张 敏, 陈任翔

    (1.深圳市芭田生态工程股份有限公司 广东深圳 518000;2.仲恺农业工程学院 广东广州 510220)

    糖蜜发酵废液作为一种高浓度的有机废液,若直接排放将对环境造成巨大的污染,而其中富含的有机质等营养成分具备资源化潜力,可提高企业的经济效益[1]。糖蜜发酵废液在农业上的资源化利用途径: ①先浓缩烘干、再降解后加入氮磷钾盐等无机肥,制备有机-无机复合肥[2],但该方法能耗大,运行成本高,浓缩产生的大分子有机物降解困难; ②通过生物发酵制备液态肥料[3],可以有效降低成本,减轻污染; ③将糖蜜发酵废液稀释后直接用于农田浇灌,该法是目前最主要的利用方式,可以减少运费,获得节约成本、提高作物产量的效果,但施用过多也会造成烧苗和土壤板结[4]。

    目前将糖蜜发酵废液转化成肥料的方法都存在处理时间长、投资大、运行成本高、生产出的肥料粒径过大而导致植物难以吸收等问题,因此寻找一种可降解有机碳大分子以制备小分子有机碳液体肥的方法至关重要。

    利用絮凝剂对发酵废液进行处理,可以达到降低废液中化学需氧量(COD)含量、沉降大分子有机质的效果[5],而催化氧化降解大分子有机物是一种高效、简便的方法。目前国内催化氧化降解糖蜜发酵废液,制备小分子有机碳液体肥的研究较少,因此,为了获得更高效的生产工艺与植物更易吸收、稳定性更好的有机碳液体肥,本文通过絮凝剂对糖蜜发酵废液进行前处理,然后利用各种酸与氧化剂的配合,在不同反应时间、不同反应温度、不同矿物质条件下将絮体制备成小分子有机碳液体肥,再优化制备工艺参数得到最佳工艺条件,以期为制备小分子有机碳液体肥提供新思路。

    1 材料与方法

    1.1 试验材料

    糖蜜发酵废液是以糖蜜为原料,发酵后经一定工序制得所要产品后排出的有机高浓度废水,颜色通常呈棕色或棕黑色,pH为4～6,锤度为12～16°Bx,密度大于1.0 g/mL;一般有机质约为20%(质量分数,下同),总氮(N)为0.06%～0.42%,全磷(P2O5)为0.01%～0.38%,全钾(K2O)为0.23%～1.54%,固形物为45%～55%,COD为14 587 mg/L。

    聚合氯化铝复合絮凝剂中氧化铝为8.79%,盐基度为45.87%,自制;壳聚糖,食品级,国药集团化学试剂有限公司;硝酸(65.0%～68.0%)、盐酸(36.0%～38.0%)、硫酸(95.0%～98.0%),西陇科学股份有限公司;氢氧化钠、七水硫酸锌、硼酸、试亚铁灵指示剂,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;硫酸亚铁铵标准溶液,c[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.1 mol/L,以达科技(泉州)有限公司;重铬酸钾标准溶液,天津化学试剂有限公司 ......