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        糖料副產(chǎn)物的加工利用研究進展

        2024-12-31 00:00:00龐彩衛(wèi)周芹
        安徽農(nóng)業(yè)科學 2024年24期
        關鍵詞:糖蜜綜合利用

        摘要糖渣、糖蜜、濾泥是糖廠典型的三大副產(chǎn)物,也是糖廠綜合利用和新產(chǎn)品開發(fā)的主要對象。基于糖廠副產(chǎn)物和廢棄物的組成及其理化特性,綜述了近年來國內(nèi)外甘蔗及甜菜副產(chǎn)物利用的最新研究成果,為我國制糖企業(yè)開展副產(chǎn)物綜合利用及農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的新途徑提供參考。

        關鍵詞糖渣;糖蜜;濾泥;綜合利用

        中圖分類號TS249"文獻標識碼A"文章編號0517-6611(2024)24-0017-06

        doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.24.004

        開放科學(資源服務)標識碼(OSID):

        ResearchProgressonProcessingandUtilizationofSugarByProducts

        PANG Cai-wei1, ZHOU Qin1,2,3

        (1.CollegeofModernAgricultureandEcologicalEnvironment,HeilongjiangUniversity,Harbin,Heilongjiang150080;2.BeetQualityInspectionandTestCenter,MinistryofAgricultureandRuralAffairs,Harbin,Heilongjiang150080;3.LaboratoryofQualitySafetyRiskAssessmentforSugarCropsProducts,MinistryofAgricultureandRuralAffairs,Harbin,Heilongjiang150080)

        AbstractSugarresidue,molassesandfiltermudarethethreetypicalby-productsofsugarmills,andtheyarealsothemainobjectsofcomprehensiveutilizationandnewproductdevelopmentinsugarmills.Basedonthecompositionandphysicochemicalpropertiesofby-productsandwasteinsugarmills,thispaperreviewedthelatestresearchresultsonby-productsutilizationofsugarcaneandbeetathomeandabroadinrecentyears,andprovidedreferencesforthecomprehensiveutilizationofby-productsandthenewwaysofagriculturalwasteutilizationinChinesesugarenterprises.

        KeywordsSugarresidue;Molasses;Filtermud;Comprehensiveutilization

        基金項目現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設項目(CARS-170503)。

        作者簡介龐彩衛(wèi)(1999—),男,廣西玉林人,碩士研究生,研究方向:農(nóng)藥降解及農(nóng)藥環(huán)境行為。*通信作者,副研究員,博士,從事食品安全檢測及農(nóng)藥產(chǎn)品分析研究。

        甘蔗和甜菜是我國的主要糖料作物,在制糖過程中,除了生產(chǎn)糖之外,還產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)品的濫用不僅浪費了自然資源,還使環(huán)境和公眾健康受到威脅。

        21世紀以來[1,在甘蔗、甜菜種植面積日趨飽和、制糖成本逐年升高、能源緊缺及環(huán)境惡化的嚴峻形勢下,國內(nèi)外開始日益重視糖料副產(chǎn)物的綜合利用,大力開發(fā)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的新工藝,并取得了一定的成效。

        制糖企業(yè)副產(chǎn)物主要包括蔗渣、甜菜粕、糖蜜以及濾泥。蔗渣含有豐富的天然纖維,是合成生物復合材料的良好原料,不僅如此,甘蔗渣還具有良好的再生能力,可廣泛用于廢水修復、新能源開發(fā)等領域;甜菜粕果膠含量高,可用于提取果膠、生產(chǎn)高果膠飼料;濾泥用于生產(chǎn)飼料和肥料;糖蜜則廣泛應用于發(fā)酵領域。隨著制糖工藝的技術革新以及社會環(huán)保意識的提高,傳統(tǒng)的糖廠副產(chǎn)物綜合利用途徑已不能滿足當前國民經(jīng)濟發(fā)展的要求,許多制糖企業(yè)及制糖研究者都在探索糖業(yè)副產(chǎn)物的綜合利用新途徑,以充分發(fā)揮甘蔗、甜菜的資源優(yōu)勢。

        1蔗渣

        1.1蔗渣成分

        甘蔗渣是甘蔗制糖的主要副產(chǎn)品,通常是在清潔和提取甘蔗汁液后產(chǎn)生的。甘蔗渣是一種纖維殘渣,由20%~45%的纖維素、17%~32%的半纖維素、20%~25%的木質素、0.5%~0.9%的灰分和其他一些成分組成[2。由于生產(chǎn)過剩,甘蔗渣被大量用作固體廢物燃燒,造成環(huán)境污染。由于環(huán)境問題,廢物回收已成為科學研究的主要問題。與其他農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物(樹皮、稻草等)相比,蔗渣含有豐富的纖維素和半纖維素,其綜合利用和深加工價值更高,應用途徑也更加廣泛。

        1.2甘蔗渣制備復合材料

        生物復合材料由合成聚合物基體和天然纖維組成,如木粉、非木質纖維和來自農(nóng)業(yè)廢棄物的天然纖維素纖維,作為填料或增強劑。在過去的十年中,纖維素納米纖維作為生物納米復合材料的納米級填料或增強劑引起了人們廣泛的興趣[3。甘蔗渣因其含有豐富的天然纖維、成本低、可回收等優(yōu)點,可用來合成生物復合材料(圖1)[3。Ninomiya等[4研究了醋酸膽堿(ChOAc)輔助預處理甘蔗渣粉末,用于后續(xù)機械納米纖顫生產(chǎn)木質纖維素納米纖維的功效。通過ChOAc預處理與機械納米纖顫相結合,增強了蔗渣納米纖顫與SSA的協(xié)同作用。制備的甘蔗渣樣品的組成和結晶度沒有實質性的變化。制備酯化甘蔗渣/聚丙烯復合材料時,經(jīng)ChOAc預處理和納米纖化處理的甘蔗渣在復合材料中的分散性最好。在酯化的甘蔗渣/聚丙烯復合材料中,甘蔗渣經(jīng)ChOAc預處理和甘蔗渣粉末納米纖化制備的復合材料具有最大的拉伸韌性。Ashori等[5研究了聚丁二烯異氰酸酯處理對甘蔗渣-PP復合材料的影響。與未經(jīng)處理的復合材料相比,用這種異氰酸酯劑處理的復合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的拉伸和沖擊性能。Anggono等[6比較研究了甘蔗渣-PP復合材料上的氫氧化鈣和氫氧化鈉,以改善纖維和基體的界面。由此通過不同的處理方法將甘蔗渣中的天然纖維結合為生物復合材料具有獲得最佳效用或最大限度地減少合成材料使用的潛力。

        1.3甘蔗渣制備吸附劑

        隨著工業(yè)化和城市化的持續(xù)發(fā)展,環(huán)境污染問題日趨嚴重。水體中的污染物主要包括重金

        屬、抗生素以及染料等,主要由工業(yè)廢物排放、采礦、過度使用農(nóng)藥、化肥以及濫用抗生素造成,對人類健康和環(huán)境構成重大威脅。在迄今為止使用的技術中,吸附已被公認為從廢水中去除污染物的高效方法,因為它成本低、操作簡單、易于再生,并且不涉及任何有毒中間體。作為農(nóng)業(yè)廢棄物之一的甘蔗渣由于其成本低、獨特的化學成分和可再生性而被廣泛用于廢水修復。由甘蔗渣生產(chǎn)的活性炭灰分含量低,硬度合理,因此,將甘蔗渣轉化為低成本吸附劑是解決環(huán)境問題和降低制備成本的有希望的替代方案。李沖等[7以改性的甘蔗渣為作為吸附劑。其最大吸附容量達到76.25 mg/g,該吸附劑對水溶液中的Cu2+具有較好的吸附能力,能夠有效去除水溶液中的Cu2+。Harripersadth[8研究了甘蔗渣(煮沸、干燥、粉碎和過篩 75~250 μm)作為鎘和鉛金屬吸附劑,發(fā)現(xiàn)由于吸附劑的粒徑減?。?5~250 μm),鎘和鉛的去除率分別增加了2.0% 和3.8%。侯博文[9以甘蔗渣為原料,以浸漬法制備了KOH改性蔗渣生物炭(KBC),并研究了其對環(huán)丙沙星(CIP)的吸附性能,發(fā)現(xiàn)其對CIP的最大吸附量達到179.8 mg/g。通過對甘蔗渣炭進行改性,使其對重金屬及多種抗生素擁有較強的吸附能力。甘蔗渣是制備吸附劑的優(yōu)良前驅體,可以被應用在水體污染的治理中。但是,由于現(xiàn)實當中水體污染問題復雜,多種多樣。因此,還有很多問題值得細致深入的研究。

        1.4甘蔗渣作為能源燃料

        煤炭提供40%的地球發(fā)電量,在未來一段時間內(nèi)將繼續(xù)增加[10。隨著溫室氣體排放的增加和化石燃料的缺乏,人們的興趣更多地集中在尋找可用的非化石燃料能源來替代。生物質是首選能源和可再生能源之一。由于其可再生性,可以通過多種方式獲得它,例如木材,木材廢物和農(nóng)業(yè)棄物等。與風能和太陽能相比,生物質在發(fā)電中的最大優(yōu)勢之一是可控性,可以根據(jù)負荷進行調整。生物質甚至可以達到負排放,一氧化碳在生長時吸收的甚至遠遠超過燃燒時的排放,可以回收到下一代植物生長[11。

        纖維素作為所有植物材料的主要部分,達到植物組織的1/3~1/2。最大的纖維素農(nóng)用工業(yè)副產(chǎn)品之一是甘蔗渣,它是制糖工業(yè)的木質纖維素殘渣,提取甘蔗汁后的纖維殘渣。甘蔗渣大約由50%纖維素、25%木質纖維素和25%木質素組成。此外,與其他農(nóng)業(yè)殘留物相比,甘蔗渣被認為是一種豐富的太陽能,因為它具有高生產(chǎn)率和強大的再生能力[12。

        近年來,許多研究人員研究甘蔗渣更深層次的使用。甘蔗渣是一種可以轉化的農(nóng)業(yè)廢棄物,如通過自燃成為利益物質進行固結。特別是,與高爐渣結合得到的灰分含量是制備堿活化砂漿的有效用途。隨著生長和收獲的改善,以及更有效的甘蔗渣發(fā)電,它將顯著提高過去14年的乙醇產(chǎn)量,以及改善清潔能源平衡,并減少溫室氣體排放[13。

        Munir等[14進行了氮氣下甘蔗渣熱解和空氣燃燒的熱機械分析。Kazanc等[15調查了亞煙煤和甘蔗渣共燃的排放,發(fā)現(xiàn)與單獨燃燒相比,SO2、CO 和 NOx,排放減少。Levendis等[16將甘蔗渣變成粉狀,并將其燃燒行為與3種不同的單顆粒煤等級范圍(75~90)和電加熱(1 400 K)進行比較,發(fā)現(xiàn)煤的褐煤溫度接近2 000 K,而甘蔗渣焦炭的溫度在1 900 K附近。

        生物質與煤共燃,可有效降低CO2燃煤鍋爐的排放,很容易超過一個有效的單一生物系統(tǒng)[17。生物質,特別是富含纖維素,可以使用具有成本效益的方法來減少溫室氣體排放和化石燃料消耗。因此,諸多優(yōu)點使得生物質和煤的共燃技術近年來廣泛流行。甘蔗渣作為化石燃料的潛在替代品,對其燃燒和共燃特性的研究具有重要價值。

        2甜菜粕

        甜菜在北方普遍種植,由于其產(chǎn)量高且耐寒,是中國僅次于甘蔗的第二大糖類作物。通過凈化、蒸發(fā)、結晶、花蜜分離和干燥等過程從新鮮甜菜中去除糖分后,留下的物質被稱為甜菜漿(SBP),也被稱為甜菜渣。

        2.1生產(chǎn)果膠

        甜菜粕是甜菜糖工業(yè)中的主要副產(chǎn)品,含有15%~30%的果膠,被認為是果膠提取的潛在來源[18。果膠是一種重要的陰離子雜多糖,存在于雙子葉植物的細胞壁中[19,果膠作為化學和食品工業(yè)的增稠劑或膠凝劑越來越受到關注20。此外,果膠已被描述為一種新興的益生元,具有調節(jié)結腸微生物群細菌組成的能力,能夠對健康產(chǎn)生有益的影響。與柑橘和蘋果等果膠的主要來源相比,甜菜果膠由于其中性糖含量較高、乙?;康停?%~5%)[21、阿魏酸含量較高、蛋白質含量較高和其相對較低的分子量而膠凝效果較差,但相比之下,這些分子特性使甜菜果膠具有更好的乳化性能22。從甜菜粕中提取的果膠可以制備穩(wěn)定的水包油乳化劑。

        2.2用作動物飼料

        甜菜粕營養(yǎng)成分豐富,其中纖維素含量占22%~30%,含多數(shù)不可溶性膳食纖維和部分可溶性膳食纖維,此外還含有一定比例的甜菜堿,以及少量的煙酸和鈣元素[23。不可溶性膳食纖維能夠增加腸道蠕動和胃腸道容積,緩慢被腸道菌群發(fā)酵;可溶性膳食纖維可在后腸高度發(fā)酵,調節(jié)微生物菌群的益生元,利于宿主健康。Wisbech等[24發(fā)現(xiàn),增加甜菜漿的飼料供應和膳食纖維,可以改善妊娠母豬的能量保持。

        2.3制造生物塑料

        塑料是合成的人造異生化合物,具有多種應用。它在環(huán)境中的生產(chǎn)用途和處置會對活生物體造成有害影響[25。如今,環(huán)保型可生物降解塑料正在使用低成本基材合成,以實現(xiàn)可持續(xù)和綠色的環(huán)境。生物塑料是綠色和可持續(xù)環(huán)境的驅動力之一,工業(yè)規(guī)模的生物塑料生產(chǎn)將保護不可再生的化石燃料資源。使用甜菜漿生產(chǎn)生物塑料將是塑料污染的解決方案,因為此類生物塑料可以在環(huán)境中降解為二氧化碳和水,或者生物回收成原始單體用來重新制造塑料以實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟26。甜菜粕中含有糖、二糖和脂肪酸,人們利用其合成生物塑料。甜菜粕作為一個整體也被用作熱塑性塑料以與其他聚合物混合。Liu等[27將高達50%的甜菜漿與聚乳酸混合,制備的熱生物塑料(圖3),保留了類似于聚苯乙烯和聚丙烯的機械性能,用于制造白色海綿狀食品包裝的化合物。通過使用加工甜菜粕作為基質的生物技術方法生產(chǎn)生物塑料,由于其生物相容性和生物降解性,具有良好的成本效益和環(huán)保性。

        2.4生物乙醇

        能源生產(chǎn)和廢物管理是一項全球性挑戰(zhàn),許多國家正試圖利用循環(huán)經(jīng)濟去解決。化石燃料的枯竭需要生產(chǎn)替代能源。而生物乙醇的生產(chǎn)引起人們的廣泛關注,生物乙醇是一種液體生物燃料,具有成本低、辛烷值和排放量低的特點。木質纖維素生物質使用微生物酶可以將木質纖維素水解成可發(fā)酵的還原糖轉化為生物乙醇。Berlowska等[28通過釀酒酵母和舍弗酵母菌的共培養(yǎng),使用甜菜粕釋放的碳水化合物進行乙醇的生物合成。

        3糖蜜

        糖蜜是制糖工業(yè)重要的副產(chǎn)物,呈深棕色,具有黏稠、流動性差的特點[29。因為不會結晶,可以通過離心罐從結晶糖中分離出來。一般來說,1 t原糖生產(chǎn)伴隨著0.38 t糖蜜的產(chǎn)生。中國是世界上最大的食糖生產(chǎn)國之一,制糖業(yè)每年可產(chǎn)生高達4萬t糖蜜[30。糖蜜中含有一定量的氨基酸、維生素、無機鹽,營養(yǎng)價值高,且價格相對低廉,因此被廣泛地用于食品、醫(yī)藥、建材等行業(yè)31,例如直接利用(如飼料添加劑、混凝土添加劑等),發(fā)酵領域(如酒精、氨基酸、有機酸等生產(chǎn)),有效成分的分離回收(分離提取蔗糖和色素)等。

        3.1直接利用

        作為飼料添加劑,糖蜜直接或者經(jīng)過簡單處理之后,加入產(chǎn)品中。這種利用方式比較簡單,主要利用糖蜜的某一些特性,達到改變產(chǎn)品品質的效果。

        糖蜜富含蛋白質、礦物質、維生素和其他元素,能改善消化系統(tǒng)健康,平衡反芻動物的菌群。甘蔗糖蜜的泛酸濃度高,味道有點甜,可以掩蓋日糧中的不良氣味,使飼料更適口,提高飼料的卡路里含量,改善飼料轉化率,最終提高反芻動物的體重。研究表明,糖蜜可以促進喂養(yǎng)清飼料和全株玉米青貯飼料的牛犢的日重和凈重增長。根據(jù)一項試驗研究的結果,在青海高原半細毛羔羊的日糧中添加高劑量的糖蜜,可顯著提高飼料轉化率和日重量增長。在新疆細毛羔羊的日糧中添加甜菜糖漿后,喂養(yǎng)含有6%糖漿的羔羊的日重量增長明顯增加[32。

        糖蜜中含有大量的二元糖和單糖,當石灰被添加到糖蜜中時,會產(chǎn)生絡合物。這些絡合物具有高度的親水性和黏性,很容易吸附在水泥顆粒的表面,改變水泥的結構,從而增加了水泥的流動性,延長了凝結時間。此外,這種方法還能增強水泥的塑性、機械強度和抗壓強度[33。為了最大限度地減少用水,提高混凝土質量,并減少水泥用量,在建筑業(yè)中,糖蜜經(jīng)常被添加到混凝土中作為緩凝的減水劑。

        3.2發(fā)酵領域

        糖蜜的重要用途之一是用來生產(chǎn)酒精,可以減少對玉米、薯類等農(nóng)產(chǎn)品的使用,緩解我國的糧食短缺。然而糖蜜一般比較濃稠、流動性極差,其主要含蔗糖(40%~50%)、泛酸(高達37 mg/kg)、膠體物質(5%~12%)、灰分及少量重金屬離子,它們會抑制酵母繁殖生長和發(fā)酵,也會導致設備結垢[34。設備的角落處容易出現(xiàn)雜菌污染,導致酸化和產(chǎn)酒率下降;酒精精餾塔中會有大量的糖蜜酒精廢液,含有很多的酸性有機物,其化學需氧量(COD)高達6萬~9萬mg/L,會帶來嚴重的環(huán)境問題35。而這些問題在很大程度上限制了糖蜜在酒精領域的應用。

        目前微生物發(fā)酵存在產(chǎn)量不高、菌株性能不穩(wěn)定、生產(chǎn)成本高、難以工業(yè)化生產(chǎn)等問題,篩選高產(chǎn)菌株、優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件是提高產(chǎn)量的主要手段。目前,生產(chǎn)菌株常用碳源有葡萄糖、蔗糖、淀粉、甘油等。糖蜜中以蔗糖為主,因此糖蜜可以作為碳源被應用到微生物發(fā)酵中,如李祥松等[36以廉價甘蔗糖蜜作為碳源,利用單因素與響應面法優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基,結果顯示,最佳培養(yǎng)基聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)產(chǎn)量為(67.88±0.41) g/L,與預測值67.17 g/L非常接近,相較于優(yōu)化前γ-PGA產(chǎn)量提高了1.19倍,為工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎。除此之外,糖蜜還可以用來發(fā)酵生產(chǎn)其他有機酸,例如醋酸、檸檬酸等。

        3.3糖蜜的主要活性物質及其生理功能

        目前,國內(nèi)外已有較多關于糖蜜活性物質生理功能的報道,其中糖蜜多酚類物質的研究最多,其次為甜菜堿、低聚糖,這些活性物質具有眾多生物活性作用(表1)。

        3.3.1酚類物質。

        糖蜜含有較多的天然多酚如單寧酸、酚酸和黃酮類物質。由于其強大的抗氧化和抗菌能力,酚類化合物和含酚類的糖蜜提取物經(jīng)常被用作防腐劑、抗菌劑和抗氧化劑,它們還被用來治療或預防各種疾病,包括高血糖癥、高脂血癥、心血管疾病和腦血管疾病[37。甘蔗糖蜜除了具有更多的酚類成分外,其總酚類濃度也比甜菜糖蜜高。研究發(fā)現(xiàn),甘蔗糖蜜的總酚類濃度比甜菜糖蜜高6倍,表明其多酚類物質作為抗氧化劑的能力更強。

        3.3.2甜菜堿。

        甜菜堿(N,N,N-三甲基甘氨酸)是一種氨基酸衍生物,對生物體產(chǎn)生許多有益作用,在新鮮甜菜中含量可達0.3%~0.7%,制糖過程中甜菜堿幾乎不受破壞地進入廢蜜中,廢蜜中甜菜堿含量可高達8%[38,是提取天然甜菜堿的良好原料。甜菜堿在醫(yī)學領域有許多積極的藥理作用,有助于氨基酸和脂類的代謝、調節(jié)滲透壓、促進生長和抑制細胞凋亡等,對治療高半胱氨酸血癥和肝臟疾病特別有效[39。

        3.3.3棉籽糖。

        功能性低聚糖可以促進人和動物有益菌的生長,提高免疫力,降低血液中的膽固醇,增加身體的抗氧化能力,并保護腸道健康[40。棉籽糖是一種功能性低聚糖,主要從棉籽粕和甜菜糖蜜中提取,其中甜菜廢蜜中的棉籽糖含量達1.0%,經(jīng)處理后甜菜糖蜜中的含量可更高[41。

        4濾泥

        在白砂糖生產(chǎn)過程中,由于原料汁中含有一些非糖分物質和無機雜質對煮糖的結晶過程不利,所以要將氫氧化鈣、二氧化硫、二氧化碳等物質加入原料汁中,其中沉淀下來的物質即為濾泥[42。濾泥作為制糖生產(chǎn)一項大宗廢棄物,含水量高達70.0%~75.0%,其中的甜水轉光度為2.0%~2.5%[43。濾泥根據(jù)原材料的不同可以分為甘蔗濾泥和甜菜濾泥42。甜菜糖廠濾泥成分范圍值為碳酸鈣73.0%~80.0%、不含氮有機物12.2%、含氮有機物6.0%~10.0%、其他鈣鹽3.0%、其他無機物4.0%;甘蔗糖廠濾泥分布見表2。

        4.1作肥料直接施用

        糖廠濾泥含有大量植物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質,直接用做化肥施入土壤里,有助于提高土壤肥力,進而促進作物生長、提高作物產(chǎn)質量以及作物經(jīng)濟效益。Salman[44將甘蔗濾泥與堆肥生活垃圾相結合,得出提高貧瘠土壤甜玉米產(chǎn)量的成功施肥方法,使得生產(chǎn)出更高的植物,葉子更大,谷物和生物產(chǎn)量更高。Wu等[45將甜菜種子種植在有甜菜濾泥的土壤中,在它們長成甜菜幼苗后測量其生長、養(yǎng)分和生理指標。施用濾泥后,與不施濾泥相比,甜菜幼苗的生長狀況明顯提高。土壤施用濾泥增加了土壤中無機N、速效P、速效K和有機質的含量。在施用相當于中性黑土干重7%的濾泥時,甜菜幼苗生長最明顯。此外,葉綠素含量、蒸騰速率、凈光合速率、氣孔導度和磷酸烯醇丙酮酸羧化酶活性均顯著增加。

        大量研究表明,直接施用濾泥可以有效地增加土壤有機質含量和土壤養(yǎng)分,使作物獲得生長發(fā)育所需的氮、磷、鉀和其他營養(yǎng)物質,最終達到增產(chǎn)提質的目的。

        4.2制成生物有機肥

        糖廠濾泥通過堆肥發(fā)酵制成生物有機肥,發(fā)酵后有機質含量明顯提高,施入土壤中,具有延長土壤肥效時長、改良土壤、提高地力的作用。Gonalves等[46通過3種有機礦物肥料組合物與2種有機物(OM)來源(濾泥)相關的100種田間處理,以及0%無肥對照和無施肥對照,獲得連續(xù)兩次收獲期間甘蔗屬性評估,即推薦的有機礦物肥料施用量為推薦無機肥用量的102%~109%(581.4和 621.3 kg/hm2有機礦物肥料)。在第2次甘蔗收獲中,與基于傳統(tǒng)肥料相比,甘蔗濾餅的有機礦物肥料每公頃糖總量和甘蔗產(chǎn)量分別增加了4.68%和4.19%。Rosas-Martinez等[47利用家禽糞便和甘蔗濾泥堆肥生產(chǎn)有機肥,其中禽糞堆肥氮、鉀、鈣、鈉、有機質、總碳、陽離子交換容量和表觀密度的含量最高;家禽糞便和甘蔗濾泥的混合物中磷和鎂的濃度較高。從家禽糞便和甘蔗濾泥中獲得的堆肥在用作有機肥料方面表現(xiàn)出很高的質量,因此,它可以用作農(nóng)作物的基質。使用處理過的污水污泥(污染物處于可接受的水平)和甘蔗濾泥作為有機物來源制備的有機肥料是獨家礦物肥料的可行替代品,對甘蔗種植活動具有經(jīng)濟和環(huán)境效益。

        5展望

        當前,我國糖業(yè)面臨著嚴峻的資源環(huán)境壓力。發(fā)展制糖副產(chǎn)物、廢糖綜合利用和糖料深加工是制糖企業(yè)提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的重要措施。隨著研究的不斷深入,制糖資源的利用方式越來越多,但目前甘蔗制糖工業(yè)的綜合利用還沒有得到優(yōu)化,產(chǎn)品的綜合利用和工業(yè)應用較少,二次利用過程中副產(chǎn)品和廢棄物造成的二次污染尤為突出。在糖業(yè)未來的發(fā)展中,將制糖技術創(chuàng)新與產(chǎn)品深加工、綜合利用與清潔生產(chǎn)、科學研究與生產(chǎn)實踐相結合,使糖廠副產(chǎn)品和廢棄物的利用從實驗室研究走向工業(yè)應用,是促進糖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一。

        參考文獻

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