一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥，按质量比计，其是由糖蜜酒精废水：氧化剂：表面活性剂＝100:0.1～0.5:0.1～1制备得到的，有机碳肥的pH值为5～7，所述氧化剂为过硫酸钠，所述有机碳肥中的糖蜜酒精废水中COD值降低80％以上，本发明专利技术还提供一种制备该有机碳肥的方法和应用。本发明专利技术可将糖蜜酒精废水中的大分子聚合物分解为小分子有机质，被农作物和微生物降解吸收，本发明专利技术的处理工艺简单，能耗低，废液中COD去除率高达80％以上；有机碳肥可以同其他养分原料复配高养分含量的复合肥料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于肥料领域，具体涉及一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥及其制备方法。
技术介绍
糖蜜酒精废水是糖厂生产糖蜜酒精中的废糟液，我国每年产生酒精废水过600万T，每生产1T酒精产生10～14T废液。糖蜜酒精废水的COD(化学需氧量)高达80000～140000mg/L，BOD(生化需氧量)高达30000～70000mg/L，SS值(水中悬浮物)约为40000mg/L，pH值3.5～4.5。众所周知，制糖、氨基酸发酵等食品加工业是污染最为严重的行业之一。这些糖蜜酒精废水大部分未经处理直接排入水体，造成饮用水严重污染，河流变酸、变臭，水体生态系统遭到毁灭性破坏。糖蜜酒精废水综合利用一直是环境废水处理的难题。在巴西，利用糖蜜酒精废液直接灌溉甘蔗已有悠久的历史，并收到了很好的经济效益。在法国，最广泛的可以被接受的处理方法包括厌氧、好氧处理法或是将废液用于农作物施肥。目前，我国糖蜜酒精废水的处理方法有：农灌、自然氧化塘、发酵制酵母、生化处理法、浓缩处理法等。但将糖蜜酒精废水直接排放进入水体，对水体生态系统破坏严重，引起环境污染；农灌和氧化塘法投资少，可以利用水分及养分，但由于糖蜜酒精生产和农灌都是有季节性的，难以推广应用；用糖蜜酒精废水生产饲料酵母，CODCr去除率仅为50％，产生的效益不高，投资大，从废水治理的角度考虑不是很理想；微生物处理(厌氧制沼气、曝气处理等)虽然可以产生沼气，但废水浓度高，投资大，占地多，能耗高，厌氧处理后得到的大量厌氧消化液更是难以处理的污染源；CN102757262B公开了一种用高浓度有机废水生产液态水溶碳肥的方法，在装有含水率在50％-60％、有机质含量占总重量20％-25％的高浓度有机废水的搅拌罐底部输进浓硝酸(HNO3)和双氧水(H2O2)并开动搅拌罐内的搅拌桨，搅拌45-60分钟，废水中的有机大分子团在搅拌中受到强氧化快速裂解为小分子团；搅拌过程中搅拌罐内液料产生的泡沫导流到消泡池中自然消泡，成为清液后排入散热贮液池；搅拌罐内大部分液料在搅拌结束、气泡消失后成为体积稳定的热清液，再排入散热贮液池；散热贮液池内的热清液自然降温，就成为全溶于水并且扩散、渗透能力强的液态水溶碳肥，其含碳量为131-171g/L；所述的高浓度有机废水为经浓缩的酒精生产废水、经浓缩的味精生产废水、经浓缩的酵母生产废水、经浓缩的造纸黑液和经浓缩的垃圾填埋渗滤液中的任一种，该技术中废液经浓硝酸和双氧水处理形成有机碳肥，工艺过程产生大量气泡，放热剧烈，危险系数高，不易操作；随着环保要求的提高，废气污染排放纳入了国家的监管要求，高温造粒废气污染成为企业限期整改项目。废水经高温浓缩和高温制粒两个过程，固体肥中含有大量不溶物(大分子聚合物)，不利于植物吸收，肥效差。
技术实现思路
为了降低有机碳水不溶物，使有机碳肥可直接应用于滴灌、喷灌等设施施肥，并且可作为有机碳肥基液，与多种营养物质混溶复配，实现工艺化生产，降低生产成本，缩短生产周期，采用质量安全稳定的废液原料，减少污染源，无安全隐患。本专利技术提供一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥，其特征在于，按质量比计，其是由糖蜜酒精废水：氧化剂：表面活性剂＝100:0.1～0.5:0.1～1制备得到的，有机碳肥的pH值为5～7，所述氧化剂为过硫酸钠，所述有机碳肥中的糖蜜酒精废水中COD值降低80％以上。优选的，所述有机碳肥的pH值是通过酸碱调节剂调节的，所述酸碱调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸、硝酸的一种或几种。优选的，所述表面活性剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、硅烷季铵盐、聚硅氧烷甜菜碱中的一种或几种。优选的，所述糖蜜酒精废水中的有机质的质量百分数为35％～60％。优选的，所述制备的方法具体为：在装有糖蜜酒精废水的反应釜中，加入表面活性剂并调节反应液pH值为5.5～7.0，加热至50～100℃，加入氧化剂，反应60～180分钟；冷却水降温，得到pH值为5～7的有机碳肥。本专利技术还提供一种制备上述有机碳肥的方法，在装有糖蜜酒精废水的反应釜中，加入表面活性剂并调节反应液pH值为5.5～7.0，加热至50～100℃，加入氧化剂，反应60～180分钟；冷却水降温，得到pH值为5～7的有机碳肥。本专利技术还提供一种上述有机碳肥的应用，将有机碳肥稀释100-1000倍后施用在作物上。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术有机碳肥采用过硫酸钠制备，过硫酸钠在较高温度下，分解放出氧而变为焦硫酸钠，具有强氧化性，可将废水中的大分子聚合物分解为小分子有机质，小分子粒径在3000nm以下；(2)加入表面活性剂条件下，充分降低水不溶物，废液处理液易溶解、易分散，可被农作物和微生物降解吸收，因此，有机碳肥可以直接用于设施施肥(滴灌、喷灌)；(3)本专利技术的处理工艺简单，能耗低，废液中COD值降低至80％以上；(4)有机碳肥可以同其他养分原料复配高养分含量的复合肥料。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：实施例1有机碳肥的制备在装有100kg的有机质质量分数占50％的糖蜜酒精废水的反应釜中，加入0.3kg的表面活性剂(0.1kg聚丙烯酰胺、0.2kg聚乙烯吡咯烷酮)，用事先准备好的酸碱调节剂(酸性调节剂用硫酸、碱性调节剂用氢氧化钠)调节反应液pH值为6.6，加热至90℃，加入0.6kg过硫酸钠，反应120分钟；冷却水降温，反应结束后得到pH值为6.5的有机碳肥A。实施例2对比有机碳肥的制备对比例1：与实施例1相比，对比例1选的氧化剂为过硫酸铵，其他工艺方法与实施例1相同，得到有机碳肥A1；对比例2：与实施例1相比，对比例2所用过硫酸钠的用量分别为0kg、2kg，其他工艺方法与实施例1相同，得到有机碳肥A21、A22；对比例3：与实施例1相比，对比例3在制备过程没有添加表面活性剂，其他工艺方法与实施例1相同，得到有机碳肥A3；对比例4：与实施例1相比，对比例4在制备过程中将两份同样的反应液分别调节pH值为3和12，其他工艺方法与实施例1相同，得到有机碳肥A41、A42。实施例3有机碳肥比较将上述实施例1和实施例2(对比例1、2、3、4)中制备得到的有机碳肥进行粒径和COD值的检测，有机碳肥粒径是用粒径分布仪测定，仪器名称：激光粒度分析仪，型号：Topsizer，品牌：欧美克；COD值参照JJG975-2002方法检测，具体数据见表1：表1从表1数据结果可以看出，以实施例1与对比例1做对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥，其特征在于，按质量比计，其是由糖蜜酒精废水：氧化剂：表面活性剂＝100:0.1～0.5:0.1～1制备得到的，有机碳肥的pH值为5～7，所述氧化剂为过硫酸钠，所述有机碳肥中糖蜜酒精废水的COD值降低80％以上。

【技术特征摘要】
1.一种利用糖蜜酒精废水制备的有机碳肥，其特征在于，按质量比计，其是由糖蜜酒
精废水：氧化剂：表面活性剂＝100:0.1～0.5:0.1～1制备得到的，有机碳肥的pH值为5～7，所
述氧化剂为过硫酸钠，所述有机碳肥中糖蜜酒精废水的COD值降低80％以上。
2.根据权利要求1所述的有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥的pH值是通过酸碱
调节剂调节的，所述酸碱调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸、硝酸的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的有机碳肥，其特征在于，所述表面活性剂选自聚丙烯酰
胺、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、硅烷
季铵盐、聚硅氧烷甜菜碱中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的有机碳肥，其特征在于，所述糖蜜酒...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒绪刚，陈彬，张敏，杜怡然，阚学飞，韦春近，毛莲花，周新华，吴春丽，
申请(专利权)人：深圳市芭田生态工程股份有限公司，仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东;44