甘蔗渣在制糖企业中的综合利用

甘蔗渣在制糖企业中的综合利用

李厚贤 ,马麟

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司  650106

摘  要：在制糖企业中，甘蔗渣是生产中产生的最大的副产品，是甘蔗在经过碾碎、压榨、提取的处理后所留下的含有各种纤维素、木质素等成分的残渣。甘蔗渣从来都不是废物，反而在专家的不断研究下，发现了很多的用处。本文通过对甘蔗渣的介绍，概述了现今对于甘蔗渣的一些综合利用方法，包括直接作为燃料、提取更有效率的燃料、成为肥料、饲料、造纸等各个领域的利用。

关键词：甘蔗渣；制糖企业；综合利用

一．引言

制糖企业在生产的过程中，主要产生的副产品就是甘蔗渣，虽然它是副产品，但是它逐渐受到人们的重视，甘蔗渣价格低、产量较大、且来源集中，易于收集，拥有丰富的生物质能，又是一种很重要的能够再生的资源。甘蔗的种植地在世界上有很多个国家，有超过100多个，其中排在第一、第二的种植甘蔗大国是巴西和印度，中国稍居其次，排在第三位。甘蔗的产量多，由之而来的副产品甘蔗渣的产量也多，一般甘蔗渣的比例能达到甘蔗总产量的21%-23%。

甘蔗渣中的成分包括：纤维素（32%-48%）、半纤维素（19%-24%）、木质素（23%-32%），其余的蛋白质（2%）、淀粉和可溶性糖的含量比较少。在甘蔗成熟可以进行制糖的时候，先把甘蔗集中收集起来，然后运送到糖厂，再由糖厂进行制糖，经过提取之后，最终的得到副产品甘蔗渣，一般甘蔗渣比较集中、可以形成团，相比田间的玉米秸秆、小麦秸秆或者其他农作物的秸秆来说，更容易聚合到一起，集中处理，而且甘蔗渣的农药残留成分相比其他农作物来说，还是较低的。

之前对于甘蔗渣的处理，大多数还是直接用来燃烧或者直接废弃掉，并没有使甘蔗渣的得到最充分的利用，不仅浪费了资源，还有可能对大气造成污染，这也是受限于甘蔗渣转化和利用的技术不够完善。但是近些年来，随着新能源的发展，国家对于环境保护的重视，甘蔗渣的综合利用也逐渐被发现，并在科技方面也有了很大的突破。甘蔗渣在生产电力、燃料、动物饲料、作物肥料、造纸、造板、高性能吸附材料、木聚糖食品开发等各个方面都逐渐被开发利用起来，甘蔗渣成分下相对来说比较稳定，且成本较低是可再生资源，是理想的使用原料，这也给了人们持续研究甘蔗渣综合利用的动力。本文对这些年来甘蔗渣的综合利用方面进行了简单的归纳概述，期望可以给后续研究甘蔗渣的人员以启发助力。

二．甘蔗渣的综合利用

2.1生物发电

甘蔗渣简单直接的利用，就是燃烧产生热量，然后利用热量产生电力，但是由于甘蔗渣燃烧需要较高的设备条件，且相应的环保措施也需要求较高，所以在很多方面不能够满足要求，世界上大多数国家使用甘蔗渣生产电量的还比较少。虽然甘蔗渣燃烧的比较充分，物尽其用，利用其产生的热量进行发电，但是其综合使用价值并不高，而且会对环境造成一定的污染，所以只能够把此种利用方式作为短期使用，除非能够开发出更好的燃烧利用方法，否则最好不用。

2.2沼气

随着可开采的现有资源越来越少，国家对于清洁能源越来越重视，对于甘蔗渣进行沼气利用逐渐被普遍重视起来。运用沼气发酵产生可再生能源，不仅能够达到保护环境的目的，还能够把本就废弃的资源重新利用起来。甘蔗渣中含有的纤维素和半纤维素成分能够通过发酵的方式，通过微生物菌群分解，产生沼气，用于燃烧，这种发酵的方式可以便于企业对甘蔗渣进行大规模、成批量的生产。甘蔗渣发酵不需要特别苛刻的条件，一般在常温的环境就可以进行，平均每克可以产生沼气201毫升。经过一定的实验检测，甘蔗渣作为原料生产沼气能够很好的提高燃烧效率。

2.3生产酒精燃料

甘蔗渣中有非常丰富的纤维素、半纤维素以及木质素，先把甘蔗渣进行粉碎，再经过纤维素酶的细菌处理之后，就能够把甘蔗渣的这些成分转化为糖，再经过酵母进行持续的发酵就可以制作成乙醇，用作酒精染料燃料。巴西投入了巨大的资金去发展甘蔗生产燃料资源，直接把甘蔗汁生产成乙醇燃料，目前巴西每年一半以上的甘蔗都被用来生产乙醇燃料，不仅摆脱了石油资源的限制，而且还成为了绿色能源的国家。虽然科学家们已经在甘蔗渣生产燃料的研究上取得了很大的成就，但是生产燃料乙醇过程中的关键两点仍然值得探究，一个是对于甘蔗渣的预处理，一个是采用更低成本纤维素酶对甘蔗渣进行转化，都还需要进行更多的试验，去实现更好的生产燃料乙醇。

2.4饲料

甘蔗渣中含有丰富的纤维素，而且还含有一定的水分和糖分，这些都能够很好的满足反刍动物对于食物的需求，所以甘蔗渣也是一种非常值得利用的饲料原料。充分的利用甘蔗渣资源，对其进行适当的处理，可以成为动物很好的粗饲料，可以在一定程度上降低动物的饲料成本，使养殖业的收益增加。

2.5栽培基质

甘蔗渣中有较多的长纤维，可以很好的利用到栽培混合基质中。而且随着人们的养生意识不断增加，人们对于食用菌的需求逐渐增加，培养食用菌的栽培料也出现了供应不足的现象，甘蔗渣作为一种新发现的适合于栽培食用菌的资源，逐渐被人们所重视起来。现在，大多数花、菌菇、木耳的栽培基质以及育苗所用的基质都已经添加了甘蔗渣。但是甘蔗渣中的硅化细胞对基质产生的影响，还是需要各位学者们去关注研究。

2.6堆肥

甘蔗渣像一些肥料一样堆着放到在一起，在湿度足够的条件下，就可以进行发酵，只需要经过一些简单的处理，就能够作为农用肥料进行施肥使用，在农村中也比较常见用甘蔗渣堆肥、进行施肥。但是在堆肥的过程中，甘蔗渣渗出的液体和产生的气体是污染物，会对土壤的大气的环境带来不利影响，所以现在不建议使用这种方式利用甘蔗渣。

2.7造纸

利用甘蔗渣进行制作造纸所用的浆水，对甘蔗渣进行热水预先提取的流程，分离出纤维素和半纤维素，保证能够制作出较好的纸浆，目前能够利用的方法大致有：乙醇究竟法制作纸浆、添加醋酸法制作纸浆，还有用高温煮沸的方法进行制作纸浆。但是由于制作纸浆之前有除髓的步骤，甘蔗渣造纸所产生的收益并不是很好。

2.8人造板

甘蔗渣中的纤维素和木质素成分占比较大，可以用来制作高密度的板材。而且用甘蔗渣原料制作的板材各种性能都比较好，具有比重较轻的有点特点，强度还高，能够防腐，不易吸水，不容易被腐蚀，能够预防火的危害，阻止燃烧，易于加工，所以在家具、船只、包装箱等行业可以有广泛的应用，而且甘蔗渣的原料相对来说比较集中，方便运输，整体成本较低，所以使用甘蔗渣生产高密度纤维板材能够获得较好的收益。

2.9高性能吸附材料

甘蔗渣含有丰富的有机物质，科学家们经过处理能够从中得到活性炭，且性能较好。在利用甘蔗渣中得到的活性炭对城市垃圾进行过滤处理时，其展现出了对于腐植酸良好的吸附性，因此甘蔗渣中提取的活性炭可以广泛的应用到生活、环境、化工、食品加工等各个领域当中，成为经济发展中不能缺少的产品。

2.10甘蔗渣开发功能性食品-木聚糖

利用木聚糖酶可以对甘蔗渣中的成分进行降解，得到木聚糖，经过一系列的过滤、分离、提纯，可以得到精度较高的木聚糖。这种产品纯度较高，外表看起来为乳白色或者呈淡黄色，是粉末状的固体，在水中可以快速溶解，甜味很正，具有较高的稳定性，能够调控人的肠道菌类，改善代谢，对人体健康有明显的好处。

三．结束语

甘蔗渣具有很大的潜在价值，整体成本低，原料集中，便于运输，运输成本低，且是可再生的清洁能源，用途广泛，除了以上概述的几种已经开发出来对于甘蔗渣的利用现状，相信还会有更多更好的利用方式值得大家去探究、发现，这些也会成为后人研究的热点，这些资源也一定会给人类带来巨大的财富价值。

参考文献：

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