三角形堆放发酵，发酵期间翻堆，使整体物料混合 得更均匀，生物活性更稳定，此后，活性有机复合肥料成品就可以 散装或干燥后造粒包装出厂。\n本发明工艺流程如下：酒精废液的预处理，用石灰(或氢氧化 钾、氢氧化钠)将酒精废液的PH值调节到4.0-5.5之间；污泥 经自然干燥，粉碎过20目筛，混合搅拌物料配比(重量百分数)： 甘蔗渣25-35％，酒精废液50-70％，滤泥0-20％，污泥0-20％。第一 步，将上述物料混合并搅拌，利用空气中自然好氧菌和物料甘蔗渣、滤泥、 污泥本身带的自然菌种，在发酵池中进行高温发酵，发酵温度为60- 80℃，发酵时间为7-12天，在这期间，采用鼓风机和通气管道不断地向发 酵池中鼓吹空气，喷入pH为4.0～5.5的酒精废液，喷入酒精废液的量以 物料没有向外渗出废液为度，其间翻堆1-3次。发酵结束后，将1/5的物 料返回混合搅拌工段，4/5的物料入下道工序。第二步，在从上述工段来 的物料中，开始生产时，需加入富含霉菌微生物的物质(是从当地生产地点 周围150公里的范围内采集来的森林中的含有大量腐烂的植物残体的表 层泥土、烂水果烂蔬菜堆等，其用量一般控制在发酵物料总重量的0-4％ 的范围内)；加入粘土，加入量占物料总重量的25-40％；喷入酒精废液， 喷加的量以使发酵物料的水份含量保持在65-75％之间；喷入酒精废液 时，需同时补充两大类的调整剂：(1)物料酸碱度的调整剂(碱度调整剂为 石灰、氢氧化钾或氢氧化钠；酸度调整剂为磷酸、过磷酸钙等)，其用量以使 喷入的酒精废液的pH值在5.5-7.5之间为度，(2)发酵物料的最佳碳氮 比的调整剂(尿素、硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等)，这些物质与酒精 配制成1-3％溶液，其用量以使整体发酵的物料的碳氮比介于30∶1至40 ∶1之间为度；将物料翻堆成截面三角性堆放，发酵时间为3-5天，发酵温 度60-70℃，其间在底部用鼓风机和风管对料堆进行通风。发酵结束后， 将1/5的物料留作本工段的发酵基料用，与第一步下来的物料再次混合进 行发酵，4/5的物料送入下道工序。第三步，将第二步的物料翻堆成截面 三角形堆放，不再采用鼓风机和风管通空气，只喷入酒精废液进行发酵，酒 精废液的喷入量以使物料的水份保持在60-70％为度，发酵时间20-30 天，发酵温度45-65℃，其间翻堆3-5次，发酵结束后，将1/5的物料留 作本工段的发酵基料用，与第二步下来的物料再次混合进行发酵，4/5的 物料送入下道工序。第四步，在上述的4/5的物料中，加入富含土壤活性 微生物种群(其中包含可以采集到的固氮菌、解钾菌、解磷菌等)的物质，富 含土壤活性微生物种群的物质的采集方法，是从当地生产地点周围150公 里的范围内采集来的大地的肥沃泥土、山塘土和石岩缝隙团粒状山土，森 林和山坡上含有大量腐烂的植物残体的表层泥土，野地里杂草繁殖茂盛的 根区域内的土壤等，其用量一般控制在发酵物料总重量的0-4％左右的 范围内；同时加入烟灰0-5％，炉渣0-5％，石灰渣0-1％，过磷酸钙0- 0.5％(加入量为占发酵物料总量)；喷入酒精废液，其喷液量以保持发酵料 的水份含量在45-60％为度，微量元素化合物分别是：硼砂或硼酸，其用 量应控制在0-0.05％(占发酵物料总量)左右，氯化锌或硫酸锌，其用量 应控制在0-0.1％(占发酵物料总量)左右，硫酸锰或氯化锰，其用量应控 制在0-0.1％(占发酵物料总量)左右；将混合以后的物料翻堆成截面三 角形堆放，进行土壤活性微生物发酵，时间为8-14天，发酵温度35- 65℃发酵期间翻堆2-4次，使物料混合得更均匀，生物活性更稳定，土壤 微生物的含量更丰富，这时，就可以将发酵后的1/5的活性有机复合肥料 留下来作为基料，与上工序的物料混合后再进行土壤活性微生物发酵(这 时可以不再加入富含土壤活性微生物种群的物质)，4/5的活性有机复合 肥料就可以散装出厂。也可以在散装的活性有机复合肥料的基础上，根据 用户的要求，配以化学肥料进行氮、磷、钾养分的适当的浓度调节，经干燥、 造粒、包装后出厂。\n本发明的甘蔗渣可以用其它的植物残体(稻草、麦杆、杂草等)，糖蜜酒 精废液可以用其它的食品、发酵工业的有机废液来代替。\n本发明由于不采用酒精废液浓缩蒸发工艺，而是利用空气中的自然好 氧菌和物料本身所带的自然菌，在鼓风机通风的条件下，通过生物反应产 生的热能，进行高温发酵，蒸发大量的酒精废液的水份，故设备投资省、运 行能耗费用低、极大地降低了污水治理工程的一切费用。本发明能将制糖 工业中的一切废物都资源化，能够最彻底地消灭工业污染。本发明的工艺 技术，比采用传统的堆肥方法更具有科学性，因为采用了根据不同的生物 化学反应的条件，分批适量地加入工业污染物和废弃物，各种微生物种群 和调整剂等，使生产发酵的时间大大缩短，从而使得生产能力极大地提高。 本发明在生产的最后工艺上，引入了自然的土壤活性微生物来进行发酵， 使有机复合肥料由于富集有大量的土壤活性有效微生物，这种大量的土壤 活性有效微生物种群和有机复合肥一起，用于农业，起到改良、活化土壤的 作用，能使农作物更好地生长，在利用自然消除工业污染的同时，促进农业 生产丰收，保护生态环境和人们的身心健康。\n本发明的实施三例：\n例一：第一步，取甘蔗渣25吨，酒精废液55吨，滤泥23吨，干污泥10 吨，在混合搅拌机里进行混合搅拌均匀后，用翻斗车把混合料送入方形发 酵池(发酵池中的物料高度一般为2米左右，在方形池的底部，平行地每隔 一米左右排布置有通风管，管径120mm，管的上面沿管道方向钻有三排小 孔，孔间距离为40mm，孔径5mm，在离底部大约1.2m的高度处，即物料 的中心地带，从池的侧壁处往料池物料中插入带通风孔的风管，管径 40mm，管的上面沿管道方 向也钻有三排小孔，孔间距离为120mm，孔径4mm，以加强通风 和必要时的降温之需)，在鼓风机的压力通风条件下(风压为 0.03mP)，进行高温发酵，发酵的温度控制在80-60℃之间，发酵 时间7天，在这期间，根据水份蒸发情况，经常喷洒PH值为4.5 的酒精废液，用量以保持发酵物料的含水份在65％，翻堆一次，翻 堆时，将物料中间的通风管辙掉，翻完堆以后又重新插入，使整体 物料的发酵都能正常的进行，高温发酵以后的物料，其中的1/5的 物料返回到物料混合搅拌工段，4/5的物料用机械移出发酵池进入 下道工序；第二步，在从上述工段来的物料中，开始生产时，需加 入富合霉菌微生物的物质，这种物质是从当地生产地点周围150公 里的范围内采集来的森林中的含有大量腐烂的植物残体的表层泥 土、烂水果烂蔬菜堆等，其用量控制在发酵物料总重量的4％，加 入粘土40吨，喷入含2.5％的尿素，，用石灰或氢氧化钾调节PH 为5.5的酒精废液，酒精废液喷加的量以使发酵物料的水份含量保 持在60％，使整体发酵物料的碳氮比为30∶1；翻堆成截面三角形 堆放，发酵时间为3天，其间在底部用鼓风机和风管对料堆进行通 风，发酵温度60-70℃。发酵结束后，将1/5的物料留作本工段的 发酵基料用，与第一步下来的物料再次混合进行发酵，4/5的物料 送入下道工序。第三步，将第二步的物料翻堆成截面三角形堆放， 不再采用鼓风机和风管通空气，只喷入酒精废液进行发酵，酒精废 液的喷入量以使物料的水份保持在60％，发酵时间20天，其间翻堆 3次，发酵温度45-65℃，发酵结束后，将1/5的物料留作本工段的 发酵基料用，4/5的物料送入下道工序。第四步，在上述的4/5的 物料中，加入富含土壤活性微生物种群的物质，是从当地生产地点 周围150公里的范围内采集来的大地的肥沃泥土、山塘土和石岩缝 隙团粒状山土，森林和山坡上含有大量腐烂的植物残体的表层泥 土，野地里杂草繁殖茂盛的根区域内的土壤等，其用量一般控制在 发酵物料总重量的4％，同时加入经过粉碎并过20目筛的烟灰5吨， 炉渣1吨，石灰渣0.2吨；喷入含0.1％硼砂，0.2％氯化锌， 0.2％氯化锰的酒精废液，其喷加量以保持发酵料的水份含量在 55％；将混合发酵料翻堆成截面三角形堆放，进行土壤活性微生物 发酵，时间为14天，发酵温度35-65℃，发酵期间翻堆4次，使 物料混合得更均匀，生物活性更稳定，土壤微生物的含量更丰富， 这时，就可以将发酵后的1/5的活性有机复合肥料留下来作基料， 4/5的活性有机复合肥料就可以散装出厂。\n例二：第一步，取杂草35吨，酒精废液70吨，滤泥25吨，第 一例中第一步的发酵后的物料20吨，在混合搅拌机里进行混合搅 拌均匀后，用翻斗车把混合料送入发酵池，在发酵池的底部成排布 置有通风管，在鼓风机的压力通风条件下(风压为0.08mp)，进行 高温发酵，发酵温度60-80℃，发酵时间12天，在这期间，根据 水份蒸发情况，经常喷洒PH值为4.5的酒精废液，用量以保持发酵 物料的含水份在75％，翻堆3次，高温发酵以后的物科，其中的 1/5的物料返回到物料混合搅拌工段，4/5的物料用机械移出发酵池 进入下道工序；第二步，在从上述工段来的物料中，加入粘土50 吨，加入本工段的基料25吨，喷入含3％氯化铵或硫酸铵，用石灰 或氢氧化钠调节后PH为6.5的酒精废液，酒精废液喷加的量以使发 酵物料的水份含量保持在65％，使物料的碳氮比为35∶1，翻堆 成截面三角形堆放，发酵时间为5天，发酵温度60-70℃，其间 在底部用鼓风机和风管对料堆进行通风。发酵结束后，将1/5的物料 留作本工段的发酵基料用，4/5的物料送入下道工序。第三步，将第 二步的物料翻堆成截面三角形堆放，不再采用鼓风机和风管通空气， 只喷入酒精废液进行发酵，酒精废液的喷入量以使物料的水份保持 在65％，发酵时间30天，其间翻堆5次，发酵温度45-65℃， 发酵结束后，将1/5的物料留作本工段的发酵基料用，4/5的物料送 入下道工序。第四步，在上述的4/5的物料中，加入本工段的基料 20吨；同时加入经过粉碎并过20目筛的炉渣5吨，过磷酸钙0.5吨， 喷入含0.1％硼酸，0.2％硫酸锌的酒精废液，其喷加量以保 持发酵料的水份含量在50％；将发酵料成截面三角形堆放，进行土 壤活性微生物发酵，时间为10天，发酵温度35-65℃，发酵期间 翻堆3次，使物料混合得更均匀，生物活性更稳定，土壤微生物的 含量更丰富，这时，就可以将发酵后的1/5的活性有机复合肥料留下 来作基料，4/5的活性有机复合肥料就可以散装出厂。\n例三：第一步，取粉碎的麦杆和稻草35吨，木薯酒精废液65 吨，污泥25吨。混入第一例中第一步的发酵后的物料25吨，在混 合搅拌机里进行混合搅拌均匀后，用翻斗车把混合料送入发酵池， 在发酵池的底部排布置有通风管，在鼓风机的压力通风条件下(风 压为0.1mp)，进行高温发酵，发酵温度60-80℃，发酵时间9天， 在这期间，根据水份蒸发情况，经常喷洒PH值为5.5的木薯酒精废 液，用量以保持发酵物料的含水份在70％，翻堆2次，高温发酵 以后的物料，其中的1/5的物料返回到物料混合搅拌工段，4/5的物 料用机械移出发酵池进入下道工序；第二步，在从上述工段来的物 料中，加入本工段的基料20吨，加入粘土40吨，喷入含2.5％硝 酸铵或碳酸氢铵，用石灰或氢氧化钾调节PH为7.5的木薯酒精废 液，喷加的量以使发酵物料的水份含量保持在70％，使物料的碳氮 比为40∶1，翻堆成截面三角形堆放，发酵时间为4天，其间在底 部用鼓风机和风管对料堆进行通风。发酵温度60-70℃，发酵结 束后，将1/5的物料留作本工段的发酵基料用，4/5的物料送入下 道工序。第三步，将第二步的物料翻堆成截面三角形堆放，不再采 用鼓风机和风管通空气，只喷入木薯酒精废液进行发酵，木薯酒精 废液的喷入量以使物料的水份保持70％，发酵时间25天，其间翻堆 4次，发酵温度45-65℃，发酵结束后，将1/5的物料留作本二段的 发酵基料用，4/5的物料送入下道二序。第四步，在上述的4/5的 物料中，加入本工段的基料20吨；同时加入经过粉碎并过20目筛 的烟灰6吨，石灰渣1吨，喷入含0.2％氯化锌的木薯酒精废液， 其喷加量以保持发酵料的水份含量在60％；将发酵料成截面三角形 堆放，进行土壤活性微生物发酵，时间为8天，发酵温度为35-65 ℃，发酵期间翻堆2次，使物料混合得更均匀，生物活性更稳定， 土壤微生物的含量更丰富，这时，就可以将发酵后的1/5的活性有 机复合肥料留下来作基料，4/5的活性有机复合肥料就可以散装出 厂。