從酒精廢醪液中提取生物腐植酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從酒精廢醪液中提取生物腐植酸的方法，屬于廢棄物利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]世紀(jì)環(huán)境與資源問題正日益成為影響人類生存和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的首要問題。隨著經(jīng)濟發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢棄物日益增多，對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，同時也蘊藏著廢棄物循環(huán)再利用很大的經(jīng)濟機會。廢棄物的資源化利用是當(dāng)今全球環(huán)境保護的必然發(fā)展方向，改善和美化人類自身的生存環(huán)境已迫在眉睫。
[0003]生產(chǎn)酒精時產(chǎn)生的酒精廢醪液是一種超高濃度的有機廢水，COD含量是125000?170000mg/L，B0D含量是65000?8500mg/L，其污染強度是一般生活污染源的240多倍。酒精廢醪液的固溶物含量高，固溶物含量一般為12?17BX，固溶物中70%以上為有機質(zhì)，其中有糖分，蛋白質(zhì)，氨基酸維生素等，剩余30%為灰分，灰分含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等無機鹽、鉀的含量高達0.15?1.315mg/L。廢水呈酸性，pH值為4.8?5.8。每生產(chǎn)一噸酒精產(chǎn)生的廢醪液是12?14m3，同時酒精廢醪液產(chǎn)生的污染負(fù)荷很高，每生產(chǎn)I噸酒精排放COD約
1.33噸、BOD約0.73噸、SS約0.62噸。其處理難度較大，以前的處理方法多為液態(tài)農(nóng)灌法、生物化學(xué)法、厭氧法、厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣法、氧化塘法、濃縮燃燒法、沖灰水中和等方法。以上治理方法均存在如下缺點:①治理很難達到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)；②容易造成二次污染；③治理投資回收較難。
[0004]生物腐植酸(黃腐酸)是上世紀(jì)九十年代由中國研宄出來的，這個創(chuàng)造打破了黃腐酸單一從褐煤中提取的歷史。生物腐植酸(BFA)是以生物質(zhì)為原料，是依靠生物發(fā)酵，或從生物質(zhì)中提取得到的與礦物腐植酸(HA)相比，BFA有著更高的生物活性，BFA在五個方面優(yōu)越于HA:①分子量小滲透能力強，容易被生物吸收；②水溶性好，抗硬水能力強，不絮凝，不沉淀、使用方便；③活性基因含量高，生理活性大、對金屬離子螯合、融合能力強飽和溶解度大、與微量元素有良好的相溶性；⑤不含重金屬和其它有害物質(zhì)，特別是適用于開發(fā)藥用產(chǎn)品。
[0005]在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用生物腐植酸，主要是增進肥效、改良土壤、改善作物品質(zhì)，調(diào)節(jié)作物生長和增強農(nóng)作物的抗逆性。主要產(chǎn)品有腐植酸土壤改良劑、腐植酸肥、腐植酸農(nóng)藥、腐植酸種苗培養(yǎng)基等。生物腐植酸土壤改良劑用于鹽堿地改造和重金屬污染的土地修復(fù)，用于沙漠化抗旱治理等多方面，還可制成黃腐酸可降解地膜，用于一體化育苗等方面。在發(fā)展有機、無機復(fù)混肥、葉面肥，液體噴施肥，腐植酸包衣肥等方面已在全國范圍內(nèi)大面積推進。生物腐植酸農(nóng)藥是一種全新的綠色環(huán)保型產(chǎn)品。有生長調(diào)節(jié)劑、抗逆劑、殺菌劑、除草劑等作用，這些產(chǎn)品用在農(nóng)作物上，有改良土壤增進肥效、調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長、增強農(nóng)作物抗病性等功效。
[0006]若將酒精廢醪液在無雜菌感染的條件下制成高質(zhì)量的生物腐植酸加以利用，不僅能減少排污，避免環(huán)境污染，還能解決酒精廢醪液難處理的問題，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。
[0007]發(fā)明申請《酒精廢液無害化處理及應(yīng)用技術(shù)》(201310578657.1)，公開將廢液經(jīng)過酸化、氧化、生化、中和、絮凝、沉淀分離反應(yīng)處理得到母液，母液中含有大量微生物、氨基酸、腐殖酸、有機質(zhì)等作物所需營養(yǎng)，可作為有機液體肥料的主要原料。發(fā)明專利《利用糖廠廢渣、廢水生產(chǎn)腐殖酸有機復(fù)合肥的工藝》(200810219215.7)，公開按以下工藝步驟:酒精廢液濃縮一堿化反應(yīng)一混合反應(yīng)堆化發(fā)酵一粉碎、分篩，混合工序及圓盤成球一撲粉、干燥、分篩及包裝。然而，這兩份現(xiàn)有技術(shù)均需在酒精廢液中添加試劑，并經(jīng)生化或發(fā)酵等工藝，且所得產(chǎn)物為含有腐殖酸的有機肥原料或者有機復(fù)合肥，還不能直接利用酒精廢液獲得生物腐殖酸。
[0008]發(fā)明專利《利用糖廠酒精廢液制備活性腐植酸液的方法及其產(chǎn)品和用途》(03112360.0)，公開了將糖廠酒精廢液澄清，使廢液中的鈣鹽和其他不溶物沉淀，得到上清液，把上清液在盡量低的溫度以下蒸發(fā)，得到濃縮液，把濃縮液中添加鹵素氧化物并在室溫下使其在反應(yīng)器中攪拌活化得到活性腐植酸液。該活性腐植酸液可以直接作為農(nóng)作物種子發(fā)芽、生根的促進劑使用，也可以進一步加工后作為環(huán)保型的水產(chǎn)藥、農(nóng)用微量元素肥料、蔬菜液肥、水體液肥、果樹肥液使用。這份現(xiàn)有技術(shù)需在制備過程中添加鹵素氧化物，且該活性腐殖酸液僅含活性腐殖酸多18%。
[0009]文獻《從甘薯原料的酒精蒸餾廢液制備腐植酸及其應(yīng)用研宄》把甘薯酒精蒸餾廢液進行濃縮，使其中的固體物質(zhì)占40%左右，然后將濃縮物轉(zhuǎn)移到搪瓷反應(yīng)釜中，調(diào)整反應(yīng)釜溫度，水熱處理3小時后，過濾生成的懸浮狀產(chǎn)物，并用熱水洗至不含硫酸根為止，過濾濾餅在105°C下干燥，稱重，得暗褐色、含腐植酸的腐植質(zhì)。該文獻所得是含腐植酸30.21%的腐植質(zhì)(以干基為準(zhǔn))，并不能得到高純度的腐殖酸。
[0010]因此，有必要研發(fā)一種將酒精廢醪液直接制成高質(zhì)量生物腐殖酸的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]由于酒精廢醪液難處理，以及現(xiàn)有高質(zhì)量生物腐植酸僅能依靠生物發(fā)酵或生物提取等單一制備方法，存在原料受局限、資源難以循環(huán)利用等問題，本發(fā)明提供一種從酒精廢醪液中提取生物腐植酸的方法，以實現(xiàn)廢液的零排放和廢液的全部再利用，徹底根除酒精行業(yè)對環(huán)境污染的難題。
[0012]本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實現(xiàn):一種從酒精廢醪液中提取生物腐植酸的方法，經(jīng)過下列各步驟:
(1)將酒精廢醪液控制在80?90°C，并調(diào)節(jié)pH值=5.8?6.3 ;這是由于pH值=5.8?6.3時，酒精廢醪液中的羥基能達到人體最好的需求，富含多種維生素，如維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素F ；
(2)將步驟(I)調(diào)節(jié)后的酒精廢醪液進行蒸發(fā)濃縮至錘度為50?55%的濃縮液；
(3)將步驟(2)的濃縮液經(jīng)噴霧干燥得到顆粒狀的生物腐植酸。
[0013]所述步驟(I)的調(diào)節(jié)pH值是用堿液進行調(diào)節(jié)。
[0014]所述堿液為任意濃度的氫氧化鈣溶液。
[0015]所述步驟(2)的蒸發(fā)濃縮是以四效降膜蒸發(fā)方式進行:酒精廢醪液以80?90°C進料，飽和蒸汽的通入壓力為0.4?0.8Mpa。
[0016]所述步驟(2)中蒸發(fā)濃縮收集的水分為軟水，能直接用于鍋爐用水。
[0017]所述步驟(3)中