專利名稱：一種蘋果渣綜合利用處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種蘋果渣綜合利用處理方法，尤其是蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)直接下線的蘋果渣的綜合利用和處理，屬于農(nóng)林廢棄物綜合治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國年產(chǎn)蘋果接近2000萬噸，蘋果汁加工企業(yè)每年排出蘋果渣100萬噸，在蘋果渣綜合利用方面有人提出了生產(chǎn)飼料、提取果膠、提取蘋果多酚等多項深加工利用方式，作為飼料無疑是蘋果渣大量利用的有效途徑，但因蘋果渣中含有果膠和單寧成分，對家畜和家禽消化有不良影響.故不宜直接作為飼料應用，還要經(jīng)過發(fā)酵、干燥處理才能適于商品生產(chǎn)和運輸。因蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)在蘋果汁生產(chǎn)期每天的出渣量相當大，目前果渣除少量被用于飼料外，絕大部分被當作垃圾運出，倒入荒溝荒坡中，幾天后果菜渣變紅變黑，長毛發(fā)泡，腐爛酸臭，氣味難聞。遇到雨天，隨水而流，污染環(huán)境，附近住戶意見很大，既浪費資源又污染周邊環(huán)境，已經(jīng)成為制約蘋果汁加工企業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。因此研究蘋果渣的綜合處理技術(shù)，亟待解決環(huán)境污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種蘋果渣綜合利用處理方法，結(jié)合蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)果汁濃縮工序的剩余蒸發(fā)廢水，通過好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵，生產(chǎn)生物有機肥和回用于蘋果汁生產(chǎn)的沼氣。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的這種蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于采取如下處理步驟A、配料處理將蘋果渣加水稀釋為含有固型物10％以下的漿狀液，加入生石灰調(diào)節(jié)pH為6.8-7.0，按照碳∶氮為20-30∶1的比例加入氮肥調(diào)節(jié)漿狀液的碳氮比，在酸化池放置8-12小時；B、沼氣發(fā)酵將步驟A得到的漿狀液置于發(fā)酵罐中，于20-65℃厭氧發(fā)酵1-7天，產(chǎn)生沼氣用于蘋果汁生產(chǎn)的鍋爐；C、固液分離使用固液分離機將步驟B產(chǎn)氣后的漿狀液分離；沼液返回步驟A繼續(xù)補充水分或直接作為液肥使用，沼渣排出；D、將步驟C得到的沼渣加入農(nóng)林殘余物和生物有機肥發(fā)酵菌劑再進一步好氧發(fā)酵7-10天得到沼渣有機肥。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，步驟A所述加入的氮肥包括尿素、碳銨、豆粕、人畜糞尿其中一種或幾種。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，步驟A所述蘋果渣加入的稀釋水是蘋果汁生產(chǎn)濃縮工序中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，步驟A所述的酸化池采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，步驟B所述的沼氣發(fā)酵溫度采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，所述的沼渣固體發(fā)酵采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，步驟A所述的蘋果渣脫酸處理之后先進行固液分離，液體進行沼氣厭氧發(fā)酵，固體蘋果渣加入農(nóng)林殘余物和生物有機肥發(fā)酵菌劑進行好氧發(fā)酵得到有機肥。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，蘋果渣液體厭氧發(fā)酵的時間為1-2天，蘋果渣固體好氧發(fā)酵時間20-30天。
所述蘋果渣綜合利用處理方法，所述的蘋果渣固體發(fā)酵生物有機肥采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
本發(fā)明首先在蘋果渣中添加氮肥，利用厭氧發(fā)酵使蘋果渣漿液產(chǎn)生沼氣回用于生產(chǎn)，在發(fā)酵過程中蘋果渣中的果膠物質(zhì)大量分解，為液固分離及其后的沼渣進一步通過好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機肥創(chuàng)造了條件，本發(fā)明的一項重要貢獻在于利用蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)的剩余熱水調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度，采用中高溫發(fā)酵，產(chǎn)氣快，效率高。同時解決了困擾蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)的廢棄物排放問題，基本做到零排放，經(jīng)濟、有效地綜合利用蘋果渣使之反哺于大自然。


圖1是本發(fā)明的蘋果渣綜合利用處理方法流程2是本發(fā)明的蘋果渣綜合利用處理方法另一種技術(shù)方案流程圖具體實施方式
實施例1
結(jié)合圖1工藝流程簡述如下處理步驟1、配料處理將搾出蘋果汁后剩余鮮蘋果渣(含水65-75％、pH值3.2-3.5)倒入配料池，鮮蘋果渣與果汁廠蒸發(fā)器排出的溫度60-65℃含酸廢水混合、攪拌，使混合漿液濃度達8～10％、溫度≥50℃，同時每噸混合液加入工業(yè)用生石灰4-5公斤，調(diào)整混合液的pH值至6.8-7.5，每噸混合液測定碳氮比(一般蘋果渣烘干后含碳40％左右、含氮1％左右)后加入尿素、碳銨等14-18公斤，調(diào)整混合液碳氮比至24～28∶1，在池內(nèi)放置10～12小時；上述步驟中加入氮肥的目的是調(diào)節(jié)蘋果渣漿液的碳氮比，使之能夠產(chǎn)生沼氣，氮、碳為形成微生物的氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的最重要營養(yǎng)源。本發(fā)明選擇產(chǎn)生沼氣的碳氮比是24-28∶1，碳氮比范圍小時，碳不足，由于菌體增殖量的降低，氮不能充分利用，過剩的氮變成游離的氨，對甲烷菌的活動產(chǎn)生抑制作用。由于蘋果渣中含氮量比較低，所以需要添加氮肥，還可加入人畜糞尿或豆粕等高含氮物質(zhì)。
上述步驟中加入水稀釋的目的是降低料液粘度，發(fā)酵過程是在可溶性有機物中進行，粘度不能過高。
2、沼氣發(fā)酵待蘋果渣漿液pH值降到5-6，用泵將酸化液泵入?yún)捬醢l(fā)酵罐(沼氣罐)發(fā)酵，1-10天產(chǎn)生沼氣。沼氣經(jīng)過濾，去除H2S、NH3等有毒物質(zhì)后，送入用氣裝置，用于蘋果汁生產(chǎn)中的供熱或發(fā)電。關(guān)于沼氣應用，現(xiàn)有技術(shù)有成熟處理方法，在此無庸贅述。
厭氧發(fā)酵的發(fā)酵劑采用逐步馴化方式從其它沼氣池取得，發(fā)酵溫度和有機物負荷及沼氣生成量有關(guān)，所以盡可能使發(fā)酵溫度恒定，本發(fā)明采用40-50℃中高溫發(fā)酵。上述酸化池、沼氣罐均用果汁加工廠溫度60-65℃廢水通過換熱器保溫至40-50℃。
3、固液分離使用LJG-1型固液分離機將產(chǎn)氣后的漿狀液分離；沼液可以返回步驟1繼續(xù)補充水分或直接作為液肥使用，沼渣排出；4、將沼渣(含水量50～70％)，排入攪拌池或堆漚發(fā)酵，每噸沼渣加入生物有機肥發(fā)酵菌劑約2公斤，生物有機肥發(fā)酵菌劑也可通過稀釋50-100倍均勻噴霧攪拌。輔料玉米秸稈、麥秸、木屑等10-50公斤，經(jīng)7-10天好氧發(fā)酵，得到沼渣有機肥直接使用，或作為復混生物有機肥料的原料再進行工業(yè)化生產(chǎn)。
上述實施例中沼氣厭氧發(fā)酵由于產(chǎn)生甲烷等代謝物會產(chǎn)生惡臭，雖然達到減容目的，但仍不能直接還田。對機械脫水后的沼渣，主要采用好氧發(fā)酵制取生物有機肥，好氧發(fā)酵過程是通過好氧性微生物的生物代謝作用，使沼渣中有機物轉(zhuǎn)化為富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，反應的最終代謝物是CO2、H2O和熱量，大量熱量使物料維持持續(xù)高溫(如溫度不夠亦可采用果汁加工廠溫度60-65℃廢水通過換熱器保溫)，降低物料的含水率，有效的去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子活性，使沼渣達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。
添加秸稈、鋸末等農(nóng)林殘余物的目的是使發(fā)酵池或堆通風透氣，必要時亦可強制鼓風。
上述生物有機肥發(fā)酵菌劑有很多企業(yè)生產(chǎn)，如廣西柳州宏華生物發(fā)展公司的“有機物料腐熟劑”，北京華夏康源科技有限公司的“金寶貝生物發(fā)酵劑”，北京神農(nóng)采禾生物科技有限公司的“神農(nóng)采禾”，廣東頤永堂生物工程有限公司的“肥士特”，漳州三炬生物科技有限公司的“生物有機肥發(fā)酵菌劑”等。
實施例2結(jié)合圖2工藝流程給出本發(fā)明的另外一種延伸技術(shù)方案，配料處理與實施例1相同，配料脫酸后的蘋果渣漿狀液首先進行液固分離，液體進入沼氣罐厭氧發(fā)酵1-2天可產(chǎn)生沼氣，固體果渣進行好氧發(fā)酵20-30天生產(chǎn)有機肥，這種工藝路線的優(yōu)點是基于液體發(fā)酵產(chǎn)氣快，周轉(zhuǎn)率高。如果產(chǎn)氣后的沼液不能及時使用需要排放，還要經(jīng)過曝氣處理。缺點是工藝路線比實施例1略長，好氧發(fā)酵處理量大時間長，總體產(chǎn)氣效率低。
本發(fā)明列舉的實施例旨在更進一步地闡明蘋果渣綜合利用的工藝方法，而不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制，用本發(fā)明實施例和經(jīng)由本發(fā)明權(quán)利要求書1-9所述的方法均可實現(xiàn)蘋果渣綜合利用生產(chǎn)沼氣和有機肥產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于采取如下處理步驟A、配料處理將蘋果渣加水稀釋為含有固型物10％以下的漿狀液，加入生石灰調(diào)節(jié)pH為6.8-7.5，按照碳∶氮為20-30∶1的比例加入氮肥調(diào)節(jié)漿狀液的碳氮比，在酸化池放置8-12小時；B、沼氣發(fā)酵將步驟A得到的漿狀液置于發(fā)酵罐中，于20-65℃厭氧發(fā)酵1-7天，產(chǎn)生沼氣用于蘋果汁生產(chǎn)的鍋爐；C、固液分離使用固液分離機將步驟B產(chǎn)氣后的漿狀液分離；沼液返回步驟A繼續(xù)補充水分或直接作為液肥使用，沼渣排出；D、將步驟C得到的沼渣加入農(nóng)林殘余物和生物有機肥發(fā)酵菌劑再進一步好氧發(fā)酵7-10天得到沼渣有機肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于步驟A所述加入氮肥包括尿素、碳銨、豆粕、人畜糞尿其中一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于步驟A所述蘋果渣加入的稀釋水是蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于步驟A所述的酸化池采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于步驟B所述的沼氣發(fā)酵溫度采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于所述的沼渣固體發(fā)酵采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于步驟A所述的蘋果渣脫酸處理之后先進行固液分離，液體進行沼氣厭氧發(fā)酵，固體蘋果渣加入農(nóng)林殘余物和生物有機肥發(fā)酵菌劑進行好氧發(fā)酵得到有機肥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于液體厭氧發(fā)酵的時間為1-2天，蘋果渣固體好氧發(fā)酵時間20-30天。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述蘋果渣綜合利用處理方法，其特征在于所述的蘋果渣固體發(fā)酵生物有機肥采用蘋果汁生產(chǎn)中蒸發(fā)冷凝的60-65℃熱水換熱調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種這種蘋果渣綜合利用處理方法，采取如下處理步驟A.配料處理將蘋果渣加水稀釋為含有固型物10％以下的漿狀液，加入生石灰調(diào)節(jié)pH，加入氮肥調(diào)節(jié)漿狀液的碳氮比，在酸化池放置8－12小時；B.沼氣發(fā)酵厭氧發(fā)酵1－7天，產(chǎn)生沼氣用于蘋果汁生產(chǎn)的鍋爐；C.固液分離沼液返回步驟A繼續(xù)補充水分或直接作為液肥使用，D.沼渣加入農(nóng)林殘余物和生物有機肥發(fā)酵菌劑再進一步好氧發(fā)酵7－10天得到沼渣有機肥。本發(fā)明的一項重要貢獻在于利用蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)的剩余熱水調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度，同時解決了困擾蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)的廢棄物排放問題，基本做到零排放，經(jīng)濟、有效地綜合利用蘋果渣使之反哺于大自然。
文檔編號C05F17/00GK1891677SQ20061001239
公開日2007年1月10日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者崔建偉 申請人:中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所