糖厂滤泥处置现状与对策研究

林秋莲，韦芳宁，林华，陈婷，周子伦

（广西壮族自治区环境保护科学研究院，广西 南宁 530022）

甘蔗糖业是广西的支柱产业之一。据统计，2015/2016榨季，广西甘蔗处理量约4200万吨，产糖量511万吨，滤泥（湿滤泥计） 产量约200万吨。滤泥是制糖工艺的清净工序中，甘蔗汁经澄清后由压滤机或真空吸滤机所排出的残渣。主要有两种，一种是亚硫酸法滤泥，即用石灰和二氧化硫作为澄清剂对蔗汁进行澄清所产生的滤泥。如何有效处置制糖产生的大量滤泥是制糖行业发展面临的主要环境问题之一。

1 广西糖厂滤泥利用状况

广西95%以上的糖厂生产工艺均采用亚硫酸法。亚硫酸法滤泥因加灰量少，钙盐含量较少，有机物含量高（主要为蔗蜡、蔗脂、纤维、糖分、蛋白、等），并含有甘蔗所需要的氮、磷、钾和大量的微量元素，pH6.0左右，呈弱酸性，是较好的有机肥料，还可以用于生产动物饲料[1]。另一种是碳酸法滤泥，即用石灰和二氧化碳作为澄清剂对蔗汁进行澄清所产生的滤泥。此种滤泥中因加灰量大，钙盐含量高，有机物含量少，且pH 9.0左右，碱性较大，不适用于生产肥料，绝大部分用于填埋处理，少部分用于改良酸性土壤。

糖厂产生的大量滤泥，除了堆放占用土地外，因其含有多种有机物和糖类物质，极易发霉、发臭，滋生苍蝇，带来一定的环境问题。滤泥的综合利用将是甘蔗制糖企业发展循环经济、提高经济效益、实现糖业可持续发展的重要环节。2015年7月1日实施的广西地方标准《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》 （DB45/T 1188-2015），对滤泥综合利用率提出了要求，清洁生产评价指标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级基准值均要求达100%。目前，广西糖厂滤泥基本都进行了资源化利用，主要有三种利用方式，一是企业进行回收利用，二是无偿提供给其他企业作为原料使用，三是卖给其他企业作为原料使用。对于碳酸法滤泥和极少量的亚硫酸法滤泥主要是进行填埋处理。滤泥的用途主要是用于生产有机复合肥、生态肥、有机营养土，生产酒精以及生产猪、牛、鸡、鸭、鱼等动物饲料，制备材料和添加剂，作为生物质燃料，还有一部分直接施放农田等。由于滤泥直接回用农田容易导致土壤碱化、板结等，造成了土壤污染，现在已经很少直接回用，基本都是用于生产肥料、饲料等。

2 广西糖厂滤泥处置技术概况

传统的滤泥处理方法是加入菌种及适量的有机质进行发酵后做成农肥，基本处理工艺是在滤泥中加入菌种进行发酵后，经过翻堆、腐熟，烘干后再投加一定的有机、无机物料进行配料，经过造粒、冷却、筛分后分装得到成品。工艺中的发酵环节是将滤泥中的有机物转化为有机质，达到无害化处理，发酵时间一般为14～30d，发酵温度为60℃～70℃，温度过高会导致原料中氮挥发以及影响微生物活性，温度过低则不利于有机质的分解，一般通过每天翻堆来达到控制滤泥温度。翻堆有条式翻抛和槽式翻抛两种，翻抛操作为人工或机械进行。配料是根据测土配方要求，结合农作物生长所需的营养素，在半成品中添加无机元素（尿素、钾肥、氮肥、磷肥等）以及一些有机配料。

3 滤泥利用调研情况

通过对广西来源生态农业有限公司、广西神州金光生态肥料有限责任公司、广西上上糖业有限公司、广西农垦长兴生物有机肥有限公司等企业的调研，4家企业均是利用滤泥生产有机肥、营养土，生产的工艺基本相同，区别主要在发酵环节。见图1。

图1 滤泥生产有机肥工艺路线图

1）广西来源生态农业有限公司。其滤泥处置有别于其他企业生产工艺的是发酵技术，主要是在滤泥中添加秸秆类、粪便/污泥等进行配方后，在高塔内利用零能耗好氧发酵技术进行发酵，而传统发酵工艺均是敞开式的堆存发酵。此外，在生产过程中无氮、磷、钾等无机肥料添加，生产成品为有机营养土。其优点是：发酵在密闭罐内进行，生产过程无臭气排放；自动化程度高，可大规模工厂化生产；运营成本低，发酵过程不需翻转，可自动调节水分、温度和通气，无耗能；发酵效率高，发酵时间为15～20d；滤泥无堆存，占地面积少，土地资源利用率高。缺点是：投资大，年处理5万吨滤泥需要的设备投资1300万元，厂房建设投资400万元；产品养分含量较低（N+P5O2+K2O≥3%） ，未达到有机肥养分≥5%的要求，只能做基肥用，追肥时需补充施用化学肥料；施用量较大（每亩地需用0.7-1吨）、价格较高（450元/吨营养土），推广难度大。

2） 广西神州金光生态肥料有限责任公司。采用传统的生产工艺，生产规模为年产1万吨有机肥，条式人工翻堆方式。未处理的滤泥露天堆放，扬尘较大，如遇雨天雨水冲刷滤泥，流失滤泥对环境造成污染，环境安全隐患较大。同时由于公司的债务问题、经营管理不善等，产品质量和产品销售均存在较多问题，严重影响企业的发展。

3）广西上上糖业有限公司。制糖年产生滤泥4万吨，40%滤泥（1.6万吨）外销，60%滤泥（2.4万吨）用于生产有机肥，有机肥主要是供给蔗农种植甘蔗施用，不向市场销售。采用传统的生产工艺生产有机肥，条式人工翻堆方式，两个配方有机肥养分（N+P5O2+K2O） 分别为25%、18%，养分25%的有机肥1700元/吨。

4）广西农垦长兴生物有机肥有限公司。有机肥生产规模为10万吨/年，总投资6千万元，其中设备投资800万元，由于厂区建设规模较大，投资较大。有机肥生产采用槽式机械翻堆方式，发酵时间15天左右，两个配方有机肥养分（N+P5O2+K2O） 分别为25%、20%，养分20%的有机肥1790元/吨。制糖产生的滤泥全部用完，生产的有机肥全部用于甘蔗种植，糖厂补贴蔗农100元/吨有机肥。通过使用有机肥料的农户反馈，施用有机肥能明显改良土壤、提高地力，避免土壤板结，使土壤具有良好的保水、保肥、通透缓冲等特性，并且有机肥肥效长，促进农作物生长，有效提高农作物产量，受到农户的欢迎。有机肥生产工艺的缺点是发酵、翻堆均为敞开式，产生臭气对环境影响较大。

4 滤泥利用分析

生物有机肥是国家农业部在近年来一直提倡使用的肥料，概念上使生物有机肥是确保农作物达到环保无公害，达到有机食品的标准。利用糖厂滤泥生产有机肥，既把废物变成了宝，提高资源综合利用率，也在无形中拉长了糖厂的产业链条，延伸了产品的结构，并且使糖业生产形成了循环闭合产业链：土地种植甘蔗、甘蔗生产糖、制糖废料滤泥生产肥料、肥料培肥土壤。在广西农业部门也一直在研发、推广示范应用。

结合对4家企业的调研情况，可见：广西来源生态农业有限公司利用滤泥生产有机营养土，利用高塔进行发酵，整个生产过程比较节能、环保，但是工艺设备投资较大，产品成本较高，市场推广难度较大；广西农垦长兴生物有机肥有限公司利用滤泥生产有机肥，工艺设备投入相对不大，产品认可度较高，但是敞开式的生产工艺，产生的臭气、粉尘对环境影响较大。

滤泥是广西糖业的一项大宗废弃物，如何开发好滤泥综合利用，有效地利用甘蔗资源，提高制糖工业附加值，将是广西制糖工业可持续发展所面临的主要问题之一。为做好糖厂滤泥的污染治理和综合利用，建议：

1）加强固体废弃物的资源化循环利用，提高企业节能环保水平。

2）企业应加强滤泥利用过程的环境保护，确保生产过程符合清洁生产要求，减少对环境的污染。

3）政府部门加强制糖企业对滤泥综合利用的引导，鼓励企业引入各类社会资金，多元投资，进行市场化运作。

4）科技部门加大对糖厂滤泥治理和资源化利用技术研发的科技支撑力度，支持企业开展研发示范基地建设。

5）农业部门引导农户积极合理使用制糖滤泥制备的有机肥，并且通过对使用有机肥的农户给予一定补贴的政策鼓励，大力推广有机肥的使用。