木薯酒精沼渣处理及综合利用浅析

山东浮来春生物化工有限公司木薯酒精生产线始建于2005年，经过多年的发展换代，现建有先进的连续发酵及八塔差压蒸馏工艺。公司以木薯为主要原料，经粉碎-拌料-液化-蒸煮-糖化-发酵-蒸馏，木薯酒糟进入污水处理工序，经厌氧发酵-辐流沉淀池浓缩，沼渣进入压滤机脱水处理后作为有机肥原料，厌氧发酵产生的沼气进入沼气发电车间，产生蒸汽、电力供全厂使用，实现了绿色生产、达标排放。

木薯，是大戟科木薯属植物，耐旱抗贫瘠，广泛种植于非洲、美洲和亚洲等100余个国家和地区，是三大薯类作物之一，木薯具有粗生易长、容易栽培、高产和四季可收获等优良特性。

木薯块根风干片中含有淀粉65%～72%、水分12%～14%、蛋白质2.8%～3.9%、油脂0.8%、粗纤维3.3%、钙0.07%、磷0.05%、灰分3%～6%。目前，本公司所用木薯干主要来自泰国、柬埔寨等东南亚国家，生产加工简单粗放，在加工过程中没有去皮和去杂质，块茎上附着的泥沙等杂质带入木薯干中，导致沼渣中灰分偏高。

沼渣是指酒糟经厌氧处理脱水后剩余的固形物质，主要由发酵过程中未分解的原料固形物，如纤维等物质以及酒糟经厌氧新产生的微生物菌体组成。沼渣营养成分丰富，除含有大量的有机质和腐殖酸外，还含有丰富的氮磷钾及其它微量元素。

木薯沼渣的脱水方式

1、带式压滤机

带式压滤机是一种连续给料连续出饼的脱水设备，过滤介质由上下两层滤带组成，过滤压力源于气缸对滤带的柔性张力。

带式压滤机具有一定的优点：设备简单、制造容易、附属设备少、成本低、能耗较低;连续工作，污水处理量大。但随着新设备、新技术的进步创新以及新的环保形势的发展，带式压滤机的缺点也显现出来，设备自动化程度不高、人工成本高;设备容易出故障，尤其辊端轴承会跑偏，故障维修复杂、费用比较高;聚丙烯酰胺用量高，而且需要大量的冲洗水，运行费用高;处理高温有机污水时在重力脱水和压榨段产生大量的水汽、异味;脱水效率和污泥含水率低。

2、板框式压滤机

板框式压滤机因其结构较简单、操作便易、运行稳定、保养方便、过滤面积选择范围灵活、占地少、对物料适应性强等特点，广泛应用于、生化、食品饮料、水处理、酿造、石油、电子化工、电镀、印染、环保等行业，是各类液体进行过滤、澄清、提纯处理的最新设备。

板框压滤机用于木薯沼渣固液分离，与其他固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分离效果。固液分离的基本原理是：混合液流经过滤滤布，固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。

3、两种脱水方式的比较

较带式压滤机，本公司更换成板框式压滤机后，污泥脱水车间气味明显降低，压缩后的沼渣含水量由之前的82%降至68%，日均耗水量减少3000m3，聚丙烯酰胺用量由之前的1.26kg/m3降至0.32kg/m3，操作人员数量由24人降至18人，由于配套设备的增多，耗电由0.6元/m3上升至2.0元/m3。由于沼渣含水量大幅降低，易于下游有机肥厂家加工，沼渣出售价格大幅度提高。

沼渣的综合利用

1、制取有机肥

沼渣作为厌氧消化后的副产物，由于其养分含量较全面，被认为是一种优质高效的土壤改良剂和有机肥原料。未经处置的沼渣因含水量高、存在刺激性气味及黏度大等因素，限制了它的直接使用，通常经脱水或好氧堆肥处理后再利用。目前，本公司经脱水后的沼渣含水量在68%~71%之间，经化验分析有机质(以干基计)含量约63.4%，其中纤维素类78%、多糖类3%、蛋白质类9%，各项指标均满足生物有机肥原料的要求，具体指标如(表一)

2、焚烧发电

沼渣由有机物和无机物组成，是一种含水率较高的复杂物质;沼渣焚烧发电是一种常见的处理工艺，它可破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大限度地减少沼渣体积;但焚烧设备投资高、污染物产生量大，虽然通过附加的烟气处理和飞灰处理等方法可以控制污染物的排放，但是需要投入大量的资金，增加了焚烧成本。因此，降低处理成本是焚烧处置亟待解决的问题。

3、用于造纸

沼渣中有机物的主要成分为植物纤维，可作为造纸原料。2011年底，明阳生化集团成功地将木薯沼渣用于造纸生产中，并获得了国家专利，这是木薯酒精沼渣综合利用的新突破。受纤维长度等限制因素影响，可添加用于瓦楞纸、纱管纸等纸种。