滤泥的资源化利用

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1.6 m3。

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

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400 kg）25吨的甘蔗对氮、磷、钾养分的吸收分别为112.82 kg、69.21 kg和199.32 kg，比每公顷施用12.5吨吸入量氮66.53 kg，磷37.96 kg，钾132.07 kg大大增加，而每公顷单施用氮400 kg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17 kg。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、钾及其它营养元素，可制成系列专用复混肥。如甘蔗专用复混肥、水稻专用复混肥、玉米专用复混肥等。施用这种肥料，能使土壤得到大量有机质，因而具有肥效长、改良土壤、提高地力、避免土壤板结等优点，又具有无机肥，使农作物得到速效的氮、磷、钾及其它营养元素，促进农作物生长，因此用地和养地能够很好地结合。同时由于滤泥所含有机质及各种营养成分，是甘蔗生长过程中从土壤中吸收而得，通过制作肥料又返回到土壤中去，有利于形成工农业生产的良性循环，保持大自然生态平衡。

滤泥制有机复混肥的工艺路线为：滤泥从糖厂压榨车间运至料场进行生化处理，经输送系统送入干燥系统，干燥处理后送至混配系统，与无机肥料及辅料混合后再送至造粒系统经计量、包装、检验后送至仓库（见图23-10）。

图23-10 用滤泥生产有机复混肥的工艺路线

（3）作动物饲料

亚硫酸法滤泥以有机物为主，内含丰富的碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪等动物生长所必需的营养物质，可与其他饲料配合，用作猪、牛、鸡、鸭、鱼的饲料。江西于都糖厂把滤泥成分与稻谷作比较，其比较值见表23-23。

表23-23 滤泥与稻谷成分比较值

项目粗蛋

白粗纤

维

粗脂

肪

粗灰

分

无氮

浸出

物

钙磷水分代谢能

（MJ/kg）

%