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浅谈糖蜜酒精废液的治理技术和经验

2001-12-02李秀婕

沿海企业与科技 2001年5期
关键词:糖厂废液酒精

李秀婕

糖蜜酒精废液是指以糖厂制糖副产品——糖蜜为原料,经发酵后醪液在初塔蒸馏出酒精后排放的高浓度、色深、酸度大的有机废弃液,每生产1吨酒精排放13~15吨废液,每生产1吨酒精从废醪液排出的耗氧有机物为0.6~1吨之多,其CODcr和BOD5含量高,若直接排放将对环境造成严重的污染,它是我国糖厂最大的污染源,也是治理难度最大的污染源。以前虽已提出几种治理方法,但尚未有一种供因地制宜选择,较为满意地达到环境、经济、社会三效益统一的好方法,以致成为困扰工厂生产的主要问题,甚至使有些糖厂的酒精分厂停了产。

国外工业化国家在40年代中期就采用好氧生物处理技术——活性污泥法对酒精废液进行治理,这是一种运行费用高、投资大、经济负担重的消极治理方法。我国过去也走过一些弯路,使有些糖厂花了巨额投资,却收入不到环境和经济效益,因而未能达到治理目的。近年来我国许多研究单位、高等院校吸取教训,对酒精废液的治理和综合利用做了大量的研究工作,以低投资、节能降耗为原则,在充分利用其有用成分的基础上,使其浓度降低,达到了治理与利用相结合,变废为宝、化害为利的效果。目前,我国已有上百个酒精废液治理工程投入生产性运行,获得了较大的成功,在不同程度上取得了经济效益、社会效益和环境效益。

一、 糖蜜酒精废液的治理现状及成功工艺路线比较

目前国内外糖蜜酒精废液治理较为成功的技术路线有:农灌法、氧化塘法、沼气法及浓缩处理等,它们虽各有优点,但也有诸多不足之处。

经过十几年来糖厂选用过的几个治理途径及运行的实践比较,将酒精废液浓缩处理后加以综合利用符合上述条件要求。方法是将含有机物约10%的废醪液蒸发水分,使总固形物浓度达60%~75%,有机物约达55%,或进一步脱水变成干粉,以便于运输和商品化,浓缩过程蒸发出来的冷凝水是无颜色、微酸性(PH6.5左右),无污染杂菌,可用作工艺用水。从回收角度考虑,浓缩法含固形物75%的浆液或90%的干粉均可作肥料。浓缩加辅料法是将浓缩液加辅料,在厂内自行生产有机无机复合肥,或把浓缩液、混合干粉作为中间产品制复合肥基料,成批出售给复合肥料厂加工成有机无机复合肥。国外到70年代后期,治理趋势已转向浓缩后加以综合利用的方法。如日本协和发酵工业公司对以糖蜜为原料的酿造废液作过多种处理方法研究比较,最后确认使用浓缩后作有机混合肥最为合理,泰国和印度的大型酒精厂也改用浓缩法治理废醪液。可见浓缩后加以利用资源的方法是环境、经济、社会三效益兼顾,促进工农业的物质新循环以及生态良性循环的新模式,有着广阔的应用前景。

二、 我公司采用糖蜜酒精废液治理技术的体会

1. 采用蒸发浓缩加辅料方法生产复混肥

广西百色甘化股份有限公司是一家以糖为主,多种经营的企业,酒精生产是该公司的第二大产业,面对糖蜜酒精废液这一治理难题,也曾吃过不少的苦头。随着甘蔗种植的不断扩大,糖蜜酒精废液的治理问题更显严峻,1995~1996榨季中,为寻求适合公司酒精废液的治理技术,公司领导多次到区内外进行专题考察,经过多方对比论证,一致认为国家环保局华南环境科学研究所的浓缩加辅料生产有机复混肥的技术是当时较为稳妥的方案,因而确定采用蒸发浓缩加辅料生产有机复混肥的工艺路线。项目投资共1200万元。该生产线是以日处理酒精废液450吨,年生产有机复混肥35000吨为设计主线,工艺对酒精废液采取加石灰乳中和,经自然沉淀后,清汁经泵提升进入加热器加热到沸点,再经四效真空带一个浓缩罐的蒸发系统蒸发到75°BX后,将浓缩液直接与干燥后的滤泥和N、P、K混合造粒、干燥制成复混肥成员。工艺旨在收回废液中有机和无机质生产肥料,变废为宝。

该治理工艺技术自1998年建成投产后,我们也借鉴其他酒精厂废液治理的经验,并结合我们制糖生产中的先进技术,作了几个方面的工艺改进:(1)采用我公司成熟的等压排水技术,自行研制技术工艺,排除蒸发部分的凝结水,摒弃以往采用的串罐及自蒸发器等落后方法,效果显著。(2)在酒精废液从PH3.5~4.5中和至中性的工艺过程中,很多厂家采用NaOH30~35kg,运行费用昂贵,我公司通过对沉降和过滤的严格管理,在避免大量积垢的前提下,大胆采用廉价的石灰乳代替NaOH作为中和剂,由于每处理1吨废液需耗用NaOH作为中和剂,吨废液仅需消耗生石灰10Kg,成本降低效果显著。(3)在辅料及成品干燥工艺上,我们采用热风炉烟气直接换热干燥方式,而不采用其他糖厂采用的空心浆汽加热干燥机,避免物料容易粘在浆叶上,导致换热失效,效果令人满意。经过不懈地努力,于当年成功治理了“三废”之首的酒精废液,达到国家的行业废水排放标准,并成功产出了有机复混肥。成功治理后,每年可减少排入右江的COD负荷为6480吨以上,减少的负荷量比百色市区全部人口的生活污水负荷还大,可见项目的环境效益是非常显著的。同时,项目又是一个资源再生及支农项目,每年回收的干固物达5400吨,其中有机质含量约为3240吨,约相当于4000吨豆饼,回收物中所含的氮、磷、钾总量达550吨。项目每年生产30000吨有机复混肥对百色地区的农业起到很大的支持作用。同时,该项目每年为本公司创造55万元以上的利润,并减少每年300万元以上的排污罚款,可见,项目的环境效益、经济效益、社会效益都是相当显著的。

2.在酒精蒸馏初塔采用间接加热技术,减少废液生成量

我公司的酒精蒸馏生产一直采用传统的生产工艺——即用蒸汽直接在蒸馏塔内加热,经过精馏后其酒精废液往外排再经环保处理排放。每生产1吨酒精,废液生成量为13~15吨,废液生成量大,环保治理负担重,按公司酒精废液处理能力450吨∕日计,每天只能生产酒精30吨,而公司现有酒精生产能力为约60吨∕日,为了充分发挥我公司酒精生产线的潜力和减轻酒精废液环保治理负担,2000年12月我们又在酒精蒸馏塔初塔引进间接加热技术。项目投资45万元。该技术的原理是在酒精蒸馏初塔前增加一台立式加热器,物料与蒸汽隔开,经加热达到工艺指标后物料送到初塔进行蒸馏,加热器的汽凝水回收用作生产工艺用水。经查定(附生产查定表),与原传统工艺比较,每生产1吨酒精生产废液13吨,即每生产1吨酒精减少废液生成量为2吨。由于采用间接加热技术后,减少了酒精废液生产成量,因而提高了酒精生产能力潜力,同时由于节约了蒸发浓缩耗用的蒸汽,又回收冷凝水作锅炉用水,因此该项目又具有较好的节能效益。该项目每年可为公司新增效益67万元左右,即可达到当年投资当年回报的效果。

附生产查定表:

3.采用燃烧法处理酒精废液

由于前两种方法仍未能全部处理我公司日产酒精60吨所生成的废液量,因而限制了公司酒精生产能力,为寻求更为先进、治理效果更好、治理能力更大的治理方法,我公司曾于1999年2月25日起至6月30日作为协作单位大力支持广西博士通环境工程有限责任公司将其自行开发的燃烧法治理糖厂酒精废液新技术在公司进行中试,并于1999年6月成功完成中试。为了将我公司酒精一、二车间同时生产所产生的酒精废液全部消耗掉,进一步提高公司经济效益,我公司于2000∕2001榨季经过广大的科技人员反复试验,实践摸索出一套将酒精浓缩燃烧的方法,即将原有锅炉改造后,将酒精浓缩液与蔗渣、煤按一定的比例混烧,并且将其产生的蒸汽加以利用。燃烧法的成功应用,大大减轻了我公司环保治理的负担,也可在节能方面作出贡献。

经过以上几种方法的综合应用,我公司目前已彻底解决了糖蜜酒精废液治理的这一难题。曾于2000年2月1日顺利通过自治区环保局验收。通过应用,也使我们在生产过程中不断完善其工艺,从多方面考虑降低成本,如引进酒精蒸馏初塔间接加热技术减少废液生成量,减轻了环保治理的负担,同时配套建设循环水池回收利用蒸发浓缩所排出的冷凝、冷却水,不仅能够循环使用,节约水资源,也使酒精废液达到零排放的最佳效果。

三、我公司环保治理技术的推广应用价值

糖蜜酒精废液的治理技术是各糖厂附属酒精车间必须寻求解决方法的必经之路,由于其治理难度大,一些糖厂不敢冒风险进行治理而被迫停产不生产酒精。我公司采用的几种方法有一定的推广应用价值,各厂可根据自身的实际情况采用一种或多种方法实施,如蒸发浓缩加辅料生产有机复混肥,不仅可以使废液治理后达标排放,还可充分利用其中的有机无机物质,变废为宝,生产出的复合肥正好可以解决种蔗肥料的短缺,是环保、经济、社会三统一的最好的治理方法。引进酒精蒸馏初塔间接加热技术虽然不能直接根治酒精废液,但它投资省,废液生成量减少效果显著。燃烧法也是节能降耗的一条治理捷径,它不仅投资少(可在原燃烧锅炉上进行改造),而且燃烧充分,治理较彻底。

广西现有甘蔗糖厂100多家,大部分糖厂具有糖蜜酒精生产能力,因此,解决糖蜜酒精废液的污染问题是一项重大而紧迫的工作,酒精废液浓缩后加以综合利用是较为成功的治理技术,是环境、经济、社会三效益兼顾的治理方法,燃烧法也是较为成功的治理方法。

(作者单位:广西百色甘化股份有限公司总工室)

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