糖廠濾泥處置現狀與對策研究

林秋蓮，韋芳寧，林華，陳婷，周子倫

（廣西壯族自治區環境保護科學研究院，廣西 南寧 530022）

甘蔗糖業是廣西的支柱產業之一。據統計，2015/2016榨季，廣西甘蔗處理量約4200萬噸，產糖量511萬噸，濾泥（濕濾泥計） 產量約200萬噸。濾泥是制糖工藝的清凈工序中，甘蔗汁經澄清后由壓濾機或真空吸濾機所排出的殘渣。主要有兩種，一種是亞硫酸法濾泥，即用石灰和二氧化硫作為澄清劑對蔗汁進行澄清所產生的濾泥。如何有效處置制糖產生的大量濾泥是制糖行業發展面臨的主要環境問題之一。

1 廣西糖廠濾泥利用狀況

廣西95%以上的糖廠生產工藝均采用亞硫酸法。亞硫酸法濾泥因加灰量少，鈣鹽含量較少，有機物含量高（主要為蔗蠟、蔗脂、纖維、糖分、蛋白、等），并含有甘蔗所需要的氮、磷、鉀和大量的微量元素，pH6.0左右，呈弱酸性，是較好的有機肥料，還可以用于生產動物飼料[1]。另一種是碳酸法濾泥，即用石灰和二氧化碳作為澄清劑對蔗汁進行澄清所產生的濾泥。此種濾泥中因加灰量大，鈣鹽含量高，有機物含量少，且pH 9.0左右，堿性較大，不適用于生產肥料，絕大部分用于填埋處理，少部分用于改良酸性土壤。

糖廠產生的大量濾泥，除了堆放占用土地外，因其含有多種有機物和糖類物質，極易發霉、發臭，滋生蒼蠅，帶來一定的環境問題。濾泥的綜合利用將是甘蔗制糖企業發展循環經濟、提高經濟效益、實現糖業可持續發展的重要環節。2015年7月1日實施的廣西地方標準《甘蔗制糖行業清潔生產評價指標體系》 （DB45/T 1188-2015），對濾泥綜合利用率提出了要求，清潔生產評價指標Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級基準值均要求達100%。目前，廣西糖廠濾泥基本都進行了資源化利用，主要有三種利用方式，一是企業進行回收利用，二是無償提供給其他企業作為原料使用，三是賣給其他企業作為原料使用。對于碳酸法濾泥和極少量的亞硫酸法濾泥主要是進行填埋處理。濾泥的用途主要是用于生產有機復合肥、生態肥、有機營養土，生產酒精以及生產豬、牛、雞、鴨、魚等動物飼料，制備材料和添加劑，作為生物質燃料，還有一部分直接施放農田等。由于濾泥直接回用農田容易導致土壤堿化、板結等，造成了土壤污染，現在已經很少直接回用，基本都是用于生產肥料、飼料等。

2 廣西糖廠濾泥處置技術概況

傳統的濾泥處理方法是加入菌種及適量的有機質進行發酵后做成農肥，基本處理工藝是在濾泥中加入菌種進行發酵后，經過翻堆、腐熟，烘干后再投加一定的有機、無機物料進行配料，經過造粒、冷卻、篩分后分裝得到成品。工藝中的發酵環節是將濾泥中的有機物轉化為有機質，達到無害化處理，發酵時間一般為14～30d，發酵溫度為60℃～70℃，溫度過高會導致原料中氮揮發以及影響微生物活性，溫度過低則不利于有機質的分解，一般通過每天翻堆來達到控制濾泥溫度。翻堆有條式翻拋和槽式翻拋兩種，翻拋操作為人工或機械進行。配料是根據測土配方要求，結合農作物生長所需的營養素，在半成品中添加無機元素（尿素、鉀肥、氮肥、磷肥等）以及一些有機配料。

3 濾泥利用調研情況

通過對廣西來源生態農業有限公司、廣西神州金光生態肥料有限責任公司、廣西上上糖業有限公司、廣西農墾長興生物有機肥有限公司等企業的調研，4家企業均是利用濾泥生產有機肥、營養土，生產的工藝基本相同，區別主要在發酵環節。見圖1。

圖1 濾泥生產有機肥工藝路線圖

1）廣西來源生態農業有限公司。其濾泥處置有別于其他企業生產工藝的是發酵技術，主要是在濾泥中添加秸稈類、糞便/污泥等進行配方后，在高塔內利用零能耗好氧發酵技術進行發酵，而傳統發酵工藝均是敞開式的堆存發酵。此外，在生產過程中無氮、磷、鉀等無機肥料添加，生產成品為有機營養土。其優點是：發酵在密閉罐內進行，生產過程無臭氣排放；自動化程度高，可大規模工廠化生產；運營成本低，發酵過程不需翻轉，可自動調節水分、溫度和通氣，無耗能；發酵效率高，發酵時間為15～20d；濾泥無堆存，占地面積少，土地資源利用率高。缺點是：投資大，年處理5萬噸濾泥需要的設備投資1300萬元，廠房建設投資400萬元；產品養分含量較低（N+P5O2+K2O≥3%） ，未達到有機肥養分≥5%的要求，只能做基肥用，追肥時需補充施用化學肥料；施用量較大（每畝地需用0.7-1噸）、價格較高（450元/噸營養土），推廣難度大。

2） 廣西神州金光生態肥料有限責任公司。采用傳統的生產工藝，生產規模為年產1萬噸有機肥，條式人工翻堆方式。未處理的濾泥露天堆放，揚塵較大，如遇雨天雨水沖刷濾泥，流失濾泥對環境造成污染，環境安全隱患較大。同時由于公司的債務問題、經營管理不善等，產品質量和產品銷售均存在較多問題，嚴重影響企業的發展。

3）廣西上上糖業有限公司。制糖年產生濾泥4萬噸，40%濾泥（1.6萬噸）外銷，60%濾泥（2.4萬噸）用于生產有機肥，有機肥主要是供給蔗農種植甘蔗施用，不向市場銷售。采用傳統的生產工藝生產有機肥，條式人工翻堆方式，兩個配方有機肥養分（N+P5O2+K2O） 分別為25%、18%，養分25%的有機肥1700元/噸。

4）廣西農墾長興生物有機肥有限公司。有機肥生產規模為10萬噸/年，總投資6千萬元，其中設備投資800萬元，由于廠區建設規模較大，投資較大。有機肥生產采用槽式機械翻堆方式，發酵時間15天左右，兩個配方有機肥養分（N+P5O2+K2O） 分別為25%、20%，養分20%的有機肥1790元/噸。制糖產生的濾泥全部用完，生產的有機肥全部用于甘蔗種植，糖廠補貼蔗農100元/噸有機肥。通過使用有機肥料的農戶反饋，施用有機肥能明顯改良土壤、提高地力，避免土壤板結，使土壤具有良好的保水、保肥、通透緩沖等特性，并且有機肥肥效長，促進農作物生長，有效提高農作物產量，受到農戶的歡迎。有機肥生產工藝的缺點是發酵、翻堆均為敞開式，產生臭氣對環境影響較大。

4 濾泥利用分析

生物有機肥是國家農業部在近年來一直提倡使用的肥料，概念上使生物有機肥是確保農作物達到環保無公害，達到有機食品的標準。利用糖廠濾泥生產有機肥，既把廢物變成了寶，提高資源綜合利用率，也在無形中拉長了糖廠的產業鏈條，延伸了產品的結構，并且使糖業生產形成了循環閉合產業鏈：土地種植甘蔗、甘蔗生產糖、制糖廢料濾泥生產肥料、肥料培肥土壤。在廣西農業部門也一直在研發、推廣示范應用。

結合對4家企業的調研情況，可見：廣西來源生態農業有限公司利用濾泥生產有機營養土，利用高塔進行發酵，整個生產過程比較節能、環保，但是工藝設備投資較大，產品成本較高，市場推廣難度較大；廣西農墾長興生物有機肥有限公司利用濾泥生產有機肥，工藝設備投入相對不大，產品認可度較高，但是敞開式的生產工藝，產生的臭氣、粉塵對環境影響較大。

濾泥是廣西糖業的一項大宗廢棄物，如何開發好濾泥綜合利用，有效地利用甘蔗資源，提高制糖工業附加值，將是廣西制糖工業可持續發展所面臨的主要問題之一。為做好糖廠濾泥的污染治理和綜合利用，建議：

1）加強固體廢棄物的資源化循環利用，提高企業節能環保水平。

2）企業應加強濾泥利用過程的環境保護，確保生產過程符合清潔生產要求，減少對環境的污染。

3）政府部門加強制糖企業對濾泥綜合利用的引導，鼓勵企業引入各類社會資金，多元投資，進行市場化運作。

4）科技部門加大對糖廠濾泥治理和資源化利用技術研發的科技支撐力度，支持企業開展研發示范基地建設。

5）農業部門引導農戶積極合理使用制糖濾泥制備的有機肥，并且通過對使用有機肥的農戶給予一定補貼的政策鼓勵，大力推廣有機肥的使用。