中国是盛产烟草的大国,近年来烟草行业发展迅速,烟草带来的经济收益是我国税收的主要组成部分,同时产生大量废水排放问题。烟草废水主要来源于两个方面,一是烟草在加工生产过程中刷洗废水、浸提烟叶产生的废水,二是清理车床,加入有利于溶解的助剂或调pH产生的废水。烟草废水具有刺激性气味,含有泥土、烟末、烟叶碎渣等难溶性悬浮物,废水中存在油脂、腐殖酸、金属离子等其他成分,造成废水处理困难。但是,烟草废水中含有丰富的植物生长所需的营养物质,有机质的含量大于20%,含有抑制虫害的烟碱类有效成分,可作为制备有机肥的原料。本文以湖北某烟草企业生产工艺过程产生的浓缩液为研究对象,探索以高浓烟草废水为原料,制备具有保水、抑制虫害、促进植株健康生长的有机肥的制备工艺及应用评价。主要分为两个模块,一是制备固体有机肥和确定最佳的制备工艺条件。前期测定废水的理化性质,研究添加保水树脂的种类、CaO和树脂组成的水处理剂与废水反应时间、加入方式、质量比、总投加量等单一变量对烟草废水成固的影响。进行正交实验,确定烟草废水制备固体有机肥的最佳工艺条件。二是制备的固体有机肥进行应用型实验。通过安全性实验,确定应用于植株盆栽生长过程中的固体有机肥最佳添加量;根据植株生长状况,补加植株生长所需营养元素;与发酵式肥料进行对比实验探究,结果表明添加固体有机肥的盆栽土质更有利于植株健康生长。具体情况如下:烟草废水制备固体有机肥的最佳工艺条件为:在50.0 mL废水中投放10 g左右CaO和保水树脂,质量比为98:2,CaO和农林保水树脂采用边加入,边机械搅拌的方式,搅拌25 min,静置5 min的方式,有利于烟草废水絮凝、沉降,易于研磨成固体有机肥。正交数据表明,影响固体有机肥因素的先后顺序:反应时间>总投放量>CaO和保水树脂投放的质量比。根据《NY525-2012有机肥料》标准检测制备的固体有机肥,结果为:有机质50.7%、总养分5.4%、水分14.1%、总氮1.3%、有效磷0.5%、氧化钾4.6%,金属离子的含量在国家要求的检出限内,有机质、营养成分的含量符合国家制备有机肥的标准。有机肥中含量较高的有机质可以改善土质、生根壮苗。红外光谱图表明,存在生物碱的明显吸收峰,表明碱性条件下废水中烟碱盐活化成烟碱,游离于固体有机肥表面,烟碱对生物防治存在作用,可以减少虫害。吸水和失水实验表明,固体有机肥存在保水性,降低肥料水分流失、无法长期保存的风险,增强植株的抗旱能力。通过植株烧苗、出苗数,确定应用植株生长的最佳含量为2.0～5.0‰;从植株生长状况可知,配合施用营养元素利于植株更健康生长在烟草废水中添加适量KH2PO4和尿素,营养元素在烟草废水中的溶解量能达到植株健康生长所需的要求。进行盆栽对比实验,综合分析植株生长过程的发芽率、最大茎长、最大叶宽、叶数、植株的鲜重、干重,确定不同盆栽材料对植株的影响为:固体有机肥+营养元素>营养元素>固体有机肥>发酵式固体有机肥。植株生长状况进一步表明,植株在含有固体有机肥的盆栽中生长更健康。