负责人:段培高
所在学院:化学工程与技术学院
一、 项目简介
白酒酒糟是固态酿酒残渣,是各大酿酒企业最大的废弃物来源,年产量已逾7000万吨,大而集中,如不及时处理就会腐败变质,不仅浪费资源,而且会污染环境。因此,酒糟的综合利用对资源开发和环境保护以及生态文明建设均具有十分重要意义。酒糟富含蛋白质、脂肪、纤维素、矿物元素及少量的淀粉等营养元素,是设施农业有机肥/基质非常有开发前景的重要原料。酒糟必须经过发酵腐熟才可以作为有机肥/基质使用。当前酒糟作为有机肥/基质多采用自然发酵,具有周期长、冬季效果差、占地面积广以及发酵不均匀等缺点。此外,长久放置的酒糟还会含有虫卵、病菌和病毒等,由于常规好氧发酵腐熟只能达到60~65℃,对于大肠菌及蛔虫卵的杀灭效能很低,这两个标准指标许多有机肥产品都达不到,对植物生长带来危害。采用蒸汽爆破技术,酒糟在高温蒸汽的作用下,其所含纤维素、半纤维素、木质素间的连结被削弱,组织被软化,部分纤维素、半纤维素在湿热条件下发生降解,产生大量低聚糖。当突然降压时,存在于孔隙中的气体急速膨胀,产生“爆破效果”,纤维被解离。另外,汽爆酒糟还具有疏松多孔的结构性质,利于吸收空气中的水分。汽爆还可以破坏病菌、病毒等病原微生物,同时具有低能耗、放大稳定等技术特点,大幅度降低了生产成本(<100元/吨)。相比于禽畜饲料,利用酒糟生产20万吨/年有机肥/基质,产生经济效益3-4亿元,可助力“碳中和”目标实现。
二、产品性能优势
经过蒸汽爆破,酒糟中的大稻壳颗粒被撕裂,并发生部分碳化,很多性能优于德国进口草炭(价格5000元/吨)。酒糟汽爆所得有机肥/基质氮含量在2.6~2.8 wt.%,是德国进口草炭氮含量(1.09 wt.%)的2倍以上。用酒糟汽爆所得有机肥/基质和普通土壤种植秧苗,如图1所示,可以看出酒糟汽爆有机肥出苗均匀齐整、生长速度快。
图1酒糟汽爆所得有机肥/基质和普通土壤种植秧苗
三、市场前景及应用
蒸汽爆破将渗进植物组织内部的蒸汽分子短时间突发性释放完毕,打破生物质微观结构,使其快速降解,使原料中可能含有的各类致病菌、寄生虫卵彻底灭活,达到远比现行标准更为严格的无害化水平,与有机农业、绿色食品认证对接,将大幅度提高我国农产品的食品安全水平。蒸汽爆破技术吨处理酒糟成本不超过100元,所得有机肥/基质市场价可达2500-3000元/吨,经济效益显著。
可用作设施农业的功能营养基质,行业市场规模五年复合增速在15%-20%区间内。项目计划年产20万吨酒糟有机肥/基质,有望可产生经济效益3-4亿元。与全国各大酒企签订原料稳定供给协议,建立分散式定点工艺流程示范线,生产试用产品,免费让客户试用,逐步推广。
四、技术成熟度
□概念验证 □原理样机 □工程样机 √中试 □产业化
五、合作方式
□联合研发 □技术入股 □转让 □授权(许可)√面议
图2 生物质汽爆所得有机肥形貌