一種甘蔗糖廠鍋爐沖灰水資源化利用的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及甘蔗糖廠鍋爐沖灰水，特別是涉及一種甘蔗糖廠鍋爐沖灰水資源化利用的方法，具體涉及一種用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中灰渣制備活性灰渣及其應用于清凈粗糖液的方法；屬于固體廢物資源化處理技術和制備活性灰渣材料及應用領域。
【背景技術】
[0002]甘蔗渣是甘蔗糖廠中主要的副產物，是一種重要的可再生生物資源。因甘蔗渣的木質化程度較高，糖廠鍋爐主要燃燒蔗渣為制糖廠提供能源。為避免燃燒蔗渣，鍋爐煙道氣中大量夾帶的灰等固體顆粒對空氣的污染，需采用水膜除塵器對煙道氣經行處理，而經水膜除塵器產生的廢水即為沖灰水。目前，甘蔗糖廠均對鍋爐除塵沖灰水進行閉合式循環利用，而分離產生的灰渣等固體廢棄物(主要是未全部炭化的蔗渣顆粒混合物)，目前用于改善泥土疏松度，無其它合理的增值利用途徑。因此，如何經濟有效的處理和利用每年產生大量的制糖工業固體灰渣，對于資源的充分利用和環境的保護都是非常重要的問題。
[0003]原糖溶解的或從甜菜或甘蔗等原料中提取的糖液含有2-20%的雜質。我國甘蔗糖廠多數采用亞硫酸法制糖工藝澄清糖液，由于亞硫酸對色素的還原漂白作用不穩定，糖品久放返色，灰分、不溶物雜質含量高，產品含硫量在20mg/kg以上(國家標準GB317-2006規定一級白砂糖含硫量< 30mg/kg)，與發達國家精制糖品含硫量小于6mg/kg的標準尚有很大差距，影響糖品安全。重污染、產品質量差等已成為影響甘蔗制糖行業生存與可持續發展的瓶頸問題。
[0004]利用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中灰渣制備活性灰渣及其應用于清凈粗糖液，不但可以為解決沖灰水中灰渣資源的增值利用提供途徑和思路，而且可實現無硫工藝澄清糖液，生產品質穩定和不含硫的白砂糖。目前的工藝技術都未涉及到用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中灰渣制備活性灰渣應用于澄清粗糖液的方法。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的是提供經濟、簡單而有效的方法，用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中廢棄低值的灰渣制備活性灰渣并應用于制糖行業的脫色和精制過程，實現無硫綠色工藝澄清粗糖液。
[0006]本發明目的通過如下技術方案實現:
[0007]如圖1所示將甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中固液混合物用過濾型的連續離心機分離，得濾液和灰渣，濾液循環再利用去鍋爐沖灰，收集截留的灰渣經振動流化床干燥；將得到的干灰渣，經微波輔助活化處理，得到活性灰渣；將得到的活性灰渣與粗糖液按質量比1:2000-1:10混合，在混合溶液體系的溫度為50-95°C和加入石灰乳調節pH6.5-7.5的條件下攪拌15-55min，過濾，收取濾過清液，截留的灰渣餅可作為肥料。
[0008]所述過濾型的連續離心機的篩網孔徑在12500-100目。
[0009]所述灰渣經振動流化床干燥后所得的干灰渣含水質量小于或等于20%。
[0010]所述微波輔助活化為在活化爐設備中采用微波輔助氣體活化法，具體是在微波功率為200-1200W和反應溫度為800-1000°C的條件下，用水蒸氣或二氧化碳為活化劑活化灰渣，活化時間為10min-600min。
[0011 ] 所述粗糖液為混合汁經氣浮工藝技術處理后的糖液或原糖與水按質量比1:4-3:2溶解的糖液。
[0012]本發明與現有技術相比具有如下優點和效果:
[0013](I)本發明用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中灰渣制備活性灰渣顆粒，活性灰渣的制備及應用與連續的制糖脫色和沖灰水處理工藝有機結合，不需造粒步驟，成本低廉。
[0014](2)本發明可經濟有效的處理甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中廢棄的灰渣，對保護生態環境、充分合理利用資源具有重要意義。
[0015](3)本發明用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中灰渣制備的活性灰渣替代二氧化硫澄清助劑，可實現無硫綠色工藝澄清粗糖液，保證糖品質量。
[0016](4)本發明制備的活性灰渣經吸附粗糖液中有機雜質后，可作為肥料，實現資源綠色循環利用。
【附圖說明】
[0017]圖1為利用甘蔗糖廠鍋爐沖灰水中廢棄灰渣制備活性灰渣及其應用于清凈糖液的流程示意圖。
[0018]圖2為實施例4中通過活化處理的灰渣表面電子掃描電鏡觀察情況。
【具體實施方式】
[0019]為更好地理解本發明，下面結合實施例對本發明做進一步的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0020]實施例1
[0021]取1.0m3固液混合的甘蔗糖廠鍋爐沖灰水，經篩網孔徑為12500目的過濾型連續離心機分離，得濾液和灰渣，濾液循環再利用去鍋爐沖灰，收集篩網截留的灰渣經振動流化床干燥，干燥后所得的干灰渣含水質量為19±1% ;將得到的干灰渣投入活化爐，在微波功率為200W和反應溫度為800°C的條件下，用水蒸氣為活化劑活化lOmin，得到活性灰渣，通過聚焦光束反射測量儀(FBRM)檢測，主要分布范圍為1-1000 μπι(主要表明制備是顆粒形狀的活性灰渣)；將得到的活性灰渣與混合汁經氣浮工藝技術處理后的粗糖液按質量比1:10混合，在混合液的溫度為50°C和加入石灰乳調節pH值為7.5的條件下攪拌55min，過濾，收取過濾清液，截留的吸附含質量分數10%有機物(主要成分是蛋白質、類脂物、色素、多糖及蔗肩等)的灰渣餅，可直接作為農用有機肥料。根據國際標準ICUMSA中的測定方法檢測粗糖液處理前和澄清處理后收集的過濾清液的純度、色值和渾濁度，結果表明:粗糖液處理前純度為88.5% (重量百分比)，粗糖液處理后純度為89.8% (重量百分比)，提高純度差為89.8-88.5 = 1.3AP ;粗糖液處理前色值為3400IU56(]nni，粗糖液處理后色值為120IU56Qnni，脫色率為(3400-120)/3400X 100%= 96.5% ;處理前渾濁度:325BTU ;處理后渾濁度:50BTU，渾濁度去除率:(325-50)/325X 100%= 84.6%0
[0022]實施例2
[0023]取1.0m3固液混合的甘蔗糖廠鍋爐的沖灰水，經篩網孔徑為800目的過濾型連續離心機分離，得濾液和灰渣，濾液循環再利用去鍋爐沖灰，收集篩網截留的灰渣經振動流化床干燥，干燥后所得的干灰渣含水質量為15±1% ;將得到的干灰渣投入活化爐，在微波功率為600W和反應溫度為900°C的條件下，用水蒸氣為活化劑活化60min，得到活性灰渣，通過聚焦光束反射測量儀(FBRM)檢測，主要分布范圍為1-1000 μπι;將得到的活性灰渣與原糖和水按質量比1:4溶解的粗糖液按質量比1:2000混合，在混合液的溫度為95°C和加入石灰乳調節PH7.0的條件下攪拌15min，過濾，收取濾過清液，截留的吸附含質量分數11%有機物(主要成分是蛋白質、類脂物、色素、多糖及蔗肩等)的灰渣餅，可直接作為農用有機肥料。根據國際標準ICUMSA中的測定方法檢測粗糖液處理前和澄清處理后收集的過濾清液的純度、色值和渾濁度，結果表明:粗糖液處理前純度為88.9% (重量百分比)，粗糖液處理后純度為91.2% (重量百分比)，提高純度差為91.2-88.9