黄姜皂素清洁生产工艺(SMRH)中固体废弃物的综合利用技术研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:frjzj
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黄姜皂素生产产生的固体废弃物主要来自于黄姜皂素抽余物、污水处理和酒精发酵工艺中中和产生的硫酸钙废渣和污水处理站产生的生化污泥。黄姜皂素抽余物作为一种固形污染物,每年排放量几百吨。由于其主要是由传统酸解工艺生产,抽余物中含有大量的木质纤维素及各种激素,还含有多种有机成份,不经处理直接排放,占用了大量土地,还可能污染地下水源。皂素废水处理系统产生的剩余污泥,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。污水处理和酒精发酵工艺中加石灰调节PH值产生的硫酸钙废渣,由于量比较大,不处理的话也会对环境造成一定得污染。因此皂素生产产生的固体废弃物是必须治理的污染源。   污水处理厂的污泥含有比较丰富的有机营养成分和氮、磷、钾,可促进树木、花卉、草坪的生长,提高其观赏品质,同时可以避开污泥中有毒有害物质在食物链中的传播,变废为宝。产生良好的生态效益和经济效益。如今污泥做园林花卉栽培基质已经成为了污泥资源化利用的一个普遍的方法在国内外获得广泛的应用。在国际上,用石膏改造碱性土壤已有100多年的历史,但由于其投入过高至今还没有得到推广,但用硫酸钙沉淀改良盐碱土壤还是近几年的事情,且其和石膏相比还有许多优势,纯度要求低,含有P、K、Ca、Mg等丰富的矿物质营养成分,从理化性质这方面来讲,黄姜皂素生产过程中产生硫酸钙沉淀十分的适和用来改性盐碱地,与其他的石膏类物质相比有着自己独特的优点。   目前黄姜生产皂素工艺过程中产生的废弃物对周围环境造成了严重的污染,其环境污染问题已成为制约皂素产业健康发展的瓶颈。本研究主要是以生化污泥为主要原料,配合以纤维渣和珍珠岩进行改性和调理,研发出一种新型的花卉栽培基质,期望为盆栽花卉找到一种理想的栽培基质;同时对硫酸钙改性碱性土壤进行理论研究;最终解决黄姜皂素生产中产生的固体废弃物的污染问题,实现固体废弃物的资源化利用,并为污泥应用于园林提供参考和依据。研究结果如下:   1)污泥、纤维渣为主要成分的混合基质替代泥炭是完全可行的。污泥中的营养成分可以提供植物的正常的生长需要,且经过盆栽试验分析得出处理方案4(污泥:纤维渣:珍珠岩==50%:30%:20%)和处理方案5(污泥:纤维渣:珍珠岩==60%:20%:20%)无论在理化性质方面,还是在对植物生长发育的促进方面更加能适应植物的正常生长;在处理4和处理5中生长的长寿花比在别的混合基质和对照基质中更加的有优势。   2)污泥中的重金属对长寿花的生长无明显的影响。   3)当混合基质中污泥含量大于60%时,会造成混合基质中的电导率过高,从而影响植株的正常的生长发育;而当污泥比例低于60%,混合基质可以充分发挥污泥肥力足,肥效时间长优点,此时混合基质中的污泥可以促进植株的生长。   4)通过盆栽试验表明,硫酸钙沉淀可以改善盐碱士的理化性质,有效的降低盐碱土的碱化度,全盐含量和pH值,但是硫酸钙沉淀的施加量并不是和土壤的改良效果正相关。本次试验中,最佳的处理是处理4(施用0.8(g/100g土)硫酸钙和1m3/㎡淋洗水量),在这个投加量的情况下,对降低土壤碱化度、全盐含量、pH值的效果最好。   5)硫酸钙沉淀在改善土壤碱化性质的同时,具有促进葵花生长发育和提高产量的效果,其效果也不和脱硫石膏用量呈正相关,硫酸钙用量的增加必然会增加土壤的盐分,土壤盐分的增加必然会抑制葵花的出苗和生长反而效果不理想。研究表明施用0.8(g/100g土)硫酸钙和淋洗水量为1m3/㎡,植物的生长发育最好。
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