利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法.pdf

本发明提供利用制糖滤泥和蔗渣生产有机肥料的方法，用重量比例为90.01%～99.9%的制糖滤泥和重量比例为0.1%～9.99%的蔗渣掺混形成滤泥发酵物料，然后置于发酵槽中或在地面堆成条垛状进行好氧发酵，发酵过程采用发酵设备进行翻拌，发酵腐熟干化为腐熟有机原料。本发明的方法能够有效利用制糖滤泥和蔗渣，发酵效果好，占地面积小，同时能够避免臭气产生的二次污染，达到高效、环保的目的。

权利要求书
1.   一种利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：用重量比例为90.01%～99.9%的制糖滤泥和重量比例为0.1%～9.99%的蔗渣掺混形成滤泥发酵物料，然后置于发酵槽中或在地面堆成条垛状进行好氧发酵，发酵过程采用发酵设备进行翻拌，发酵腐熟干化为腐熟有机原料。

2.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述滤泥发酵物料中还添加重量比例为1%～9%的调节物料。

3.   根据权利要求2所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述调节物料为米糠、统糠、麦麸、玉米粉、豆粕、秸杆、木薯淀粉渣、木薯酒糟渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、木糠、树皮粉、椰糠、烟丝、草碳土、餐厨垃圾、锅炉灰、污水处理消化污泥、禽畜粪便、蚕粪或麸饼粉中的一种或者一种以上的组合。

4.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述腐熟有机原料直接用作有机肥料施用，或用作生产加工有机营养基质的有机原料，或与植物所需大中微量营养元素、微生物菌剂配合生产有机肥料、生物有机肥料、有机—无机复混肥料、生态有机配方肥料。

5.   根据权利要求4所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述发酵设备是槽式螺旋发酵翻拌机、槽式链板发酵翻抛机、槽式滚筒发酵翻抛机或自行走式发酵翻抛机。

6.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述滤泥发酵物料的水分含量为50%～70%，碳氮比为20～35:1，PH值为3～6；好氧发酵采用微生物自然接种。

7.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述滤泥发酵物料发酵时的料层厚度为250～2000mm；好氧发酵的时间为10～35天。

8.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述滤泥发酵物料在发酵过程中至少喷洒一次垂度为30%～70%的糖蜜酒精废液，喷洒量为物料重量的1%～30%。

9.   根据权利要求1所述的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，其特征在于：所述腐熟有机原料在用于生产有机肥料、生物有机肥料、有机—无机复混肥料、生态有机配方肥过程中混合物料至少喷撒一次垂度为30%～70%的糖蜜酒精废液，喷撒量为物料重量的1%～30%。

说明书利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法
技术领域
本发明属于甘蔗制糖有机废弃物节能环保处理和资源化循环利用技术领域，具体涉及一种利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法。
背景技术
在我国南方的甘蔗制糖企业的生产加工过程中，会产生大量的甘蔗渣、滤泥等有机废物，其中甘蔗渣的产生量为甘蔗榨量的20%左右，滤泥为3.5%左右。按有关管理部门公布的数据，我国南方广西、广东、云南和海南等几个甘蔗主要产区每年的甘蔗产量为1吨左右，压榨制糖后每年产生甘蔗渣约为1800万吨，滤泥300万吨，数量相当庞大。目前甘蔗渣主要用于造纸、加工高密度合成板和作生物质燃料，已经得到较好的资源化利用，但滤泥由于其水分含量高，一般都在70%～80%之间，无法直接利用，加之其中还含有较多的残糖和蛋白质等营养物质，颗粒小、粘度高、透气性差，极易变质发臭，难以储存，处理利用难度大，基本只适合用作有机肥料原料，经济价值相对较低，目前基本没有得到规范的工厂化环保处理和资源化利用，而是大量地直接露天堆放于田地里，既污染地下水、地表水，又污染大气，已经成为当地生态环境最为主要的有机污染源之一。
制糖滤泥由于含有比较丰富的有机质和粗纤维，经生物发酵处理干化后是十分优质的有机肥料原料，其最适合的资源化利用方向也是用于加工生产有机肥料。为此，为了不浪费资源，同时减少环境污染，就制糖滤泥的肥料资源化利用，社会上不少企业和专业技术人士进行了很多的努力和有益的探索，也获得了一些技术发明成果，为制糖滤泥的环保处理和肥料资源化利用起到了一定的积极作用，但林林总总的技术方案，基本上都没有真正解决制糖滤泥环保处理和资源化利用的核心问题，所以也基本没有哪一项技术在生产实践中得到真正的推广应用，从根本上解决制糖滤泥的环保处理和资源化利用，时至今日，在南方几省区的甘蔗产区，制糖滤泥未经任何环保处理露天任意堆放的现状一样没有得到任何的改观，随着社会环境保护压力的日益增大，制糖滤泥的污染问题已经成为严重制约制糖企业持续健康发展的重要“瓶颈”。
众所周知，用滤泥加工生产有机肥料必不可少的一道工序就是生物发酵，而现有的各种处理技术中也基本都把生物发酵作为最重要的技术工艺环节。目前各种现有技术在发酵环节基本都是采用常见的槽式或条垛式直接堆沤发酵，都没有取得理想的效果，主要体现在：一是容易产生严重的臭味，导致出现严重的二次环境污染问题，达不到环保的要求；二是发酵效率低周期太长，一般需要50～60天，甚至70～80天，场地利用率不高；三是发酵腐熟度不高，养分转化不充分，肥效不佳，产品得不到市场的认可；四是生产过程基本都还需要依赖烘干的二次干燥工艺，生产成本高；五是生产过程需要添加大量的其他干物料，而且这些干物料难以大量保证供应，导致生产难度加大。究其原因主要是物料水分高、粘度高，料堆内的透气性非常差，物料中进行大量的厌氧发酵，所以导致发酵过程产生严重的臭味，而且发酵周期很长，为了获得一定产量，只能在发酵根本没有完成、物料腐熟度还相当低、水分含量还很高的情况下人为终止发酵，养分转化不充分，而且需要依赖二次烘干。
因此，要真正彻底实现制糖滤泥的环保处理和肥料资源化利用，必须解决以下几个技术问题：一是解决滤泥好氧发酵过程中的透气性问题，尽量避免厌氧发酵的发生，减少臭气的产生，解决臭气的二次污染问题，实现清洁环保生产；二是处理和利用以滤泥和蔗渣等制糖企业自身排放的有机废物为主，尽量减少甚至不需要增加其他物料；三是高效率的发酵，在进行养分转化的同时实现滤泥的生物脱水干化，不再需要机械烘干，降低生产成本；四是使滤泥在短期内充分发酵腐熟，提高有机肥料肥效，提高市场接受度。但现有的各种技术方案均解决不了上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种更加环保、高效的利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料的方法，用重量比例为90.01%～99.9%的制糖滤泥和重量比例为0.1%～9.99%的蔗渣掺混形成滤泥发酵物料，然后置于发酵槽中或在地面堆成条垛状进行好氧发酵，发酵过程采用发酵设备进行翻拌，发酵腐熟干化为腐熟有机原料。
作为进一步优选，所述的滤泥发酵物料中还添加重量比例为1%～9%的调节物料。
作为进一步优选，所述的调节物料为米糠、统糠、麦麸、玉米粉、豆粕、秸杆、木薯淀粉渣、木薯酒糟渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、木糠、树皮粉、椰糠、烟丝、草碳土、餐厨垃圾、锅炉灰、污水处理消化污泥、禽畜粪便、蚕粪或麸饼粉中的一种或者一种以上的组合。
作为进一步优选，所述的腐熟有机原料直接用作有机肥料施用，或用作生产加工有机营养基质的有机原料，或与植物所需大中微量营养元素、微生物菌剂配合生产有机肥料、生物有机肥料、有机—无机复混肥料、生态有机配方肥料。
作为进一步优选，所述的发酵设备是槽式螺旋发酵翻拌机、槽式链板发酵翻抛机、槽式滚筒发酵翻抛机或自行走式发酵翻抛机。
作为进一步优选，所述的滤泥发酵物料的水分含量为50%～70%，碳氮比为20～35：1，PH值为3～6；好氧发酵采用微生物自然接种。
作为进一步优选，所述的滤泥发酵物料发酵时的料层厚度为250～2000mm；好氧发酵的时间为10～35天。
作为进一步优选，所述的滤泥发酵物料在发酵过程中至少喷洒一次垂度为30%～70%的糖蜜酒精废液，喷洒量为物料重量的1%～30%。
作为进一步优选，所述的腐熟有机原料在用于生产有机肥料、生物有机肥料、有机—无机复混肥料、生态有机配方肥过程中混合物料至少喷撒一次垂度为30%～70%的糖蜜酒精废液，喷撒量为物料重量的1%～30%。
本发明的有益效果：
一是在滤泥中增加蔗渣，大大提高了发酵物中的通透性，使发酵料层处于良好的好氧发酵状态，滤泥发酵物料腐熟和干化至水分40%以下仅需要25天左右，周期比其他工艺缩短50%以上。
二是生产使用的基本全是制糖滤泥和蔗渣等制糖企业自身排放的有机废物，外加调节物料依赖度低甚至不依赖，技术方案简单，操作性强，可以大规模环保处理和资源化利用掉制糖滤泥。
三是发酵腐熟充分，养分转化彻底，生产出来的有机肥料肥效好，市场接受度高，可以获得良好的经济效益，同时促进产品的销售，为大量处理消纳制糖滤泥提供了充分条件。
具体实施方式
以下借助具体实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述说明。
实施例一：
本发明利用制糖滤泥和蔗渣生产腐熟有机原料方法为：用重量比例为91%、水分含量为70%的制糖滤泥和重量比例为9%、水分含量为45%的甘蔗渣掺混成水分含量67.75%的滤泥发酵物料，然后装运入槽式发酵系统内，物料堆高控制在800mm左右，经过30天左右的动态好氧发酵，转化为水分含量35%的腐熟有机原料后直接用作有机肥料施用；发酵过程中采用微生物自然接种，采用带强制通风增氧功能的螺旋式发酵翻拌机进行翻拌。其生产步骤如下：
(1) 发酵前确定制糖滤泥和蔗渣的配比比例为9.1：0.9，按比例先将蔗渣投放到发酵槽内，均匀地摊铺在发酵槽底部，然后按比例将滤泥摊铺在蔗渣上；
(2) 按比例完成蔗渣和滤泥的摊铺后，开启槽式发酵系统中的螺旋式发酵翻拌机对物料进行翻拌，使发酵槽底部的蔗渣与上部的滤泥进行充分而均匀地混合，形成疏松透气的滤泥发酵物料，有利于进行好氧微生物的自然发酵接种；
(3) 经过约24小时的接种发酵，料堆中的温度上升达到60～65℃，这时可启动螺旋发酵翻拌机对滤泥发酵物料进行翻拌，翻拌时同时启动翻抖机的强制通风增氧装置，通过螺旋翻拌轴从料堆底部给物料通风，一边给发酵微生物增氧、一边蒸发其中的水分；其后保持每天翻拌和强制通风增氧一次； 
(4) 当滤泥发酵物料发酵到15～20天期间，通过发酵系统的喷洒装置，在翻拌机对物料进行翻拌时将垂度为65%的酒精浓缩废液按物料重量10%的比例均匀喷洒到滤泥发酵物料中；
(5) 当经过25天的发酵，发酵物料中的温度逐步由高向低回落，至30天时温度已经回落至40℃以下，物料体积大幅度缩小，颜色由深变浅，经检测水分含量下降至35%，滤泥发酵物料已经发酵成熟，转化为腐熟有机原料，可以直接用作有机肥料施用，或者生产加工营养基质、其他有机类肥料产品的有机原料。
实施例二：
本实施例所述的用制糖滤和蔗渣生产腐熟有机原料的方法与实施例一的区别在于：用重量比例为90.5%、水分含量为70%的制糖滤泥、重量比例为5%、水分含量为15%的蔗渣和重量比例为4.5%、水分含量为12%的米糠掺混成水分含量64.64%的滤泥发酵物料，然后经过25天左右的动态好氧发酵，转化为水分含量35%的腐熟有机原料。
实施例三：
本实施例所述的用制糖滤和蔗渣生产腐熟有机原料的方法与实施例一的区别在于：用重量比例为91%、水分含量为70%的制糖滤泥、重量比例为2%、水分含量为10%的蔗渣和重量比例为7%、水分含量为10%的木薯酒糟渣掺混成水分含量64.6%的滤泥发酵物料，然后经过30天左右的动态好氧发酵，转化为水分含量30%的腐熟有机原料。
实施例四：
本实施例所述的用制糖滤和蔗渣生产腐熟有机原料的方法与实施例一的区别在于：用重量比例为91%、水分含量为70%的制糖滤泥和重量比例为4%、水分含量为10%的蔗渣和重量比例为5%、水分含量为5%的干鸡粪掺混成水分含量64.35%的滤泥发酵物料，然后经过30天左右的动态好氧发酵，转化为水分含量30%的腐熟有机原料。其生产步骤如下：
(1) 将上述水分含量的制糖滤泥、蔗渣和干鸡粪按9.1：0.4：0.5的比例投放入双螺旋搅拌机中，经搅拌机搅拌后形成滤泥发酵物料，用装载机将滤泥发酵物料在水泥地板上堆放成高度为1m的直线形条垛；
(2) 采用自行走式滚筒发酵翻抛机对物料进行翻拌，使滤泥、蔗渣和鸡粪得到进一步均匀地混合，形成疏松透气的滤泥发酵物料，有利于进行好氧微生物的自然发酵接种；
(3) 经过约24小时的接种发酵，料堆中的温度上升达到60～65℃时，启动发酵翻抛机对滤泥发酵物料进行翻抛，给发酵微生物增氧和蒸发物料中的水分，其后每当物料中的温度上升至65℃以上即对其进行翻抛；
(4) 当滤泥发酵物料发酵到25天，发酵物料中的温度开始逐步由高向低回落，通过喷淋设备，在翻抛过程将垂度为70%的酒精浓缩废液按物料重量15%的比例均匀喷洒到滤泥发酵物料中；
(5) 当发酵至30天时，物料中的温度已经回落至40℃以下，物料体积大幅度缩小，颜色由深变浅，经检测水分含量下降至30%，滤泥发酵物料已经发酵成熟，转化为腐熟有机原料。