甘(gan)薯(shu)富(fu)含淀粉(fen),是重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)淀粉(fen)生產(chan)原料。甘(gan)薯(shu)淀粉(fen)加(jia)工(gong)需(xu)要(yao)大(da)量的(de)(de)水(shui),傳統方法加(jia)工(gong)1t鮮甘(gan)薯(shu)需(xu)要(yao)5t左(zuo)右清(qing)水(shui),其中(zhong)清(qing)洗(xi)甘(gan)薯(shu)的(de)(de)廢水(shui)可通過(guo)簡單的(de)(de)沉淀過(guo)濾得(de)以(yi)重(zhong)(zhong)復使用,洗(xi)脫淀粉(fen)的(de)(de)廢水(shui)中(zhong)含有可溶糖、蛋白質、氨基酸、礦物質等,這(zhe)(zhe)些物質在(zai)微(wei)生物的(de)(de)作用下(xia)容易腐敗(bai),產(chan)生有機酸和異臭味,亂(luan)排(pai)亂(luan)放(fang)嚴重(zhong)(zhong)污染(ran)環境。很多地(di)區(qu)為保護環境,采取限制甘(gan)薯(shu)淀粉(fen)加(jia)工(gong)的(de)(de)政策,這(zhe)(zhe)勢必影響(xiang)甘(gan)薯(shu)的(de)(de)推(tui)廣及農民的(de)(de)種植效益。

目前廢(fei)水處(chu)理(li)(li)(li)主(zhu)要(yao)方法(fa)(fa)(fa)有反滲透技術(shu)、糖和蛋白質(zhi)提(ti)取回收技術(shu)、密(mi)閉(bi)發酵(jiao)技術(shu)、添加高(gao)分(fen)子(zi)絮凝劑、活性(xing)炭吸附等化學處(chu)理(li)(li)(li)辦(ban)法(fa)(fa)(fa)等。這(zhe)些方法(fa)(fa)(fa)由(you)于(yu)處(chu)理(li)(li)(li)成本高(gao),很(hen)難在實際生產(chan)中(zhong)推廣應用,而對于(yu)分(fen)散加工(gong)的小作(zuo)坊廢(fei)水治理(li)(li)(li)更加困難,廢(fei)水肆(si)意排(pai)放,嚴重污染環境。妥善處(chu)理(li)(li)(li)這(zhe)些廢(fei)水成為淀粉(fen)生產(chan)企(qi)業(ye)的當務之急(ji)。

寧夏固原地(di)區采用澆地(di)方法處理馬鈴薯(shu)淀(dian)粉(fen)加(jia)工廢水取得成(cheng)效。甘薯(shu)淀(dian)粉(fen)加(jia)工和(he)馬鈴薯(shu)類似(si)。據分析,鮮(xian)甘薯(shu)含有3%~5%可溶(rong)糖,1%~3%氨基酸和(he)蛋(dan)白質(zhi),1%左右酯(zhi)溶(rong)性物(wu)(wu)質(zhi)以(yi)及少量礦物(wu)(wu)質(zhi)。真正造成(cheng)污染的(de)(de)為(wei)可溶(rong)糖發酵形成(cheng)有機酸及蛋(dan)白質(zhi)分解(jie)產生含氮(dan)化(hua)合(he)物(wu)(wu),這些物(wu)(wu)質(zhi)在(zai)一(yi)定條(tiao)件下(xia)(xia)可完全分解(jie),最終(zhong)變(bian)成(cheng)無害物(wu)(wu)質(zhi)。將甘薯(shu)淀(dian)粉(fen)有機廢水直接灌溉到農田里,讓土(tu)壤顆粒吸附,充分擴大與氧氣的(de)(de)接觸面(mian),并在(zai)土(tu)壤微生物(wu)(wu)菌群的(de)(de)作用下(xia)(xia)加(jia)速分解(jie),同(tong)時分解(jie)的(de)(de)最終(zhong)產物(wu)(wu)也更(geng)有利于植物(wu)(wu)吸收,變(bian)廢為(wei)寶。

本研究就廢水在土(tu)壤中降(jiang)解的一系(xi)列(lie)變化進行分析,以期(qi)找到(dao)妥善(shan)處理廢水及降(jiang)低處理成(cheng)本的有(you)效途徑(jing),并在土(tu)地充裕地區推廣(guang)應用。

1、材料與方法

1.1材料處理

將(jiang)淀(dian)粉型甘薯徐薯18號用(yong)磨漿機按14加水(shui)打漿,收集在容器內(nei),放置3~5d,然后(hou)過濾,得到(dao)棕色酸(suan)化上清(qing)液,用(yong)于澆(jiao)地。這時(shi)測得上清(qing)液pH值為6.5,總干固(gu)物(wu)為2.6%。

1.2、廢水澆(jiao)灌(guan)

選(xuan)擇平坦沙(sha)壤土地,劃(hua)出6個邊長(chang)為2m的方塊,在邊界筑(zhu)小壟以防(fang)液(ye)體流出。其中3塊為不澆(jiao)廢(fei)水(shui)的對(dui)照,另外3個小區分3次(ci)均(jun)勻(yun)澆(jiao)廢(fei)水(shui),澆(jiao)水(shui)時取(qu)廢(fei)液(ye)測定(ding)固形物含量及含氮量。

1.3、取樣方法

 在最(zui)后(hou)一(yi)次(ci)澆(jiao)廢水后(hou)的第2天開始(shi)用土鉆取(qu)(qu)樣,取(qu)(qu)樣深度為15cm,每(mei)次(ci)每(mei)小區取(qu)(qu)5個(ge)點,合(he)并,每(mei)10d取(qu)(qu)樣1次(ci),對照只在第1次(ci)取(qu)(qu)樣時采集。土樣攤開經(jing)45!鼓(gu)風干燥,然后(hou)研磨過40目篩。

1.4、成分測(ce)定

取(qu)樣結束后(hou),用(yong)半微量(liang)凱氏法(fa)測(ce)定土壤(rang)有機質含(han)量(liang),用(yong)pH值計(ji)法(fa)測(ce)定酸堿度等(deng)指標。

2、結果與分析

2.1、廢水養分含量(liang)

從表1可以(yi)看出,在12m2面積上3次澆灌廢水量達(da)到(dao)682kg,相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)(yu)568.5t/hm2。3次入(ru)土干(gan)物(wu)質(zhi)總量為(wei)19.75kg,相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)(yu)增加(jia)16470kg/hm2,這其中大部分為(wei)有機質(zhi),相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)(yu)增施(shi)近(jin)15t/hm2有機質(zhi)。3次共入(ru)土純氮(dan)0.252kg,相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)(yu)增加(jia)210kg/hm2氮(dan)素(由(you)于(yu)(yu)(yu)試驗廢液濃(nong)度一般要高(gao)于(yu)(yu)(yu)實際生產濃(nong)度,相(xiang)應(ying)固形物(wu)的入(ru)土量也(ye)高(gao)于(yu)(yu)(yu)實際生產水平(ping)),這些有機質(zhi)和氮(dan)素對培肥土壤起(qi)到(dao)了(le)積極作(zuo)用。

2.2、澆廢(fei)水后土壤pH值的變化

從(cong)圖1可以看出澆灌(guan)廢水的土(tu)壤pH值(zhi)(zhi)變化情況。由于(yu)初始廢水的酸(suan)度為pH值(zhi)(zhi)6.5,與弱堿性的土(tu)壤中和(he),使土(tu)壤pH值(zhi)(zhi)下(xia)降。在土(tu)壤中,可溶糖(tang)和(he)蛋白(bai)質分解產酸(suan),使pH值(zhi)(zhi)降低。10d左右,糖(tang)和(he)蛋白(bai)質幾乎完全轉化,pH值(zhi)(zhi)達到(dao)最低。

隨后有(you)機(ji)酸被分(fen)解,pH值(zhi)(zhi)上升(sheng)(sheng)。30d左右,有(you)機(ji)質完全降解,形(xing)成無機(ji)鹽,土壤(rang)恢復(fu)弱堿性狀態(pH值(zhi)(zhi)7.7左右)。本試驗是在冬季進行的(de),土壤(rang)封(feng)凍,可能減緩了(le)分(fen)解速(su)度(du),可以推測(ce),土壤(rang)氣(qi)溫回升(sheng)(sheng),分(fen)解速(su)度(du)將(jiang)更快。說明廢水澆灌土壤(rang)后,經(jing)過(guo)一段時(shi)間(jian)的(de)降解,幾乎不(bu)影響土壤(rang)pH值(zhi)(zhi)及作物(wu)對土壤(rang)酸堿性的(de)選(xuan)擇。

2.3、廢水(shui)澆地對土(tu)壤(rang)有機(ji)質的影響

試驗地的土(tu)(tu)壤(rang)(rang)有(you)(you)機(ji)質(zhi)處于(yu)中(zhong)等偏低水平(ping),對照(zhao)平(ping)均(jun)有(you)(you)機(ji)質(zhi)含量(liang)(liang)約(yue)為1.50%。從圖(tu)2可以看出,澆(jiao)污水后(hou)(hou),土(tu)(tu)壤(rang)(rang)有(you)(you)機(ji)質(zhi)含量(liang)(liang)比對照(zhao)提(ti)高約(yue)0.5百(bai)分(fen)點,主要增加的是糖分(fen)和(he)有(you)(you)機(ji)酸(suan)等,隨后(hou)(hou)有(you)(you)機(ji)質(zhi)含量(liang)(liang)快(kuai)(kuai)速(su)下(xia)降(jiang),在(zai)前20d下(xia)降(jiang)約(yue)0.2百(bai)分(fen)點。隨后(hou)(hou)下(xia)降(jiang)緩慢(man),可能由于(yu)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)在(zai)冬(dong)季(ji)封凍,土(tu)(tu)壤(rang)(rang)解凍后(hou)(hou)又表現(xian)快(kuai)(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)(50d后(hou)(hou))。這種(zhong)變化與土(tu)(tu)壤(rang)(rang)溫度直接(jie)影響土(tu)(tu)壤(rang)(rang)微生(sheng)物活性有(you)(you)關,說明廢水中(zhong)的有(you)(you)機(ji)質(zhi)在(zai)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)分(fen)解較快(kuai)(kuai),并最終接(jie)近對照(zhao)水平(ping)。

2.4、麥田澆灌初步觀察

為(wei)進一步(bu)驗(yan)(yan)證試(shi)驗(yan)(yan)結果,將(jiang)按(an)上述同(tong)樣的處理方法獲(huo)得(de)的廢(fei)(fei)水進行澆(jiao)灌冬麥試(shi)驗(yan)(yan)。將(jiang)試(shi)驗(yan)(yan)地分成5組(zu),3個(ge)重(zhong)復,小區面積(ji)為(wei)2m2,并將(jiang)大田作為(wei)對照,進行廢(fei)(fei)水澆(jiao)灌量的單因素對比試(shi)驗(yan)(yan)。從表2看出,廢(fei)(fei)水濃度越(yue)高,麥苗長勢(shi)越(yue)旺(wang)。具體參見//www.dowater.com更多相(xiang)關技(ji)術文檔。

3、結論

甘(gan)薯(shu)加工淀粉(fen)(fen)廢(fei)水(shui)(shui)的低成(cheng)本處理長(chang)期以來困(kun)擾(rao)著甘(gan)薯(shu)加工業和(he)(he)環(huan)保部門,而采用(yong)(yong)工業途徑治理廢(fei)水(shui)(shui),由于(yu)成(cheng)本高在(zai)(zai)廣(guang)大甘(gan)薯(shu)產區(qu)很難實現(xian)。為維持(chi)甘(gan)薯(shu)淀粉(fen)(fen)產業可(ke)持(chi)續發展,需要切實可(ke)行的處理辦法,即成(cheng)本低而不(bu)(bu)會(hui)造成(cheng)再污(wu)染。本試驗(yan)結果表(biao)明,在(zai)(zai)被(bei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)吸收后,廢(fei)水(shui)(shui)中的有(you)(you)機(ji)質能(neng)夠最(zui)(zui)終完全(quan)被(bei)分(fen)解。在(zai)(zai)冬季,30d左右絕大部分(fen)糖和(he)(he)蛋(dan)白(bai)質被(bei)分(fen)解,80d左右絕大部分(fen)有(you)(you)機(ji)酸(suan)被(bei)降解。這(zhe)些有(you)(you)機(ji)質分(fen)解最(zui)(zui)終不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)會(hui)改變(bian)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)的pH值,而且能(neng)夠擴(kuo)大微生物群體數量,有(you)(you)利于(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)積累(lei)更多養分(fen),提高了土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)肥力(li)。廢(fei)水(shui)(shui)澆(jiao)灌(guan)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)后,土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)pH值變(bian)化在(zai)(zai)6.8~7.8之間,大部分(fen)作物都能(neng)夠適(shi)(shi)應。麥(mai)田澆(jiao)灌(guan)廢(fei)水(shui)(shui)試驗(yan)證明廢(fei)水(shui)(shui)對小麥(mai)有(you)(you)益無害,因此,在(zai)(zai)適(shi)(shi)量情況下,淀粉(fen)(fen)廢(fei)水(shui)(shui)不(bu)(bu)僅可(ke)用(yong)(yong)于(yu)麥(mai)田冬灌(guan),也可(ke)用(yong)(yong)于(yu)設(she)施蔬菜和(he)(he)其他(ta)作物的澆(jiao)灌(guan)。

土壤(rang)吸(xi)納分解方法可為有充足冬閑地的甘薯(shu)淀粉加(jia)工企業提(ti)供低成(cheng)本污水排放途徑。但(dan)在(zai)甘薯(shu)重病(bing)感染區進(jin)行甘薯(shu)淀粉加(jia)工,采用土壤(rang)吸(xi)納法容易使(shi)病(bing)原物返田,造成(cheng)病(bing)原物積累,形(xing)成(cheng)惡性(xing)循環,要謹(jin)慎使(shi)用,并采取防治措施。

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