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23.4滤泥在农业上的资源化利用 23.4.1滤泥的形成及组分 23.4.1.1滤泥的形成 在制糖生产过程中,由于混合汁所含的蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物质对煮糖结晶不利,因此,须对混合汁进行澄清处理。即向混合汁加入氢氧化钙、二氧化硫、磷酸等物质,使蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物沉淀下来,沉淀物通过压滤机或真空吸滤机或离心分离设备而得到的滤渣,称为滤泥,它是甘蔗制糖的大宗副产品之一。 滤泥的产率主要随生产工艺条件的不同而变化。目前国内生产白砂糖的甘蔗糖厂,所采用的澄清处理方法,基本可分为碳酸法和亚硫酸法两大类。用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法,叫做碳酸法,其产生的滤泥称为碳酸法滤泥;而用石灰和二氧化硫作为澄清剂的蔗汁澄清方法,则叫做亚硫酸法,其产生的滤泥称为亚硫酸法滤泥。一般亚硫酸法因加灰量少,滤泥量占甘蔗榨量0.7-1.4%;碳酸法因加灰量大,滤泥量占甘蔗榨量多达4.5-5.0%。 23.4.1.2滤泥的组分 滤泥含有甘蔗纤维、蔗糖、带有蔗蜡的凝结胶体、蛋白质、磷酸钙,还夹带随甘蔗带来的砂土,其中多数成分来自甘蔗,钙质物多数是在蔗汁澄清处理时加入的。就物理性质而言,滤泥是松软,略似海绵的物质,具有多孔性,颜色为淡黄、暗褐以至黑色。在干燥时可以立即吸收大量的水分。初出厂的滤泥含水分约50-70%,经过在大气中长期自然干燥后,水分含量可减少到15%。滤泥的单位体积的重量很小,每吨含65%水分的滤泥,其体积约占1.6m3。 滤泥的组分因不同的生产工艺而异。亚硫酸法滤泥因加灰量少,滤泥不含大量的钙盐,干物中有机物总量可达80%左右,主要为类脂物(蔗蜡和蔗脂)5-14%,纤维15~30%,糖分5~15%,粗蛋白5~15%,总灰分9~20%,其中富含甘蔗生长所需的各种矿质营养,pH6.0左右。碳酸法滤泥干物中含CaCO3量达70-80%左右,成分以无机物为主,有机物含量15%左右,带碱性,pH9.0左右。碳酸法滤泥、亚硫酸法滤泥主要化学成分见表23-22。 表23-22不同制糖工艺滤泥的成分 工艺方法pHN (%)P2O5 (%)K2O (%)CaO (%)MgO (%)水分 (%)亚硫酸法5.951.191.240.525.591.0769.55碳酸法8.970.690.650.2735.974.7255.91 23.4.2滤泥的综合利用 如前所数我国年压榨甘蔗产生的湿滤泥约346万吨。滤泥除了用作工业原料外,通过农业应用可以将其充分变废为宝,对发展甘蔗糖业循环经济,促进蔗糖业可持续发展,实现蔗糖业经济效益和环境效益最大化,提高蔗糖业的竞争力都具有重要的现实意义。23.4.2.1亚硫酸法滤泥的综合利用 (1)作肥料直接使用 亚硫酸法滤泥含有丰富的有机质和甘蔗所需要的氮、磷、钾养分和其它大量和微量元素,是较好的完全有机肥料。蔗田施用滤泥,可增加土壤中真菌数量,改善土壤理化性质,增加土壤有机质含量,提高土壤肥力,促进甘蔗对养分的吸收,从而提高甘蔗产量和糖分。根据福建仙游县土肥站对甘蔗公顷施滤泥450担的蔗区进行土壤化验,全氮含量为0.14%,全磷含量为0.132%,而对照区(不施滤泥)的全氮量为0.122%,全磷量为0.116%。说明滤泥对土壤氮、磷的总量提高是显著的。据印度Padegon中央甘蔗研究站分析,收获期甘蔗植株体内的氮、磷、钾养分是随着化肥和滤泥的施用量增加而增加的,其中每公顷施用滤泥(用N量调到每公顷400kg)25吨的甘蔗对氮、磷、钾养分的吸收分别为112.82kg、69.21kg和199.32kg,比每公顷施用12.5吨吸入量氮66.53kg,磷37.96kg,钾132.07kg大大增加,而每公顷单施用氮400kg对氮的吸收仅有32.98公斤,显著少于施用滤泥处理对氮的吸收。在甘蔗产量和糖分方面,据台湾甘蔗研究所报道:蔗田施用滤泥,能节约化肥1/4,甘蔗单产平均增幅3-10%。福建仙游的试验结果,公顷施12.5吨滤泥甘蔗增产14.4%。云南农业大学试验结果表明,每公顷施用25吨,产量达62.53吨/公顷,甘蔗蔗糖分14.12%,而施同等养分的化肥甘蔗蔗糖分为13.88%。 滤泥的施用方法:新鲜的滤泥因为分解快,放出大量的热和氨,立即施于蔗田会烧死蔗芽和蔗根。最好是堆沤6周以上使用,但切不可露天堆放,因为滤泥露晒一天损失氮10%,二天损失20%,10天损失30%,故堆放时要加盖薄膜或用泥土覆盖。此外,滤泥含钾量较低,使用前最好每吨滤泥加入氯化钾17kg。滤泥一般作基肥,也可做追肥,每公顷施用量15吨左右。 (2)制有机复混肥 有机复混肥是一种有机肥和无机肥相结合的肥料,生产的主要原料是利用亚硫酸法滤泥,经过一定的生化处理,再混配一定量的氮、磷、钾及其它