本发明涉及精制糖厂滤泥处理领域，并且更具体地，涉及一种两步法精制糖厂原糖滤泥和精糖滤泥的处理方法。
背景技术：
我国是世界上最大的食糖生产与消费国之一，制糖工业在国民经济中占据着重要地位。目前，甘蔗制糖有两种方法。一种是用亚硫酸法或者碳酸法直接生产白砂糖，也称为一步法。另一种是先利用石灰石法制备原糖，然后将原糖回溶、饱充、蒸发，再次结晶获得精炼糖，也称为两步法。由于两步法不仅可以在榨季期间生产原糖并进一步炼糖，而且可以在非榨季期间根据市场需求及产品价格调控生产计划，利用榨季期间剩余的原糖及外购原糖进行炼糖，所以基本可以做到全年生产。因此，相比一步法的季节性生产特点，两步法具有很大的优势。
在两步法中的第一步石灰石法制备原糖的生产过程中，由压滤机或真空吸滤机排出大量的原糖滤泥。原糖滤泥中的有机质含量高达20％以上，同时，滤泥也含有较丰富的氮、磷、钾以及铜、铁、锰、锌、钴等植物生长发育必须的营养元素，因而是一种优质的有机肥料，可以直接在农田中使用。然而，原糖滤泥的含水量高达75％以上，且堆积体积较大，使得其运输成本较高，进而导致其出厂价格极低。原糖滤泥中干滤泥糖度可达5％至15％，因此，可以以合适的方式回收滤泥中的糖分来提高糖分回收率。此外，原糖滤泥热值较高，其高位热值可达蔗渣的高位热值的85％以上，因此，原糖滤泥在脱水后可以作为燃料以代替部分蔗渣，从而能够减少蔗渣消耗量，增加糖厂效益。
此外，在第二步的炼糖生产过程中，对回溶糖浆采用co2饱充并添加石灰乳来产生caco3沉淀，以吸附回溶糖浆中的胶体、杂质和色素等非糖分物质，然后使用板框压滤机进行过滤处理，最终得到精糖滤泥。精糖滤泥干基中的caco3含量高达80％以上，因此，精糖滤泥碱性强，基本无肥力，一般只能用作填埋处理，这会额外增加管理费用并造成土壤环境污染。由于原糖的杂质较少，所以精炼后所产出的精糖滤泥比一步碳酸法制糖滤泥的纯度更高，caco3含量更高，水分更低(通常在25％以下)，因而通过高温充分焙烧，可使caco3转化为生石灰。生石灰是糖厂生产所必需的一种辅材，因此精糖滤泥具有较好的回收利用价值。
目前已经公开了一些糖厂滤泥的处理方法，例如，在公开号为cn103194291a的名称为“利用石灰法糖厂滤泥作为锅炉燃料的方法”的中国专利申请中公开了一种石灰法糖厂滤泥用于作为锅炉燃料的方法，其中，将滤泥进行机械挤压过滤或烟道气干燥、太阳能干燥等措施进行脱水，直接或与甘蔗渣混合后作为燃料，投入锅炉进行燃烧。这种处理方法需要额外的挤压设备和干燥设备，投资较大。另外，在公开号为cn105132071a的名称为“处理精制糖厂滤泥的方法”的中国专利申请中披露了这样的方法：将滤泥干燥至含水率为10-15％，然后将原煤与干燥后的滤泥进行混合并且将混合物在循环流化床锅炉中燃烧。该方法需要将滤泥先进行干燥处理，操作复杂，而且仅适用于以原煤为燃料的精制糖厂。
技术实现要素：
要解决的技术问题
本发明是为解决现有技术中存在的上述技术问题而提出的，旨在提供一种两步法精制糖厂的原糖滤泥和精糖滤泥的处理方法。发明人设想将原糖滤泥输送至压榨工段，与蔗渣混合后经压榨机挤压脱水，以此来回收滤泥中的糖分，并将蔗渣和滤泥混合物作为锅炉燃料。此外，还将精糖滤泥输送至石灰窑进行焙烧，对焙烧之后的窑气和窑灰分别进行利用。其中，将窑气输送至饱充工段，将窑灰经消和处理后输送至压榨车间的加灰工段或输送至锅炉车间作为脱硫剂进行使用。期望通过对滤泥进行综合回收利用，既减轻了企业的经济负担、延长产业链，又能够变废为宝，减少固体废弃物的排放，避免滤泥对土壤环境的污染，由此实现制糖企业绿色环保、循环经济发展。
技术方案
根据本发明，提供了一种两步法精制糖厂滤泥的处理方法，所述方法包括原糖滤泥处理步骤和精糖滤泥处理步骤。在所述原糖滤泥处理步骤中，将原糖滤泥输送至甘蔗压榨工段与蔗渣混合，使用压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，将获得的压榨汁泵送至澄清工段，并将挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物作为锅炉燃料。在所述精糖滤泥处理步骤中，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧，将获得的窑气输送至饱充工段，并且对获得的窑灰进行消和处理和/或将获得的窑灰输送至锅炉车间作为脱硫剂。
在甘蔗制糖工艺中，均采用多级压榨机对原料甘蔗进行压榨提汁，以尽可能多地提炼出甘蔗中的糖分。在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法的原糖滤泥处理步骤中，将原糖滤泥输送至工艺中原有的压榨工段，并利用原有的压榨机的螺旋压榨过程使原糖滤泥和蔗渣被混合并被脱水。由于原糖滤泥的纤维含量很低，且含水量高，所以通过其它挤压设备直接对原糖滤泥进行挤压会比较困难，难以将含水量降低至理想水平，而且增加了生产成本。在如上所述的利用原有的压榨机的混合脱水步骤中，将蔗渣与原糖滤泥混合，不仅提高了纤维含量，而且由于蔗渣的量要比原糖滤泥量大很多，所以混合后原糖滤泥附着在蔗渣上，这样有利于挤压脱水，将含水量降低至理想水平，从而增加滤泥做燃料时的发热量。此外，由于原糖滤泥的主要成分为蔗糖以及胶体、色素等非糖分杂质，因此，如果将原糖滤泥输送至上述多级压榨机之中处于前段的压榨机(例如，第一台压榨机)，那么尽管可以对滤泥中的糖分进行充分回收，但同时会不可避免地将非糖分杂质引入到后续的澄清工段，从而加重澄清工段的负荷，降低澄清效率。所以，在本发明中，优选地，将原糖滤泥输送至多级压榨机之中倒数第一台压榨机或倒数第二台压榨机，以在回收滤泥中的部分糖分的同时不至于引入过多的非糖分杂质。
通常，原糖滤泥的含水量在75％左右，而蔗渣的含水量在50％左右，当两者含水量相同时，原糖滤泥比蔗渣的发热量稍低，因此应调控好原糖滤泥与蔗渣的质量比。当原糖滤泥与蔗渣的质量比过低时，处理的滤泥量和节省的蔗渣量非常有限；当原糖滤泥与蔗渣的质量比过高时，会降低压榨机的脱水效率，使混合物含水量整体较高，从而降低了锅炉效果。因此，在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，原糖滤泥与蔗渣的质量比的范围为1:20至1:4，并优选地为1:10至1:5。
在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，为了确保较高的锅炉效率和较低的压榨机能耗，原糖滤泥的含水量的范围为60％至85％，并优选地为65％至75％。此外，挤压后的蔗渣和滤泥混合物的含水量的范围为45％至65％，并优选地为50％至55％。
在两步法精制糖厂生产过程中，在榨季期间直接以蔗渣作为燃料，在非榨季炼糖期间通常以榨季期间剩余的蔗渣及外购的蔗渣和树皮等作为燃料。因而，在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，可以将挤压后的蔗渣和原糖滤泥的混合物直接输送至锅炉作为锅炉燃料，也可以将所述混合物的一部分或全部先输送至蔗渣场进行存储作为库存燃料，然后在非榨季炼糖期间作为锅炉燃料进行使用。
在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，本领域技术人员可以选择合适的焙烧方法将精糖滤泥输送至石灰窑进行充分焙烧，获得窑气和窑灰。获得的窑气的主要成分为co2，还可能会含有少量的so2和氮氧化物。根据窑气的实际成分，可以将窑气直接输送至精糖车间制炼的饱充工段，或者可以将窑气与锅炉的烟道气混合并进行除尘、脱硫和脱硝处理，然后再输送至上述饱充工段。获得的窑灰的主要成分为cao，可以将窑灰经消和处理后输送至甘蔗压榨的加灰工段以对蔗汁进行澄清处理；额外地或可替代地，可以先对窑灰进行消和处理，然后再输送至锅炉车间的水膜除尘器，用以喷淋吸收烟道气中的so2；额外地或可替代地，可以将窑灰直接输送至锅炉，作为脱硫剂与蔗渣进行混合，然后进行燃烧以减少so2的排放。
此外，根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中的原糖滤泥处理步骤和精糖滤泥处理步骤也可作为原糖滤泥处理方法和精糖滤泥处理方法而分别单独地被用来处理原糖滤泥和精糖滤泥。
有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比至少能够获得以下有益效果。
根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法，在原糖滤泥的处理阶段将原糖滤泥输送至压榨工段，利用工艺原有的压榨机，使蔗渣与滤泥混合并进行挤压脱水。这至少具有以下优点：(a)能够有效地降低滤泥中的含水量，增加滤泥做燃料时的发热量；(b)能够实现蔗渣和滤泥的均匀混合，增加滤泥与氧气的接触面积，有助于后续工段中的燃烧；(c)将压榨汁送回至澄清过程，对滤泥中夹带的糖分进行回收，能够提高糖分回收率；(d)挤压脱水后的蔗渣和滤泥混合物作为锅炉燃料，能够减少榨季期间蔗渣燃烧量，节省蔗渣；(e)挤压脱水后的蔗渣和滤泥混合物输送至蔗渣场作为库存燃料以供炼糖期间使用，能够减少炼糖期间蔗渣或树皮等辅材的外购量；(f)由于滤泥的灰分比蔗渣灰分高，滤泥作为燃料能够增加锅炉炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益；(g)直接利用现有工艺的压榨设备，不需要额外增加专用脱水设备，投资小。
根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法，在精糖滤泥的处理阶段，将精糖滤泥输送至石灰窑进行充分焙烧，并对获得的窑气和窑灰进行进一步利用。这至少具有以下优点：(a)窑气直接输送至精糖车间制炼的饱充工段，或在将窑气输送至饱充工段之前，将所述窑气与锅炉的烟道气混合并进行除尘、脱硫和脱硝处理，能够增加用于饱充的co2的来源，减少外购co2的量；(b)窑气中co2的浓度较高，与烟道气混合后能够增大饱充气体中co2的浓度，有助于提高澄清效果；(b)将精糖滤泥充分焙烧之后的窑灰经消和处理后输送至甘蔗压榨的加灰工段来部分代替原来使用的生石灰，能够减少生石灰的用量；(c)将精糖滤泥充分焙烧之后的窑灰经消和处理后，输送至锅炉车间水膜除尘器，喷淋吸收烟道气中的so2，能够减少糖厂so2气体的排放，更加环保。(d)将精糖滤泥充分焙烧之后的窑灰输送至锅炉，作为固体脱硫剂与蔗渣混合后进行燃烧，也能够减少糖厂so2气体的排放，更加环保。
如上所述，根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法，通过对原糖滤泥和精糖滤泥进行综合回收利用，既可以变废为宝，又可以减少固体废弃物的排放，避免滤泥对土壤环境的污染，实现制糖企业绿色环保、循环经济发展。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例1的两步法精制糖厂滤泥的处理方法的流程图。
具体实施方式
接下来，通过示例性实施例进一步对本发明进行详细地说明。然而，本领域技术人员应当理解，本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1
图1示出了根据本发明的实施例1的两步法精制糖厂滤泥的处理方法的流程图。首先将含水量为75％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:5将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为55％。随后，将上述混合物直接输送至锅炉作为制糖用燃料，并且将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对窑灰进行消和处理，并且随后将其输出至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量。
实施例2
在根据本发明的实施例2的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为85％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:4将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为65％。随后，将上述混合物直接输送至锅炉作为制糖用燃料，并将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对窑灰进行消和处理，并且随后将其输出至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量。
实施例3
在根据本发明的实施例3的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为65％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:10将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为50％。随后，将上述混合物直接输送至锅炉作为制糖用燃料，并将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对窑灰进行消和处理，并且随后将其输出至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量。
实施例4
在根据本发明的实施例4的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为60％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第二台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:20将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为45％。随后，将上述混合物直接输送至锅炉作为制糖用燃料，并将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对窑灰进行消和处理，并且随后将其输出至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量。
实施例5
在根据本发明的实施例5的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为75％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:5将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为55％。随后，将上述混合物作为库存燃料输送至蔗渣场进行存储以供日后的炼糖期间使用，并且将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对窑灰进行消和处理，并且随后将其输出至锅炉车间的水膜除尘器，用以喷淋吸收烟道气中的so2。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少炼糖期间的外购燃料量，增加饱充co2的来源，并减少糖厂so2的排放。
实施例6
在根据本发明的实施例6的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为75％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:5将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为55％。随后，将上述混合物作为库存燃料输送至蔗渣场进行存储以供日后的炼糖期间使用，并且将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气直接输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，将窑灰输送至锅炉，作为脱硫剂与蔗渣混合后进行燃烧，从而减少so2的排放。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少炼糖期间的外购燃料量，增加饱充co2的来源，并减少糖厂so2的排放。
实施例7
在根据本发明的实施例7的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为75％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:5将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为55％。随后，将上述混合物中的一部分直接输送至锅炉作为燃料，将上述混合物中的另一部分作为库存燃料输送至蔗渣场进行存储以供日后的炼糖期间使用，并且将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，对一部分窑灰进行消和处理，并且随后将其输送至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理。将另一部分窑灰输送至锅炉，作为脱硫剂与蔗渣混合后进行燃烧，从而减少so2的排放。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，减少炼糖期间的外购燃料量，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量，减少糖厂so2的排放。
实施例8
在根据本发明的实施例8的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，将含水量为75％的原糖滤泥输送至压榨车间的倒数第一台压榨机，并且按照滤泥与蔗渣的质量比1:5将原糖滤泥与蔗渣进行混合。使用上述压榨机对蔗渣和原糖滤泥的混合物进行挤压脱水，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的含水量为55％。随后，将上述混合物中的一部分直接输送至锅炉作为燃料，将上述混合物中的另一部分作为库存燃料输送至蔗渣场进行存储以供日后的炼糖期间使用，并且将压榨汁泵送至澄清工段以进一步回收糖分。
另外，将精糖滤泥输送至石灰窑并进行充分焙烧得到窑气和窑灰，其中，窑气的主要成分为co2，且窑灰的主要成分为cao。一方面，将窑气与锅炉的烟道气混合，并对获得的混合气体进行除尘、脱硫和脱硝处理。随后，将处理后的混合气体输送至精糖车间的饱充工段。另一方面，将一部分窑灰输送至锅炉，作为脱硫剂与蔗渣混合后进行燃烧，从而减少so2的排放。此外，对另一部分窑灰进行消和处理得到石灰乳，将一部分石灰乳输送至甘蔗压榨的加灰工段，用于对蔗汁进行澄清处理；将另一部分石灰乳输送至锅炉车间的水膜除尘器，用以喷淋吸收烟道气中的so2。
通过以上处理方法，能够基本实现原糖滤泥和精糖滤泥的零排放，同时可以提高糖分回收率，减少蔗渣燃烧量，增加炉灰产量，提高糖厂外售炉灰收益，减少炼糖期间外购燃料量，增加饱充co2的来源，减少生石灰的使用量，减少糖厂so2的排放。
应当理解的是，上述实施例仅是示例性的而不是限制性的，本领域技术人员显然可以根据需要进行各种变型。例如，在根据本发明的两步法精制糖厂滤泥的处理方法中，挤压脱水后的蔗渣和原糖滤泥的混合物的处理方式、窑灰的处理方式、窑气的处理方式等的组合不限于上述实施例，而是可以根据需要任意选择。