一种食用油精炼废液的农业利用方法、有机肥料及应用

技术领域

本发明涉及农业有机肥料制备技术领域，具体来说是一种食用油精炼废液的农业利用方法、有机肥料及应用。

背景技术

榨油机在初步压榨油料作物后所产生的油称为毛油，毛油的主要成分是甘油三脂肪酸的混合物，还含有非甘油物质，毛油通过精炼，油品中水份、杂质、酸价、过氧化值都达到国家规定的质量标准，且不易酸败变质，烹饪时不产生大量的油烟，保持了油脂风味；而食用油是人们生活必需的消费品，是提供人体热能和必需脂肪酸，促进脂溶性维生素吸收的重要食物，随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的大幅度提高，人们对食用油的质量要求不断提升。

而随着炼油市场的扩大，其精练过程排放的废水对环境造成的影响已经逐渐引起人们的关注，在对毛油精炼的过程中，因化学精炼处理产生大量的污染物，废水主要来源于精炼车间碱炼后水洗水、洗滤布水、洗地板水、脱臭大气冷凝器排水等，污染物主要为油脂、皂角和磷脂。

由于食用油工业废水具有含油量大、有机物浓度高且生化性好的特点，因此现有技术中对食用油精炼废液往往采用污水处理的方式，在经过生化处理后得到可达排放标准的水，而在精炼油的生产中，排放的废水属于高、中浓度的有机废水，因此治理该废水有一定的技术难度，且无法根据每个油脂厂废水的水质、水量的不同特点及出水水质的不同要求选择经济合理的组合工艺，所以采用污水处理工艺解决食用油工业废水问题存在着能耗大、价格高、工艺复杂、效率不稳定的技术缺陷。

基于现有技术的技术缺陷，如果能够解决食用油工业废水含油量大、有机物浓度高且生化性好的技术问题，并将油精炼废液进行二次利用，对于食用油工业废水的处理来讲是具有非常有价值意义的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种食用油精炼废液的农业利用方法、有机肥料及应用，本发明实现了解决食用油工业废水含油量大、有机物浓度高和生化性高的问题，并仅通过采用发酵设备和油脂浸出设备就实现了食用油精炼废液的处理，且实现了食用油精炼废液进行二次利用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种食用油精炼废液的农业利用方法，包括如下步骤：

(1)将食用油精炼废液与酸性废水混合，并调节pH至5.0-7.0，得到处理废液；

(2)将步骤(1)的处理废液加入至载体中得到混合物和分离废液，然后采用逆流喷淋的方式经混合物中脱除油分，分别得到油脂和含油糠渣；

(3)将醋糟、接种污泥和步骤(2)的含油糠渣及分离废液混合均匀后发酵，得到有机肥料。

优选的，所述步骤(2)还包括混合物的干燥过程，所述干燥过程于所述逆流喷淋之前，干燥达到的结果是：使混合物中水的质量分数小于15％。

优选的，所述步骤(2)中的逆流喷淋方法为：于油脂浸出设备内，采用丙酮作为淋洗剂，于55-75℃下循环淋洗90-180min。

优选的，所述步骤(2)中的载体为糠渣，所述糠渣为食用油生产过程中的副产物，其包括但不限于油菜籽粕、豆粕、玉米胚芽粕。

优选的，所述步骤(2)处理废液中的非水溶性物质与糠渣的质量比为0.5-0.8:1。

优选的，所述步骤(3)的接种污泥包括但不限于含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥、含丰富厌氧微生物菌群的沼气工程的发酵料液、含丰富厌氧微生物菌群的荷塘污泥。

优选的，所述步骤(3)中醋糟、接种污泥、含油糠渣和分离废液的质量比为0.1-0.3:0.2-0.3:1：15-20。

优选的，所述步骤(3)中发酵的条件为：于氮气气氛中，于35±5℃条件下发酵6-10d。

本发明还保护了食用油精炼废液的农业利用方法制得的有机肥料。

本发明还保护了有机肥料在制备盐碱地土壤改良肥料中的应用。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、食用油精炼废液在碱化脱酸的过程中，由于需从毛油中去除酸性物质，常用添加氢氧化钠的方式实现脱酸目的，此时大量的氢氧化钠与脂肪酸反应得到脂肪酸钠，而为了实现脱酸彻底，此时需加入过量的碱液，使得废液中不仅含有脂肪酸钠，还含有中性油、碱、甘油和蛋白质，使得废液呈碱性，碱性废液在不经过出厂处理的条件下，其pH在12左右，碱性废液于农业利用来讲会出现烧苗的影响，所以在将废水利用之前，需将其采用酸液调节pH至小于等于7.0，本发明使用的是酸性废水，实现了酸性废水的二次利用；而当pH达到小于等于7时，脂肪酸钠反应成为脂肪酸，降低皂脚含量，得到处理废液，同时也实现了酸性废水的利用。

2、本发明将处理废液加入至糠渣中，糠渣为食用油生产过程中的副产物，此时糠渣做为处理废液的载体，便于采用逆流喷淋方式通过丙酮进行油脂的提取，在提取的过程中75-90％的油脂被得到了分离，剩余的油脂混合于糠渣中并被进一步进行农业利用；此时，处理废液中的非水溶性物质负载在糠渣上，而多余的、无法承载的废水进行了有效分离得到分离废液，此时糠渣还具有分离的作用。

3、本发明将剩余的含油糠渣与醋糟和接种污泥进行共混和发酵，醋糟为制醋过程中的副产物，其含大量的粗蛋白质、粗纤维、以及丰富的微量元素铁、锌、硒、锰，还提供了厌氧菌；接种污泥中含有丰富的厌氧微生物菌群的污泥；醋糟为厌氧微生物提供碳源，含油糠渣为厌氧微生物提供氮源；此时，于厌氧条件下发酵后，使得含油糠渣和醋糟中的有机物得到了有效分解，产生了大量的有机酸、有机质和腐殖质，施用于盐碱地土壤后，有机质和腐殖质吸附土壤中呈游离态的阳离子，降低土壤溶液浓度，减轻了盐化危害；同时有机酸缓解土壤碱性，得到了易于土壤吸收的、减轻盐碱化危害的酸性有机肥料；另外，此酸性有机肥料在发酵过程中还实现了废水COD值的有效降低，从而同时解决了食用油工业废水含油量大、有机物浓度高、生化问题，并仅通过采用发酵设备和油脂浸出设备就实现了废水的处理，将油精炼废液进行二次利用；本发明制得的有机肥料不仅能够用于盐碱地的土壤改良，还可用于普通土壤，用作农作物的生产用肥。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

一种食用油精炼废液的农业利用方法，包括如下步骤：

(1)将食用油精炼废液与酸性废水混合，并调节pH至7.0，得到处理废液；

(2)将步骤(1)的处理废液加入至油菜籽粕中得到混合物和分离废液，然后采用逆流喷淋方式经混合物中脱除油分，于油脂浸出设备内，采用丙酮作为淋洗剂，于75℃下循环淋洗90min，分别得到油脂和含油糠渣；

处理废液中的非水溶性物质与糠渣的质量比为0.5:1；

(4)将醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥和步骤(2)的含油糠渣及分离废液混合均匀后发酵，于氮气气氛中，于30℃条件下发酵10d，得到有机肥料；

其中，醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥、含油糠渣和分离废液的质量比为：0.1:0.3:1:15。

实施例2

一种食用油精炼废液的农业利用方法，包括如下步骤：

(1)将食用油精炼废液与酸性废水混合，并调节pH至6.0，得到处理废液；

(2)将步骤(1)的处理废液加入至玉米胚芽粕中得到混合物和分离废液，然后采用逆流喷淋方式经混合物中脱除油分，于油脂浸出设备内，采用丙酮作为淋洗剂，于60℃下循环淋洗120min，分别得到油脂和含油糠渣；

处理废液中的非水溶性物质与糠渣的质量比为0.6:1；

(5)将醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥和步骤(2)的含油糠渣及分离废液混合均匀后发酵，于氮气气氛中，于35℃条件下发酵8d，得到有机肥料；

其中，醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥和含油糠渣和分离废液的质量比为：0.2:0.25:1:18。

实施例3

一种食用油精炼废液的农业利用方法，包括如下步骤：

(1)将食用油精炼废液与酸性废水混合，并调节pH至5.0，得到处理废液；

(2)将步骤(1)的处理废液加入至豆粕中得到混合物和分离废液，然后采用逆流喷淋方式经混合物中脱除油分，于油脂浸出设备内，采用丙酮作为淋洗剂，于55℃下循环淋洗180min，分别得到油脂和含油糠渣；

处理废液中的非水溶性物质与糠渣的质量比为0.8:1；

(3)将醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥和步骤(2)的含油糠渣及分离废液混合均匀后发酵，于氮气气氛中，于40℃条件下发酵6d，得到有机肥料；

其中，醋糟、含丰富厌氧微生物菌群的污水处理厂的污泥和含油糠渣和分离废液的质量比为：0.3:0.2:1:20。

实施例4

与实施例2的制备步骤相同，不同之处仅在于，于步骤(2)中，还包括混合物的干燥过程，所述干燥过程于所述逆流喷淋之前，干燥达到的结果是：使混合物中水的质量分数达到15％。

实施例5

与实施例4的制备步骤相同，不同之处仅在于，使混合物中水的质量分数达到10％。

实施例6

与实施例4的制备步骤相同，不同之处仅在于，使混合物中水的质量分数达到5％。

对比例1

与实施例4的制备步骤相同，不同之处仅在于，使混合物中水的质量分数达到20％。

本发明实施例1-实施例4均制得了易于土壤吸收的、减轻盐碱化危害的酸性有机肥料，且作用效果平行，下面对本发明实施例1-实施例6及对比例1的样品进行研究，首先采用实施例2的方法对油脂企业未处理废水进行处理，然后对废水处理前后的技术效果进行对比，表1为某些油脂企业食用油精炼废液排出的未处理废水的水质及水量，样品1-样品3分别为三个油脂企业排出的废水。下面每个样品均做了三个平行试验，取平均值进行研究：

表1 某些油脂企业未处理废水水质、水量

可见，不同的油脂企业排出的废水中，其COD、BOD、SS、油和pH均非常高，直接排放对水环境及生态环境会造成巨大的污染和影响，因此需将排出的废水进行处理。

将样品1和样品2分别采用实施例2的方法进行处理，处理后对得到的有机肥料中的溶液进行研究，下面每个样品均做了三个平行试验，取平均值进行研究，具体研究结果如表2所示：

表2 样品1处理后废水水质、水量

表2结果表明，在将样品1和样品2分别采用实施例2的方法处理后，其COD和BOD均得到了明显的降低，说明发酵过程实现了食用油精炼废液中有机物浓度有效降低；固体悬浮物的含量变化不明显，原因是其中的油分被替换成了用于盐碱地土壤改良的营养物，油的含量及pH值均得到了明显降低，原因是在采用实施例2的方法后，其中大部分的油被先进行了分离，而pH值经由酸性废水和醋糟进行调节。

下面对实施例2、实施例4-6和对比例1进行对比研究，研究干燥对逆流喷淋的作用，其结果如表3所示：

表3 混合物中不同含水量的载体残油率

结果表明，随着混合物中含水量的减少，干燥程度的加深，逆流喷淋后粕中残油量逐渐减少，实现油脂分离更加彻底，而厌氧微生物的生长发育并非与油脂的含量呈正比，所以在合适的含油量条件下才适宜于厌氧微生物的繁殖。

本申请还于盐碱地土壤中连续种植了6年的蔬菜，蔬菜为黄瓜，利用实施例2制得的酸性有机肥料实现边种植边修复盐碱地土壤的目的，并进行了改良试验，试验结果表明：使用本发明实施例2制得的酸性有机肥料作为水性肥料，于每亩每年施用200kg，土壤盐化程度随种植时间的延长明显减轻；黄瓜长势、产量、品质、抗病性、生长期均优于未处理的地块；于种植第4年和第6年，土壤盐分同比下降38.6％、57.4％，蔬菜生长(采收)期延长8天、11天，增产10.6％、20.4％，发病率降低至42.5％、60.1％，硝酸盐含量降低至18.6％、26.9％。

本发明还利用了实施例4制得的酸性有机肥料实现边种植边修复盐碱地土壤的目的，同样连续种植了6年的蔬菜，蔬菜为黄瓜，于种植第4年和第6年，土壤盐分同比下降42.5％、59.6％，蔬菜生长(采收)期延长10天、12天，增产11.8％、23.4％，发病率降低至38.9％、54.4％，硝酸盐含量降低至17.5％、24.8％；可见，混合物中水分含量影响逆流喷淋作用，继而影响混合物中油脂的含量，油脂含量过高不利于发酵的进行。

综上所述，本发明不仅解决了食用油工业废水含油量大、有机物浓度高和生化性高的问题，而且经由逆流喷淋和发酵就实现了食用油精炼废液的二次利用，并将制得的酸性有机肥料应用于盐碱地改良中，同时于发酵过程中还实现了废水有机物浓度的有效降低。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。