專利名稱：用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機肥料的制備方法，尤其是一種利用糖廠酒精廢醪液生產高濃度全水溶有機液體肥料的方法，屬于酒精廢醪液處理及有機肥技術領域。
背景技術：
在以糖廠糖蜜為原料發(fā)酵生產酒精的過程中，必將產生酒精廢醪液。由于酒精廢醪液的C0D、B0D很高，pH值較低，而且還含有大量的有機質及氮、鉀等成分，若不加以處理， 直接排放，將給環(huán)境帶來污染，還會造成有用的氮、鉀等肥料資源的浪費。目前常用的酒精廢醪液的處理方法有如下幾種1)農田灌溉法——將酒精廢醪液稀釋后直接用于澆灌農田；2)濃縮燃燒法——將酒精廢醪液經鍋爐煙氣濃縮后，返回鍋爐燃燒，再回收其中的鉀資源；3)濃縮噴霧干燥法——將酒精廢醪液濃縮、干燥。這些方法一是受限于各種條件而不能全部利用酒精廢醪液(如農田灌溉法，要受到施肥地點、時間等的限制)；二是不能全部回收酒精廢醪液中的各種資源(如濃縮燃燒法，只回收了其中的鉀資源)；三是有的方法雖然能充分利用酒精廢醪液，但設備投資大、運行費用高(如濃縮噴霧干燥法，單套設備投資超過 1000萬元，且噸廢醪液處理成本超過100元)，其投資及運行成本是普通企業(yè)難于承受的， 不利于推廣運用。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種工藝簡單、投資小，能耗低，能充分利用糖廠酒精廢醪液生產有機肥料的方法。本發(fā)明所述百分比均為質量百分比。本發(fā)明通過下列技術方案實現(xiàn)一種用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于經過下列工藝步驟
A、將酒精廢醪液的pH值調整至6.0 6. 5 ；
B、將A步驟調整了pH值的酒精廢醪液加熱煮沸除沫，得煮沸液；
或者，用A步驟調整了 pH值的酒精廢醪液對鍋爐煙氣進行噴淋洗滌，收集洗滌液；
C、將B步驟所得煮沸液或者洗滌液進行液、固分離，得濾液和濾渣，濾渣即為固體有機
肥；
D、將C步驟所得濾液用蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮至液相含固量為50 60%的濃縮液，收集蒸發(fā)冷凝水；
E、將D步驟所得濃縮液冷卻沉降后，分離出固、液相，液相為有機液肥，固相主要成分為硫酸鈣、硫酸鉀及有機質的混合物，可直接使用；或者對固相進行洗滌，將其中的有機質隨洗液返回D步驟參與濃縮，洗滌后的固體即為無機肥，直接使用；
F、用酸洗劑清洗D步驟的蒸發(fā)器，清洗后的洗液返回A步驟參與pH值調整。
所述E步驟分離出的液相繼續(xù)采用與D步驟相同的蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮至液相含固量為70 %以上時，即得高濃度的全水溶性有機液體肥，收集蒸發(fā)冷凝水。所述A步驟的pH值用工業(yè)級產品氫氧化鈣、氫氧化鉀、液氨或碳酸氫銨中的一種或幾種進行調整。所述B步驟的酒精廢醪液加熱是在常規(guī)蒸發(fā)器中進行，或者用鍋爐煙氣來完成， 以充分利用煙氣熱能除去酒精廢醪液中的部分水分，并同步除去有機雜質泡沫。所述C步驟的分離采用常規(guī)板框過濾機、或真空抽濾機、或離心機完成。所述D步驟的蒸發(fā)器為常規(guī)的多效蒸發(fā)器，或者低成本的多效降膜蒸發(fā)器，且蒸發(fā)產生的冷凝水經收集后，可作為糖廠工藝用水循環(huán)使用。所述E步驟的冷卻沉降是采用常規(guī)沉降池進行冷卻、沉降的，以完成固、液相分
ο所述F步驟的清洗為定期清洗，具體是每8 M小時清洗一次，以防蒸發(fā)器積垢而影響蒸發(fā)效果。所述F步驟的酸洗劑選用質量濃度為3 5%的工業(yè)鹽酸或硝酸，使用過的酸洗劑將轉變?yōu)槁然}和氯化鉀或硝酸鈣和硝酸鉀的水溶液，該水溶液的數(shù)量不會超過酒精廢醪液原液質量的0. 1%，該水溶液返回A步驟后不會影響最終產品的質量，而硝酸鹽和氯化鉀本身就是很好的無機化肥。本發(fā)明的難點在于首先要將酒精廢醪液的PH值調整至6. 0 6. 5的范圍。因為當PH值低于6. 0時，在廢醪液濃縮至液相質量濃度為50 %以上時，濃縮液會因大量腐殖酸鉀的析出而成為膏狀物，從而使?jié)饪s無法繼續(xù)進行；當PH值高于6. 5時，廢醪液中的銨態(tài)氮在濃縮過程中易以氨氣形式揮發(fā)損失。其次，酒精廢醪液在濃縮過程中，會析出占原液質量1 洲的固體，該固體的主要成分為硫酸鉀、硫酸鈣和磷酸氫鈣等無機鹽，其中一部分會在蒸發(fā)器加熱界面形成積垢，從而降低蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率，若此問題不能得到解決，酒精廢醪液的濃縮將無法繼續(xù)進行。經本申請的發(fā)明人潛心研究，從根本上解決了積垢問題，因為積垢的主要成分為硫酸鉀、硫酸鈣和磷酸氫鈣等無機鹽，易溶于鹽酸和硝酸等無機酸，因此本發(fā)明用無機酸定期(8 M小時清洗一次)對蒸發(fā)器進行清洗，一方面使酒精廢醪液的濃縮得以繼續(xù)高效進行，另一方面可將洗液返回A步驟參與pH值調整，不外排污染環(huán)境。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，不僅工藝簡單，設備投資小，日處理300噸酒精廢醪液的生產規(guī)模，主設備投資僅需200 - 300萬元，而且操作簡單、運行費用低，噸廢醪液處理成本只需30元，因為每處理一噸酒精廢醪液，只需消耗 0. 2噸蒸汽，并且整個處理過程中的酒精廢醪液可全部回收利用，不外排任何物質，因此不會造成對環(huán)境的二次污染。本發(fā)明所用熱源為鍋爐尾氣、少部分蒸汽，因此，節(jié)能降耗效果相當顯著。本發(fā)明既處理了酒精廢醪液的環(huán)境污染問題，回收了寶貴的水資源，還在酒精廢醪液的處理過程中獲得高品質的有機液體肥、固體肥以及無機肥，具有相當?shù)慕洕б婧蜕鐣б妗Ｓ捎谠撘后w肥料的主要成分為腐殖酸鉀，而鉀資源在我國十分緊缺，因此，本發(fā)明的重要性不言而喻。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
實施例1
所用原料
酒精廢醪液來自某糖廠的酒精廢醪液，PH值為4. 5，其中含固量11. 1%，K2O 1.67%， 總 N 0. 57%，銨態(tài) N 0. 38%, SO, 1. 88% ；
石灰乳(氫氧化鈣)用市購的生石灰配制，其中CaO含量為11.8%。工藝步驟
A、將4000克酒精廢醪液在攪拌槽中用石灰乳將其pH值調整為6.0 ；
B、將A步驟調整了pH值的酒精廢醪液加入常規(guī)蒸發(fā)器中加熱至沸騰，同步除去有機泡
沫；
C、將B步驟加熱過的酒精廢醪液用真空過濾機過濾，得濾液和濾渣，濾渣即為固體有機肥；
D、將C步驟所得的濾液送入常規(guī)多效蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮至840克，收集蒸發(fā)過程中的冷凝水；
E、將D步驟所得濃縮液送沉降池冷卻、沉降后，分離出固體和液體，固體經洗滌后得 61. 4 克(干基)，含有=CaO 21. 05%, K2O 12. 19%, S0s36. 04%, P2O5 1. 78%。而固體中的有機質隨洗滌液返回D步驟參與濃縮；
F、將E步驟所得的液體送入常規(guī)多效蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮至546克(含固71.7%)，得成品有機液體肥，其有效成分為有機質41. 0%，腐殖酸29. 0%，K2O 10. 50%,總N 3. 91%，銨態(tài)N 2. 42%，收集蒸發(fā)過程中的冷凝水；
G、用質量濃度為3%的工業(yè)鹽酸，每8小時清洗一次D步驟的蒸發(fā)器，將洗液返回A步驟參與PH值調整；
H、步驟D、F的冷凝水可作為糖廠的工藝用水循環(huán)使用。實施例2 所用原料
酒精廢醪液來自某糖廠的酒精廢醪液，PH值為4. 5，其中含固量11. 1%，，K20 1.67%， 總 N 0. 57%，銨態(tài) N 0. 38%, SO42iL 88% ；
碳酸氫銨來自市購產品，其中N含量為17. 0%； 工藝步驟
Α、將4000克廢醪液在攪拌槽中用碳酸氫銨將其pH值調整為6. 2 ；
B、將A步驟調整了pH值的酒精廢醪液加入常規(guī)蒸發(fā)器中加熱至沸騰，同步除去有機泡
沫；
C、將B步驟所得的沸騰液用真空過濾機過濾，得濾液和濾渣，濾渣即為固體有機肥；
D、將C步驟所得的濾液送入常規(guī)多效蒸發(fā)器中蒸發(fā)至720克，收集蒸發(fā)過程中的冷凝
水；
Ε、將D步驟所得濃縮液送沉降池冷卻、沉降后，分離出液體和固體，固體經洗滌后得 67. 4 克(干基)，含有=CaO 16. 27%, K2O 21. 53%, SO3 38. 81%, P2O5 0. 45%，而固體中的有機質隨洗滌液返回D步驟參與濃縮；
F、將E步驟所得的液體送入常規(guī)蒸發(fā)器中蒸發(fā)至542克(含固71. 8%)，得成品有機液體肥料，其有效成分為有機質41. 1%，腐殖酸29. 0%，K2O 9. 71%，總N 4. 90%,銨態(tài)N 3. 52%，收集蒸發(fā)過程中的冷凝水；
G、用質量濃度為5%的工業(yè)鹽酸，每M小時清洗一次D步驟的蒸發(fā)器，將該洗液返回A 步驟參與PH值調整；
H、步驟D、F的冷凝水可作為糖廠工藝用水循環(huán)使用。
實施例3
所用原料
廢醪液來自某糖廠的廢醪液，PH值為4. 5，其中含固量11. 1%，K2O 1. 67%，總N 0. 57%,銨態(tài) N 0. 38%, SO廣 1. 88% ；
氫氧化鉀來自市購，其中K2O含量為80. 0% ； 工藝步驟
A、將4000克廢醪液在攪拌槽中用氫氧化鉀將其pH值調整為6.5 ；
B、將A步驟所得的調整液送入常規(guī)蒸發(fā)器中加熱至沸騰，同步除去有機泡沫；
C、將B步驟所得的溶液用真空過濾機過濾，得濾液和濾渣，濾渣即為固體有機肥；
D、將C步驟所得的濾液送入常規(guī)降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)至780克，收集蒸發(fā)過程中的冷凝
水；
Ejf D步驟所得濃縮液送沉降池冷卻、沉降后，分離出固體和液體，固體經洗滌得63. 4 克(干基)，含有:CaO 15. 95%，K2O 22. 80%, SO3 37. 81%，P2O5 0. 20%，而固體中的有機質隨洗滌液返回D步驟參與濃縮；
F、將E步驟所得的液體送入常規(guī)降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)至551克(含固71.8%)，得成品有機液體肥料，其有效成分為有機質41. 4%，腐殖酸29. 1%，K2O 12. 50%,總N 3. 90%,銨態(tài)N 2. 39%，收集蒸發(fā)過程中的冷凝水；
G、用質量濃度為4%的工業(yè)硝酸，每14小時清洗一次D步驟的蒸發(fā)器，將該洗液返回A 步驟參與PH值調整；
H、步驟D、F的冷凝水可作為糖廠工藝用水循環(huán)使用。
權利要求
1.一種用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于經過下列工藝步驟A、將酒精廢醪液的pH值調整至6.0 6. 5 ；B、將A步驟調整了pH值的酒精廢醪液加熱煮沸除沫，得煮沸液；或者，用A步驟調整了 pH值的酒精廢醪液對鍋爐煙氣進行噴淋洗滌，收集洗滌液；C、將B步驟所得煮沸液或者洗滌液進行液、固分離，得濾液和濾渣，濾渣即為固體有機肥；D、將C步驟所得濾液用蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮至液相含固量為50 60%的濃縮液，收集蒸發(fā)冷凝水；Ejf D步驟所得濃縮液冷卻沉降后，分離出固、液相，液相為有機液肥，固相主要成分為硫酸鈣、硫酸鉀及有機質的混合物，直接使用；或者對固相進行洗滌，將其中的有機質隨洗液返回D步驟參與濃縮，洗滌后的固體即為無機肥，可直接使用；F、用酸洗劑清洗D步驟的蒸發(fā)器，清洗后的洗液返回A步驟參與pH值調整。
2.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述E步驟分離出的液相繼續(xù)采用與D步驟相同的蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮至液相含固量為70 %以上時，即得高濃度的全水溶性有機液體肥，收集蒸發(fā)冷凝水。
3.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述A步驟的PH值用工業(yè)級產品氫氧化鈣、氫氧化鉀、液氨或碳酸氫銨中的一種或幾種進行調整。
4.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述B步驟的酒精廢醪液加熱是在常規(guī)蒸發(fā)器中進行，或者用鍋爐煙氣來完成，以充分利用煙氣熱能除去酒精廢醪液中的部分水分，并同步除去有機雜質泡沫。
5.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述C步驟的分離采用常規(guī)板框過濾機、或真空抽濾機、或離心機完成。
6.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述D步驟的蒸發(fā)器為常規(guī)的多效蒸發(fā)器，或者低成本的多效降膜蒸發(fā)器，且蒸發(fā)產生的冷凝水經收集后，可作為糖廠工藝用水循環(huán)使用。
7.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述E步驟的冷卻沉降是采用常規(guī)沉降池進行冷卻、沉降的，以完成固、液相分離。
8.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述F步驟的清洗為定期清洗，具體是每8 M小時清洗一次，以防蒸發(fā)器積垢而影響蒸發(fā)效果。
9.如權利要求1所述的用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，其特征在于所述F步驟的酸洗劑選用質量濃度為3 5%的工業(yè)鹽酸或硝酸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用酒精廢醪液生產高效有機肥的方法，它將酒精廢醪液的pH值調整至6.0～6.5，并加熱煮沸除沫后，進行液、固分離，濾液用蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮至液相含固量為50～60﹪的濃縮液，冷卻沉降后，再分離出固體化肥、液體化肥。不僅工藝簡單，設備投資小，日處理300噸酒精廢醪液的生產規(guī)模，主設備投資僅需200∽300萬元，而且操作簡單、運行費用低，噸廢醪液處理成本只需30元，并且整個處理過程中的酒精廢醪液可全部回收利用，不外排任何物質，因此不會造成對環(huán)境的二次污染。本發(fā)明既處理了酒精廢醪液的環(huán)境污染問題，回收了寶貴的水資源，還在酒精廢醪液的處理過程中獲得高品質的有機液體肥，固體肥以及無機肥。
文檔編號C05F5/00GK102503594SQ20111030820
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月12日
發(fā)明者尹增松, 李慶, 馬健 申請人:馬健