2005
蒲庙造纸厂是南宁糖业股份有限公司下 属6间生产厂之一，拥有员工1200多人，年 产7万t漂白蔗渣浆、2.5万t食用酒精和2.5万t复合肥。
蒲庙造纸厂的前身是蒲庙糖厂，2001年南宁 糖业根据国家“规模生产、集中治污”的政策， 本着优化公司内部资源配置、提高甘蔗综合利用 和企业经济效益、解决环境污染问题、实现绿色 循环经济的原则，停止了公司所属其它5间糖厂 的酒精生产，将糖蜜全部集中到蒲庙造纸厂生产 酒精。在保留蒲庙造纸厂原来日产24t酒精生产 线的同时，新建了一条日产60t酒精的生产线， 实现“集中生产酒精，集中治理污染”的目的。
“年产2.5万t酒精”技改项目于2002年 3月竣工投产，现在生产能力已达到设计要求。 酒精的集中生产，不仅使南宁糖业季产年销的状 况得到改变，形成了长年生产的格局，经济效益亦大为提高，而且集中解决了环保问题，使环境 得到有效保护。近年来，国家环保总局、自治区 党委和政府、全国酿酒协会酒精分会等领导多次 到我厂视察，对我厂环保工作给予了充分肯定。 法国、西班牙、泰国、印度等国的业内专家也慕 名而来，进行参观交流，对我厂先进的酒精废液综合治理技术给予了高度评价。下面，对我厂糖蜜酒精废液的资源化综合治理利用情况作简要介绍。
考虑到糖蜜酒精废液的固形物含量为12％～ 15％，CODcr120000～140000mg/L， BOD540000～60000mg/L，pH值4.0～4.5，色泽 深，若直接排入江河，将会造成严重的水体污 染。为了保护环境，我厂高度重视环保工作，认 真贯彻国家生产和环境保护“三同时”的方针， 由一名副厂长分管环保工作，厂设有环保科，并 配备环保管理人员6名，负责全厂的环保管理工作，包括厂内“三废”的排放管理，废水处理设 施的运行及“三废”的综合利用等，并有经过专 职培训的污水化验员，负责对污水处理工艺分析 及全厂进、排水水质监测，每天24h3班连续进 行采样监测,形成完善的环保机构网络。在实施 “年产2.5万t酒精”技改项目的同时，我厂投资 2000多万元，同步实施了酒精废液的资源化综合 治理利用项目。
南宁糖业组织技术人员进行市场技术调查， 结合本公司的具体情况，决定采用糖蜜酒精废液 综合治理利用技术：先将糖蜜酒精废液经三效闪 蒸系统浓缩至60～70°Bx，然后泵送进酒精废液 燃烧炉中燃烧，产生的蒸汽供闪蒸浓缩系统使 用，接着将酒精废液浓缩液和废液炉产出的钾灰 制复合肥（每年9月份至翌年5月份）或直接销售 酒精废液浓缩液和钾灰。由于三效闪蒸浓缩系统 和酒精废液炉可常年运行，而钾灰可生产钾肥， 也可直接销售，故这些技术的使用没有时间限 制，是一种理想的能全年稳定运行的治理方案。 这些技术的实施，能有效治理糖蜜酒精废液的污 染，变废为宝，实现了废物资源化，为糖蜜酒精 废液的治理开辟了一条新的有效途径。该系统自 成功投入运行以来，一直运行良好，并通过了广 西环保监测部门的验收，出厂污水排放符合 GB8978—1996《污水综合排放标准》，证明这些 糖蜜酒精废液资源化综合治理利用技术的研制开 发是成功的，实现了预期目标。各相关技术简要 介绍如下。
我厂酒精废液浓缩的工艺流程为并流加料法间接冷凝三效闪蒸浓缩流程。酒精废液先经多级 澄清罐的澄清沉淀，清液经泵送入闪蒸浓缩系统 的1效分离器；然后自流入1效循环泵，经过循环 泵的加速，进入1效加热器，通过蒸汽间接加热， 以较快的速度喷入1效分离器，产生闪蒸作用，使 废液中的水汽化，实现汽水分离，以提高废液浓 度，并有部分浓废液流入2效分离器；同时还产生 汁汽，作为下一效加热器的热源。依此类似，酒 精废液就是这样通过1效、2效和3效的蒸发作 用，浓度由15～16°Bx提高至60～70°Bx，然 后送入成品罐存放。蒸发过程中产生的蒸汽冷凝 水，部分回用于锅炉系统，剩余部分排入5级煤灰 沉淀池，经沉淀最终实现达标排放，锅炉的冲灰 排水完全符合GB8978-1996《污水综合排放标 准》。工艺流程如图 1所示。
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表1 三效闪蒸浓缩系统主要设备 |
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图1 三效闪蒸浓缩系统工艺流程图 |
外观 黑褐色浓稠状液体
固形物含量 60 ～70 °Bx
pH 值 3.8 ～4.5
比重 1.15 ～1.35
三效闪蒸浓缩技术在酒精废液浓缩中的应用 关键在于针对酒精废液的强腐蚀、易积垢等特性 来选择设计参数、工艺条件和处理方法。
(1)由于酒精废液的pH值为3.8～4.5，酸度 高，具有较强的腐蚀性、磨擦性。经过综合考 虑，我们选用了耐酸不锈钢设备，虽然这样增大 了一次性投资费用，但其运行费用、维修费用较 碳钢设备低了许多，且设备使用期可延长许多 年。从减少投资成本的角度考虑，若使用复合钢 板（内为耐酸不锈钢，外为碳钢）制成的设备， 也是一个不错的选择。
(2)由于酒精废液中含有许多易积垢的物 质，如钙离子、镁离子、硅酸盐、胶体等，因此 在生产过程中，加热器中的传热管易积垢。而积 垢不但使能耗增大，而且还影响正常生产。为 此，①在工艺上，我们选择了酒精废液不用加碱 中和的方式，因为酸性物料可减缓积垢。②在设 计参数上，我们选择了较高的流速强制循环，因 为较高的流速也可减缓积垢。③每月用高压清洗 机冲洗加热器一次。在冲洗前煮碱煮酸，以缩短 冲洗的时间。
(3)我厂在这套三效闪蒸设备浓缩系统中， 使用了间接冷凝抽真空技术，所用的冷却水可全 部回用于厂清水池，可大大减少运行费用，减少 污水排放量，并可提高整个系统的蒸发效率。
(4)我厂使用的三效闪蒸浓缩系统，由于一 些原因，在设计时没有预留备用加热器，故冲洗 加热器时必须停机，这样就影响了生产的连续 性。建议在条件许可的情况下，预留备用加热 器，以实现在不停机的情况下，对各加热器进行 轮换冲洗。
(5)闪蒸浓缩系统的加热器在运行2～3个月 后，会产生积垢，影响传热效率。采用高压清洗 机进行冲洗，耗时较长。今后需进一步探索，以 寻找到一种省时省力、成本较低的清垢方法。
采用该项工艺技术生产的酒精废液浓缩液可用于制复合肥、减水剂等。而采用该项工艺生产 的液体减水剂是缓凝型减水剂，是一种良好的砼 添加剂，主要应用于砼灌注工程，如桥梁、道 路、水电站等。其作用在于延缓砼凝结时间，增 强砼的强度，具有缓凝、减水性强、抗裂、低 热、耐久、无毒、经济等特点。在砼灌注工程中 添加这种缓凝型减水剂后，每1m3砼可节约水泥 15kg，砼平均增强20％，初凝时间延长2～4h， 不但提高了砼的质量，节约了水泥用量，而且降 低了工程造价。目前，我厂生产的液体减水剂主 要供给广西水电工程局等单位在砼施工中用作添 加剂。
糖蜜酒精废液含有大量有机物，但酒精生产 过程中排出的酒精废液浓度约12°Bx，不能燃 烧，而浓缩到60～70°Bx时的热值酒精废液浓 缩液的热值约6700～8400kJ/kg，与甘蔗渣相 近，可以用作燃料，但不能直接点燃，需要有一 定的热煤来起动燃烧。该工艺技术利用流化床燃 烧锅炉具有贮热量很大的床料的特点，预先利用 辅助燃料将床料及炉膛加热到一定温度，再将 65°Bx的浓缩废液喷入炉膛，浓缩液在床料上 及炉内与烟气及床料混合，蒸发水分后燃烧，燃 烧稳定后停止加入辅助燃料；高温烟气加热蒸发 管内的水，产生蒸汽，水蒸汽被引到三效蒸发浓 缩系统的1号加热器，加热废液，产生的汁汽作 为下一效加热器的热源，热废液被送到第1分离 室进行汽水分离，1号加热器的冷凝水被送回锅 炉，继续被循环加热；其他各效的冷凝水部分回 用于锅炉系统，剩余部分排入5级煤灰沉淀池， 经沉淀最终实现达标排放；末效出来的浓废液直 接由废液泵送到废液燃烧炉，喷入炉膛燃烧，实 现燃烧、蒸发、浓缩的良性循环；锅炉烟气经静 电除尘器和水膜除尘器除尘后，经风机由烟囱排 向大气，分离出来的灰分，含钾量高，可用作钾 肥原料。该工艺技术通过在特种锅炉中燃烧糖蜜酒精废液浓缩液，将生物能转变成热能，产生蒸 汽，然后用来浓缩酒精废液，浓缩液又用来燃烧 产热，形成浓缩→燃烧→产生蒸汽→再浓缩→再 燃烧的良性循环，从而实现酒精废液零排放的目 的。
“酒精废液燃烧炉”的工艺流程如下：
酒精生产过程中排出的酒精废液经三效闪蒸 浓缩后，浓度浓缩至60～70°Bx，泵送至酒精废 液燃烧炉，经雾化后喷入炉膛，与高温的沸腾床 料充分混合燃烧，产生的高温烟气加热锅炉的受 热面，产生蒸汽供生产用，烟气经除尘后达标排 放，锅炉分离出来的轻灰经收集后可以作为钾 肥，提取钾元素等的原料（工艺流程见图 2）。
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图2 酒精废液燃烧处理新技术工艺流程图 |
喷枪系统、点火系统、燃烧室、对流烟道、 清灰装置、集灰装置、鼓风装置、锅筒、静电除 尘器、水膜除尘器。
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表2 酒精废液燃烧新技术主要设备 |
(1) 蒸汽量：16t/h
(2) 蒸汽压力：1.25MPa
(3) 废液燃烧量：7.2t/h
(4) 热效率：70 ％
(5) 烟气排放：符合 GB13271-2001 《锅炉大气污染物排放标准》。
(6) 污水排放：符合 GB8978 — 1996 《污水综合排放标准》。
(1)与传统方式相比，可以脱煤燃烧，纯燃烧酒精废液，能彻底消除废液中的有机物，真正实现零排放，分离出来的灰含钾量高达10％～30％。
(2)在设计上，采用适合沸腾燃烧的特殊喷枪，雾化效果好，操作简便，燃烧稳定。
(3)在设计上，采用专为燃烧酒精废液的特殊炉膛结构，保证了纯燃烧废液的稳定性。
(4)炉膛内衬使用了耐高温、耐腐蚀、耐磨的新型耐火材料。
(5)风帽采用耐高温、耐腐蚀、耐磨、使用寿命长的新型材料。
(6)配有自动吹灰器，自清灰能力强。
(7)采用了传热效率高，有自清灰能力强的对流烟道设计。
(8)针对燃烧废液产生的轻灰，采用了静电除尘器和水膜除尘器，除尘效果达到国家标准，回收的钾灰含钾量高。
(9)浓缩用热源直接使用燃烧废液产生的热量，能量在系统内平衡，节约能源。
该项技术具有可以脱煤燃烧，实现纯酒精废 液 燃 烧 的 特 点 ， 且 具 有 布 置 紧 凑 、 自 动 化 程 度 高，劳动强度低，传热效率高，运行费用低，自 清灰能力强，占地面积少等特点，每天可回收钾 灰7 ～10t 。
目前，采用酒精废液浓缩后燃烧的治理方案 在波兰、泰国、印度、日本、巴西等国家的酒精 厂已有使用，国内上世纪 60 年代以来一直作研 究 试 验 ， 技 术 可 行 ， 广 西 个 别 糖 厂 也 曾 经 应 用 过，主要是将废液浓缩液混在蔗渣中或与煤粉一 起燃烧，存在的主要问题是：锅炉炉膛很容易结 焦 ， 对 流 受 热 面 很 快 就 产 生 堵 灰 ， 影 响 锅 炉 运 行，与煤粉的比例只能在 1/10 左右，废液浓缩 液很难处理完，所以，该处理技术一直以来未能 推广。国际上较成熟的技术是荷兰 HCG 公司与瑞 典 Alfa-Laval 公 司 合 制 的 商 用 酒 精 废 液 燃 烧 炉，技术上采用了 1 台专门的燃烧炉，解决了锅 炉炉膛容易结焦和对流受热面容易产生堵灰的问 题，但废液仍然要与煤粉混烧。已有技术的特点 是废液浓缩液仅能在煤粉中混烧，在燃烧时受煤 粉比例所限，故处理量受到限制；另外，钾灰与 煤灰一齐排出，此灰的含钾量大大减低，作肥料 的利用价值低。
酒精废液燃烧炉解决了已有技术必须与煤或蔗 渣混烧的难题，是酒精废液浓缩后燃烧处理技术的 重大突破。该系统具有：①用浓缩后沸腾燃烧的方 法处理酒精废液，炉膛贮热量大，燃烧稳定；②不 掺煤粉、蔗渣等燃料，能连续燃烧55 °Bx 酒精废 液；③纯燃烧废液时，提供的热能可以100 ％处理 酒精废液，无须另加蒸汽；④纯燃烧浓缩液，灰分 含钾量高等优点，与已有的技术相比，具有创造 性、新颖性、实用性。⑤采用静电除尘器，大幅度 提高了钾灰的回收率，提高了酒精废液燃烧炉的综 合经济效益。
该项目自试机投产以来，经过一段时间的摸索，已实现稳定、连续运行，能将每天酒精生产 排出的废液处理完，已达到设计要求，满足了酒 精生产的需要。目前设备运行正常，各项生产指 标达到设计要求，实现稳定、连续、安全生产， 实现了酒精废液零排放，其它各项排放指标达到 环保标准要求，并通过了广西环保监测部门的环 保验收。
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表3 蒲庙造纸厂糖蜜酒精废液主要性质、成份 |
(1) 电耗较高。目前，酒精废液燃烧炉中电 耗费用占整个运行费用的40 ％左右。在今后的推 广应用中，应在鼓风机和引风机上加装变频调速 器，将减少电耗 5％～10 ％。
(2) 锅炉炉膛结焦。针对这一问题，我们对 废液炉的配风系统、废液喷枪进行了调整，对岗 位操作人员进行严格的技术培训，总结出了一套 规范的操作规程，经过努力，较好地解决了炉膛 结焦的问题。
(3) 锅炉烟道堵灰。我们在对流管、省煤器等相关位置安装了自动伸缩式吹灰器，取得了良好效果，较好地解决了烟道堵灰的问题。
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表4 蒲庙造纸厂酒精废液燃烧炉运行效果 |
(4) 在该酒精废液燃烧炉运行过程中，炉膛温度一般均保持在 900 ～ 1000 ℃之间。若废液喷入量偏大，则炉温将会超过1100 ℃，对炉膛的耐 火砖、风帽等将有不利影响，且烟道积灰速度将 会加快。今后，需深入摸索，以便在适当提高废液处理量的同时，保持好废液炉的运行状况，并 能更好地回收热量。
目前，我国农业生产施用的化学肥料基本上 都是不含有机质的无机化学肥料，而欧美许多国 家使用有机生物肥料已达到农业用肥的60％～ 70％。由于我国各地农民大量施用无机化学肥 料，导致土壤中的有机质不能得到有效的补充，保肥保水能力下降，土壤板结沙化。为此，我国 农业部专家提出：实现农业现代化，提高无机氮 及磷的利用率，改良土壤，必须广泛开发施用有 机质的生物肥料。
经过闪蒸浓缩的糖蜜酒精废液浓度为65～ 75°Bx，废液中含有大量的营养物质（如表 5）。其干固物60％以上为有机质，含有糖、维 生素、蛋白质、氮、磷、钾等多种营养成分，是 生产复合肥的优质原料。南宁糖业股份有限公司拥有蔗区约5万多下降。利用糖蜜酒精废液生产的复合肥，生产成 公顷，农民长期使用的是无机复混肥料，不但售本低，配比合理，养分齐全，能使土壤中的有机 价高，而且长期施用，土壤板结沙化，甘蔗产量质得到有效补充。
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表5 糖蜜酒精废液成分 |
利用糖蜜酒精废液生产复合肥的生产工艺过 程与普通的三元复合肥生产工艺基本相同，即： 糖蜜酒精废液浓缩液（65～70°Bx）加入浓硫酸脱水固化，与钾肥、磷肥放入双轴搅拌机内混 合，经打散后，由皮带输送机直接送入烘干机烘 干造粒，干燥出来的复合肥经冷却、过筛后。在 螺旋槽中混入尿素，制成复合肥料，成品包装出 厂。工艺流程如图 3所示。
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图3 利用糖蜜酒精废液生产复合肥工艺流程图 |
（1）原料配比：400kg磷肥、170kg尿素、 100kg氯化钾、370kg锤度为70°Bx的酒精废液 浓缩液和130kg的干污泥，可以生产出含水分小 于1％的复合肥1t。
（2）糖蜜酒精废液入料锤度：65～70°Bx
烘干筒出料温度：100℃
产品烘干前的水分：≤20％
产品烘后的水分：≤1％
磷肥：P2O5≥18％
尿素：N≥46％
氯化钾：K2O≥60％
目前，本厂日产复合肥120t ，年生产规模为 2.5 万 t 。 该 复 合 肥 成 本 约 为 1000 元 /t ， 我 们 公 司为了扶持公司所辖蔗区农民种植甘蔗，主要以 微利的形式销售给蔗农，少量对外销售。经大量 农民使用后表明，利用糖蜜酒精废液生产的复合 肥能有效地提高土壤保水、保肥能力，大量减少 化肥施用量，速效、长效肥力互相配合以满足作 物不同生长期的营养要求，能提高作物的产量， 深受农民朋友的欢迎和好评，现在我厂生产的复 合肥供不应求。
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表6 利用糖蜜酒精废液生产复合肥主要设备 |
用糖蜜酒精废液生产的复合肥，产品经广 西相关质量监督检验站检测，化验结果符合 GB15063—2001复合肥料要求（见表 7）。该 产品可用作基肥，也可用作追肥。对甘蔗效 果较好，每公顷施用量100kg左右，甘蔗可 增产1.16～1.18倍。对水稻，作基肥每公顷 施肥450～600kg，作追肥按每公顷150～225kg 分2次施用。
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表7 复合肥料的质量标准 |
用糖蜜酒精废液生产复合肥，配比合理，养分 齐全，有机及无机养分占40％以上，不仅含有 氮、磷、钾等元素，而且含有适量的钙、镁、硅、 硫和植物生长所必需的微量元素。这种肥料既有速 效养分，又有长效养分，集用地养地于一体。它不 但能抑制有效养分的损失，提高农作物对养分的吸 收，增强防病、抗病能力，而且还能使土壤的无机 质和有机质实现平衡，达到增产效果。
我们通过生产调试，不断摸索，总结提高， 解决了几个技术难题，使生产顺利进行，现小结 如下：
(1)生产复合肥，控制好酒精废液浓缩液的 浓度是关键，根据实践经验，控制酒精废液浓缩 液的浓度在65～70°Bx为最佳。若浓缩液的浓度 太高，其流动性差，直接影响生产；若浓缩液的 浓度太低，严重影响烘干造粒。
(2)为了保证混合物料的脱水固化，必须有 足够的固化时间，目前采用的工艺设备是在一 条长度为30m的固化皮带上，慢速输送物料来 完成。
(3)控制好热风炉燃烧状况，保证烘干造粒机出口空气温度在115 ～125 ℃的控制范围之内是 关键。若温度太高，则烧坏物料，若温度偏低， 则物料干燥不完全，导致造粒不理想，发生结团 现象等。
(4)回转冷却机出料温度，控制在45℃以下，若物料温度过高，产品包装时，会损坏内衬塑料薄膜袋。
(5)为了防止尿素养分在烘干过程中氨的挥 发损失，我们把尿素与已烘干造粒好的肥料半成 品混合，最后制成复合肥，这样做避免了尿素损 失，保证复合肥的肥效。
采用三效闪蒸系统浓缩酒精废液，然后用酒 精废液燃烧炉燃烧酒精废液浓缩液，产出蒸汽和 钾灰（含钾量高达10％～35％），并用酒精废液浓缩液和钾灰生产复合肥的工艺技术资源化综合 治理利用糖蜜酒精废液是可行的。实践表明，这 些技术在治理糖蜜酒精废液中的应用是成功的。 这些技术具有流程简单，占地面积少，建设周期 短，运行稳定、运行费用低、操作方便、自动化 程度高、效果好等特点，真正实现了酒精废液零 排放，并具有新颖性、实用性，是目前处理糖蜜 酒精废液较为彻底的方案。这些技术为糖蜜酒精 废液的治理开辟了一条新的有效途径，能充分利 用“三废”资源，变废为宝，具有显著的社会效 益、环保效益和一定的经济效益。这些技术先进 实用，在我国广西、广东、云南等南方省区及越 南、泰国等东南亚国家的糖蜜酒精废液治理领域 具有良好的推广应用前景，对推进我国绿色循环 经济的发展具有现实意义。
( 本篇责任编校：邢海萍)