1、123.4 滤泥在农业上的资源化利用23.4.1 滤泥的形成及组分23.4.1.1 滤泥的形成在制糖生产过程中，由于混合汁所含的蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物质对煮糖结晶不利，因此，须对混合汁进行澄清处理。即向混合汁加入氢氧化钙、二氧化硫、磷酸等物质，使蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物沉淀下来，沉淀物通过压滤机或真空吸滤机或离心分离设备而得到的滤渣，称为滤泥，它是甘蔗制糖的大宗副产品之一。滤泥的产率主要随生产工艺条件的不同而变化。目前国内生产白砂糖的甘蔗糖厂， 所采用的澄清处理方法， 基本可分为碳酸法和亚硫酸法两大类。用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法，叫做碳酸法，其产生的滤
2、泥称为碳酸法滤泥；而用石灰和二氧化硫作为澄清剂的蔗汁澄清方法， 则叫做亚硫酸法，其产生的滤泥称为亚硫酸法滤泥。一般亚硫酸法因加灰量少，滤泥量占甘蔗榨量 0.7-1.4%；碳酸法因加灰量大，滤泥量占甘蔗榨量多达 4.5-5.0%。23.4.1.2 滤泥的组分滤泥含有甘蔗纤维、蔗糖、带有蔗蜡的凝结胶体、蛋白质、磷酸钙，还夹带随甘蔗带来的砂土，其中多数成分来自甘蔗，钙质物多数是在蔗汁澄清处理时加入的。就物理性质而言，滤泥是松软，略似海绵的物质，具有多孔性，颜色为淡黄、暗褐以至黑色。在干燥时可以立即吸收大量的水分。初出厂的滤泥含水分约 50-70%，经过在大气中长期自然干燥后，水分含量可减少到 15%
3、。滤泥的单位体积的重量很小，每吨含 65%水分的滤泥，其体积约占 1.6 m3。滤泥的组分因不同的生产工艺而异。亚硫酸法滤泥因加灰量少，滤泥不含大量的钙盐，干物中有机物总量可达 80%左右，主要为类脂物（蔗蜡和蔗脂）5-14%，纤维 1530%，糖分 515%，粗蛋白 515%，总灰分 920%，其中富含甘蔗生长所需的各种矿质营养，pH6.0 左右。碳酸法滤泥干物中含 CaCO3 量达 70-80%左右，成分以无机物为主，有机物含量 15%左右，带碱性，pH9.0 左右。碳酸法滤泥、亚硫酸法滤泥主要化学成分见表 23-22。表 23-22 不同制糖工艺滤泥的成分工艺方法 pH N(%)P2O5
4、(%)K2O(%)CaO(%)MgO(%)水分2(%)亚硫酸法 5.95 1.19 1.24 0.52 5.59 1.07 69.55碳酸法 8.97 0.69 0.65 0.27 35.97 4.72 55.9123.4.2 滤泥的综合利用如前所数我国年压榨甘蔗产生的湿滤泥约 346 万吨。滤泥除了用作工业原料外，通过农业应用可以将其充分变废为宝，对发展甘蔗糖业循环经济，促进蔗糖业可持续发展，实现蔗糖业经济效益和环境效益最大化，提高蔗糖业的竞争力都具有重要的现实意义。23.4.2.1 亚硫酸法滤泥的综合利用（1）作肥料直接使用亚硫酸法滤泥含有丰富的有机质和甘蔗所需要的氮、磷、钾养分和其它大量
5、和微量元素，是较好的完全有机肥料。蔗田施用滤泥，可增加土壤中真菌数量，改善土壤理化性质，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，促进甘蔗对养分的吸收，从而提高甘蔗产量和糖分。根据福建仙游县土肥站对甘蔗公顷施滤泥 450 担的蔗区进行土壤化验，全氮含量为 0.14%，全磷含量为 0.132%，而对照区（不施滤泥）的全氮量为 0.122%，全磷量为 0.116%。说明滤泥对土壤氮、磷的总量提高是显著的。据印度 Padegon 中央甘蔗研究站分析，收获期甘蔗植株体内的氮、磷、钾养分是随着化肥和滤泥的施用量增加而增加的，其中每公顷施用滤泥（用 N 量调到每公顷 400 kg）25 吨的甘蔗对氮、磷、钾养分的
6、吸收分别为 112.82 kg、69.21 kg 和 199.32 kg，比每公顷施用 12.5 吨吸入量氮 66.53 kg，磷 37.96 kg，钾 132.07 kg 大大增加，而每公顷单施用氮 400 kg 对氮的吸收仅有 32.98 公斤，显著少于施用滤泥处理对氮的吸收。在甘蔗产量和糖分方面，据台湾甘蔗研究所报道：蔗田施用滤泥，能节约化肥 1/4，甘蔗单产平均增幅 3-10%。福建仙游的试验结果，公顷施 12.5 吨滤泥甘蔗增产 14.4%。云南农业大学试验结果表明，每公顷施用 25 吨，产量达 62.53 吨/ 公顷，甘蔗蔗糖分 14.12%，而施同等养分的化肥甘蔗蔗糖分为 13.
7、88%。滤泥的施用方法：新鲜的滤泥因为分解快，放出大量的热和氨，立即施于蔗田会烧死蔗芽和蔗根。最好是堆沤 6 周以上使用，但切不可露天堆放，因为滤泥露晒一天损失氮 10%，二天损失 20%，10 天损失 30%，故堆放时要加盖薄3膜或用泥土覆盖。此外，滤泥含钾量较低，使用前最好每吨滤泥加入氯化钾 17 kg。滤泥一般作基肥，也可做追肥，每公顷施用量 15 吨左右。（2）制有机复混肥有机复混肥是一种有机肥和无机肥相结合的肥料，生产的主要原料是利用亚硫酸法滤泥，经过一定的生化处理，再混配一定量的氮、磷、钾及其它营养元素，可制成系列专用复混肥。如甘蔗专用复混肥、水稻专用复混肥、玉米专用复混肥等。施用
8、这种肥料，能使土壤得到大量有机质，因而具有肥效长、改良土壤、提高地力、避免土壤板结等优点，又具有无机肥，使农作物得到速效的氮、磷、钾及其它营养元素，促进农作物生长，因此用地和养地能够很好地结合。同时由于滤泥所含有机质及各种营养成分，是甘蔗生长过程中从土壤中吸收而得，通过制作肥料又返回到土壤中去，有利于形成工农业生产的良性循环，保持大自然生态平衡。滤泥制有机复混肥的工艺路线为：滤泥从糖厂压榨车间运至料场进行生化处理，经输送系统送入干燥系统，干燥处理后送至混配系统，与无机肥料及辅料混合后再送至造粒系统经计量、包装、检验后送至仓库（见图 23-10） 。图 23-10 用滤泥生产有机复混肥的工艺路线
9、（3）作动物饲料亚硫酸法滤泥以有机物为主，内含丰富的碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪等动物生长所必需的营养物质，可与其他饲料配合，用作猪、牛、鸡、鸭、鱼的饲料。江西于都糖厂把滤泥成分与稻谷作比较，其比较值见表 23-23。表 23-23 滤泥与稻谷成分比较值粗蛋白粗纤维粗脂肪粗灰分无氮浸出物钙 磷 水分项目%代谢能（MJ/kg）堆料生化处理 干燥系统 混配系统滤泥N、P、K 辅料计量包装系统 冷 却 器 造粒系统仓库4滤泥 11.827.23 7.49 22.83 38.62 4.95 0.82 12.0 10.84稻谷 8.30 8.50 1.50 4.80 67.50 0.07 0.28 12.
10、0 11.05从表 23-23 可看出，亚硫酸法滤泥成分优于稻谷，其粗蛋白、钼、磷含量高，粗纤维较低，代谢能仅略低于稻谷，属于能量饲料，这就肯定了它的饲料价值。毛里求斯糖业研究所对该国甘蔗糖厂干滤泥和泥渣（Scum ）作过分析，分析结果为：水分 11%，粗蛋白 16%，粗脂肪 10%，灰分 5%，CaO 4%，P 2O5 2.5%，纤维 14%。毛里求斯的研究者认为，滤泥成分与紫云英相当，可作饲料。滤泥中的氨基酸氮对粗蛋白氮的百分率为：赖氨酸占 2.1%，精氨酸占 2.9%、谷氨酸占 3.%。因此，滤泥是乳牛的好饲料。广东东风糖厂 70 年代未曾进行过用滤泥养猪的试验。他们在 70%滤泥中加入
11、 10%粗谷糠、 10%青料和 10%精料，配合成猪饲料，共饲养 100 多头小猪和20 多头中猪，6 个月后每头猪日平均增重达 0.7 kg 以上。在停榨期间，可在滤泥中加入 0.5%食盐封存，滤泥经过密闭发酵后，呈黄色，带有酒香味，猪爱吃，解决了滤泥的贮存问题。滤泥还可作为鸡、鸭饲料。江西于都糖厂对比试验结果认为，以滤泥代替部分饲料养鸡，在鸡的整个生长发育期，可节约粮食 25%左右。（5）生产酒精亚硫酸法糖厂干滤泥中约有 5-15%的糖分，这部分将遭废弃的残存糖分可以与糖蜜一起发酵制酒精，以达到充分利用、提高效益的目的。方法为将滤泥和 2-3 倍滤泥重量的水一起置入稀释箱内稀释，使固液体混
12、合均匀，对混合物加热至 80-100后，在混合箱中加入与滤泥重量相近的糖蜜，混合均匀后置于冷却器中冷却至约 30，即加入糖蜜生产酒精所用的常规发酵菌种并用常规发酵方法进行发酵及蒸馏酒精，所得酒精质量完全符合国家标准。用这一方法生产酒精，充分利用了滤泥中将被废弃的占干滤泥量 5-15%的糖分，增加了酒精生产的原料来源，减少了废糖蜜的耗用量，也可充分利用滤泥中所含氮、磷、镁等成分做为发酵过程的营养物质，综合利用，效果良好，生产成本较单纯用废糖蜜要低，不失为一种提高糖厂综合利用效益的一种方法5（黄林、黄敏，1999） 。23.4.2.2 碳酸法滤泥的综合利用（3）用作酸性土壤的改土剂国外绝大多数碳酸
13、法滤泥是用作咸、酸性土壤的改土剂，由于长期使用化肥的结果，土壤变酸变咸，有机质下降，使地力衰退。由于碳酸法滤泥含大量碳酸钙和少量的有机质，用作改土剂，可以起到增加土壤微生物繁殖、疏松土壤用钙离子置换钠离子、可起改造咸田的作用。广东江门甘蔗化工厂与华南农大合作利用碳酸法滤泥研制改土剂和营养粘结剂在广州郊县及博罗、英德、四会等地对水稻、玉米、花生、果、菜等八种作物 8 种主要作物进行试验，对酸性土壤可起到改良土壤以及作物增产的良好效果。林斯强（2001）以红壤旱地为研究对象，探讨滤泥农用对红壤肥力性状的影响及其对大麦的增产效果，结果表明，酸性较强的红壤施用一定量的滤泥能中和土壤活性酸，使土壤 pH
14、 趋于中性，明显增加土壤的有机质、全氮和全磷含量， 显著改善土壤的速效养分状况，并能提高土壤的保肥供肥能力。施用一定量的滤泥能使大麦的生育期提早， 促进根系和茎叶的生长， 增加分蘖数和有效分蘖率， 从而提高大麦的生物和经济产量。碳酸法滤泥作改土剂在甘蔗上的施用，除了同样堆沤腐熟外，还要注意：因土施放，酸性土可以施，碱性土不宜施用。施用量宜少，主要用于调节土壤pH，同时增加土壤养分，比单纯施放石灰效果好，一般每公顷施 1.5-3 吨，土壤酸性大的适量多施。同一块土地不应连年施用，以免土壤石灰过多，土壤结板。（4）制作有机-无机复合肥碳酸法滤泥碱性大、含钙量高，若单独作肥料施用，容易使土壤板结。广
15、西贵糖（集团）股份有限公司曾经试验过用滤泥与酒精发酵液浓缩液中和，并掺和煤灰、蔗糠等，调制成中性的复合肥，获得成功。用于种植甘蔗，每公顷蔗田施复合肥 30 吨，甘蔗平均增产 23%，取得较好效果。参考文献：1 邓碧怡, 保国裕主编. 甘蔗糖业综合利用和环境保护M. 北京: 中国轻工业出版社, 1995 62 轻工业部甘蔗糖业科学研究所, 广东省农业科学院.中国甘蔗栽培学M. 北京: 中国农业出版社, 1985.3 卢泓, 洪节优 , 黄敬琨, 李洪清. 我国产糖区滤泥资源利用途径的探讨. 资源科学, 1992, (1):71-75.4蓝贤州, 李政 . 碳酸法糖厂滤泥污染治理新思路J.广西轻工
16、，2000(3):24-26.5 陈山，王弘，卢家炯 . 甘蔗制糖业副产物的综合利用J.食品与发酵工业，2005(1):104-108.6 霍汉镇. 甘蔗综合利用的新途径从滤泥中提取高附加值产品J.广西蔗糖，2003(4):28-30.7 陈赶林. 从甘蔗滤泥中提取高级脂肪醇的研究D.广西大学, 2006.8覃蔚谦编著.甘蔗高产栽培M. 南宁: 广西科技出版社，1998.9 黎明智主编 . 蔗糖业之光M. 南宁: 广西科学技术厅, 1999.10 广西甘蔗栽培 编写组. 广西甘蔗栽培M. 南宁: 广西科技出版社, 1991.11 叶成秋. 广辟蔗区肥源以蔗养蔗J. 广东农业科学, 1988, (2):18-20.12黄林，黄敏 . 利用亚硫酸法糖厂滤泥生产酒精探讨J. 广西蔗糖, 1999, (3):38-40.13 林斯强. 滤泥农用改土及对大麦的增产效果J. 福建稻麦科技，2001, 19(4):14-16.
