Диффузионная вода сахарных заводов

Использование дефекационного шлама. Сухое вещество дефекационного шлама очень близко по составу к природным известнякам, которыми пользуются сахарные заводы для производственных целей.

От известняка шлам отличается большим содержанием влаги, а также наличием примесей органических соединений.

Получение извести из шлама. Высокое процентное содержание углекислого кальция в дефекационном шламе и химический состав примесей, схожий с составом известнякового камня, уже давно указывали на возможность термической регенерации извести и углекислого газа из дефекационного шлама.

Высокая стоимость извести, доставляемой сахарным заводам, отдаленность известковых разработок от железных дорог и сахарных заводов и другие экономические причины побудили применить дефекационный шлам в качестве сырья для выработки извести на сахарных заводах.

В 1881 г. И. А. Рейсом был предложен способ регенерации извести из дефекационного шлама, заключающийся в том, что шлам в виде лепешек или кирпичей предварительно подсушивали воздухом, а затем подвергали постепенному обжигу в отражательной печи. Опытные работы, проведенные по этому методу на Ольховатском сахарном заводе, дали положительные результаты: сатурация, фильтрация соков и варка сиропа протекали нормально, утфель обладал всеми обычными свойствами, качество и выход сахара были удовлетворительными.

Однако этот способ обжига дефекационного шлама не нашел практического применения, так как для регенерации шлама потребовалось довольно сложное и дорогостоящее оборудование, состоящее из прессов и сушильных аппаратов с большим расходом топлива на обжиг (35—40% по весу извести при напольных и стенных печах и 18—20% при кольцевых печах Гофмана и Бока).

Более приемлема регенерация путем добавления в шахтные печи при обжиге известкового камня дефекационного шлама в количестве 10—12%. В этом случае отпадает потребность в специальных печах для обжига и уменьшается расход топлива, но остается необходимость брикетирования шлама на специальных прессах при давлении 200—300 атм и сушки брикетов под навесами.

ЦИНС разработал и проверил в заводских условиях метод обжига дефекационного шлама в примитивных напольных печах, шахтных и вращающихся трубчатых. Однако из-за значительного расхода топлива, большой затраты рабочей силы и высокой себестоимости получаемой извести регенерация шлама не нашла широкого применения в промышленности.

Получение брикетной гидравлической извести. В Киевском инженерно-строительном институте (И. Я. Слободянпк) разработан брикетный способ получения из дефекационного шлама гидравлической извести. По этому способу на кирпичных заводах на обычных кирпичноделательных прессах либо ручным способом изготовляют брикеты из смеси шлама, глины и тощих сортов топлива; брикеты после предварительного высушивания обжигают в камерных печах совместно с кирпичом или самостоятельно в туннельных печах.

В качестве топлива применяется антрацитовая мелочь, коксовый шлам, угольный унос, частично высокозольная мелочь торфа или бурого угля.

Для получения 1 т вяжущего необходимо в среднем 1800— 2000 кг сухого дефекационного шлама. Общий расход условного топлива для получения 1 т вяжущего составляет 180—200 кг. В состав брикета на 1 т сухого дефекационного шлама вводят топлива (в натуральных единицах) 75 кг и глины для силикатирования извести — 50 кг.

При обжиге в брикете происходит частичное образование силикатов кальция, предохраняющих его от рассыпания в период обжига и выгрузки.

С целью торможения процесса самогашения брикетов в сырьевую массу вводят техническую поваренную соль в виде водного раствора (7 кг на 1 тонну шлама).

Обожженные при температуре 950 °С брикеты обладают слабой прочностью и легко превращаются в порошок механическим способом. При хранении на воздухе брикеты также превращаются в порошок.

Полученная из шлама известь, по данным Слободяника, обладает гидравлическими свойствами и пригодна для кладочных и штукатурных растворов как в сухих, так и влажных условиях, без добавки цемента. Оштукатуренные таким вяжущим поверхности затвердевают за 1—2 дня.

Использование шлама для приготовления гидравлической извести может найти широкое применение на межколхозных предприятиях, имеющих кирпичные заводы.

Таким образом, дефекационный шлам, собранный в отвалах сахарных заводов, может получить широкое применение для получения гидравлической извести для каменной кладки в сельском и колхозном строительстве с целью замены цемента. Растворы, приготовленные на гидравлической извести, можно применять взамен гидравлических сложных растворов, для которых требуются цемент и известь.

Гидравлическая известь из дефекационного шлама пригодна также для приготовления шлакобетонных и грунтобетонных блоков, а также как побелочная известь. Она может явиться вяжущим для получения газосиликатных блоков автоклавного твердения.

Использование шлама для удобрения. В некоторых районах дефекационный осадок сахарных заводов, содержащий большое количество углекислого кальция, используется в качестве удобрения. Помимо углекислого кальция, в нем содержатся ценные азотистые вещества и особенно фосфорная кислота. При удобрении шламом урожайность повышается на кислых торфяных почвах и на подзолистых почвах, нуждающихся в известковании.

Демиденко и Ковшун приводят следующие данные о составе дефекационного шлама сахарных заводов Украины (в %):

Эти авторы указывают, что удобрение почвы дефекационным шламом улучшает ее физические свойства. Содержащийся в шламе СаСО₃ устраняет вредную кислотность почвы, улучшает ее структуру, делает тяжелые глинистые почвы более рыхлыми, а легкие — более связными, активизирует деятельность полезных микроорганизмов почвы, способствует мобилизации питательных элементов растениями и лучшему использованию ими органических и минеральных удобрений.

По данным Всесоюзного научно-исследовательского института свеклы, при внесении 3—5 т дефекационного шлама на 1 га его воздействие проявляется в течение десяти-двенадцати и более лет.

Получение бардо-шламовых удобрительных туков. В 1937 г. ЦИНС разработал эффективный метод использования для целей удобрения дефекационного шлама, смешанного с бардой, получаемой от мелассово-спиртового производства.

Мелассная барда содержит 7,7—7,5% сухих веществ, в состав которых входят все несахара переработанной мелассы и те Дополнительные вещества, которые вводятся в мелассу для брожения (серная или соляная кислота, сернокислый аммоний, суперфосфат, фосфорная кислота). Большая часть этих веществ (калий, фосфор, азот) является удобрениями.

Чтобы использовать сгущенную барду в качестве удобрительного тука, необходимо смешать ее с веществами, которые придали бы ей порошкообразный характер. Предложение ЦИНСа заключается в том, чтобы для этого смешивания использовать дефекационный шлам.

Если дефекационный шлам высушить до содержания в нем воды 5%, а меласную послеспиртовую барду сгустить до содержания влаги 15% и оба продукта смешать в пропорции 65% сухого шлама и 35% сгущенной барды, то получается сухой на вид, рассыпчатый, не комкующийся и малогигроскопичный порошкообразный продукт, представляющий собой весьма полезный удобрительный материал, называемый бардо-шламовым туком.

Бардо-шламовый тук представляет собой известково-калийное удобрение, и наличие в нем азота, фосфора и серной кислоты повышает его ценность как удобрения.

В табл. 9 приводятся данные о составе барды, дефекационного шлама и бардо-шламового тука, приготовленного из 65 частей шлама и 35 частей барды (в %).

Таблица 9

Для определения влияния бардо-шламового тука на урожай сахарной свеклы Тимирязевской с.-х. академией были проведены полевые опыты, которые показали, что применение бардо-шламового тука дало прирост урожая сахарной свеклы на 13— 25%. При внесении 4,5 тонн бардо-шламового тука в качестве удобрения на 1 га посева урожай равнялся 628 ц/га, а при внесении 9,0 тонн — уже 683 ц/га, в то время как контрольное поле дало урожай 545 ц/га.

Получение отмученного мела и его промышленное использование. Професор Вашатко (Чехословакия) на основании многочисленных опытов успешно применил дефекационный шлам как бактерицидное средство, оказывающее защитное действие на сахарную свеклу, картофель, овощи и другие корнеплоды при хранении их на складах. При опылении кагатируемой свеклы дефекационным шламом была достигнута хорошая сохраняемость свеклы и уменьшение потерь сахара в ней.

Вашатко и Крижан отделяли дефекационный шлам центрифугированием. В некоторых случаях готовый продукт обрабатывали хлором или хлорной известью.

Получаемый в результате обработки дефекационного шлама отмученный мел Вашатко рекомендует применять также как инсектицид против вредителей зерна и плодов; в качестве комбинированного препарата, обладающего инсектицидным и фунгицидным действием (например, с гексахлораном и медью), для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений; как носителя биологически активных веществ (например, органических фосфатов, тиофосфатов, никотиновых препаратов в виде порошка или суспензии).

Отмученный мел является удобрением, содержащим питательные вещества и микроэлементы, необходимые для растений. Его можно применять в различных отраслях промышленности как нейтрализующее средство при микробиологических процессах— производстве молочной кислоты, при изготовлении полирующих и очищенных порошков и мела, при изготовлении красок, в качестве наполнителя для пастообразных веществ в резиновой промышленности, при производстве некоторых сортов бумаги.

Таким образом, отход производства — дефекационный шлам, почти не используемый в настоящее время, должен как можно скорее найти широкое применение как в сельском хозяйстве, так и в других отраслях промышленности.