【正文】 米淀粉中含有大量蛋白類物質(zhì)，而蛋白粉僅僅是淀粉生產(chǎn)過程中一種副產(chǎn)品，部分企業(yè)對蛋白的回收不重視，或回收率不高，造成了所排廢水中有機氮和有機磷的含量非常高（其中有機氮含量最高的可到 1000mg/L 以上） ，含有如此高的有機氮廢水治理起來難度極大。而且傳統(tǒng)的末端治理已不能滿足生產(chǎn)和環(huán)境保護的需要，在玉米淀粉行業(yè)推廣清潔生產(chǎn)已是勢在必行。清潔生產(chǎn)是將污染預防戰(zhàn)略持續(xù)地應用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務中，通過不斷改善管理和推進技術(shù)進步，提高資源利用率，減少污染產(chǎn)生和排放，以降低對人類和環(huán)境的危害。實施清潔生產(chǎn)可使企業(yè)改善管理、改進技術(shù)工藝，提高資源利用率、減少廢棄物產(chǎn)生，從而為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。目前，國內(nèi)的玉米深加工工業(yè)的技術(shù)、設(shè)備、管理水平與國外相比還有一定差距，這為開展清潔生產(chǎn)提供了較大的潛力。國家環(huán)?？偩衷趪噎h(huán)境科技發(fā)展“十五”計劃綱要中指出，要“繼續(xù)開展制藥、味精、玉米淀粉、皮革等污染行業(yè)廢水污染控制的技術(shù)研究，推動清潔生產(chǎn)技術(shù)在這些行業(yè)的開展。 ” 清潔生產(chǎn)實施是企業(yè)生存和發(fā)展的要求為了提高資源利用率，減少和避免污染物的產(chǎn)生、保護和改善環(huán)境質(zhì)量，促進經(jīng)濟與社會可持續(xù)發(fā)展，****市****實業(yè)有限公司開展了清潔生產(chǎn)審核工作，并委托鄭州市中青環(huán)?？萍加邢薰具M行咨詢指導。由于玉米淀粉與煉油、化工、冶金等工業(yè)一樣，屬于高能耗、高物耗（特別是水資源） 、以熱加工為主的過程工業(yè)，能耗費占到了生產(chǎn)成本的 20%40%，與國外先進水平還有很大差距。降低生產(chǎn)能耗、節(jié)約生產(chǎn)成本，是大勢所趨也是當務之急。清潔生產(chǎn)技術(shù)是解決我國中小型玉米淀粉加工廠生產(chǎn)污染和提高產(chǎn)品收率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)擠效益的一條切實可行的技術(shù)途徑。玉米淀粉生產(chǎn)使用清潔生產(chǎn)技術(shù)可較大地降低淀粉生產(chǎn)加工廠的用水量，減少廢水的排出量，同時能提高淀粉、蛋白粉、飼料和玉米油的產(chǎn)量和質(zhì)量，減少用電量，節(jié)約蒸汽用量。********實業(yè)有限公司生產(chǎn)廢水水基本上沒有循環(huán)利用而直接排放，水耗是國內(nèi)先進淀粉企業(yè)的 倍，電耗是國內(nèi)先進淀粉企業(yè)的 倍，成本比同等規(guī)模的淀粉廠要高 10%15%。因此，企業(yè)有必要進行清潔生產(chǎn)，使淀粉生產(chǎn)加工從原料開始，使用先進的工藝生產(chǎn)技術(shù)，配套使用性能優(yōu)良的專業(yè)設(shè)備，分別將各工序的指標控制在最佳狀態(tài)，使生產(chǎn)全過程在一種科學的程序中運行，實現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)，實現(xiàn)資源節(jié)約與綜合利用，從而實現(xiàn)排出的廢水、廢氣、廢物最少，原材料消耗最低。第三章 建設(shè)條件及項目選址 建設(shè)條件 地理位置及區(qū)域范圍****市地處河南省中南部，是豫中南城市群的中心。地理坐標為東經(jīng) 113176。27′—114176。16′，北緯 33176。24′—33176。59′。****市位于伏牛山東麓平原與淮北平原交錯地帶，總地勢西高東低，有少量黃土崗分布。****市境內(nèi)河流分別為沙潁河、汾泉河和洪汝河水系，是淮河較大支流。其中沙、澧河橫貫全境，在市區(qū)交匯后穿越市區(qū)而過。****市是 1986 年經(jīng)國務院批準設(shè)立的省轄市，2022 年新的行政區(qū)劃調(diào)整后，轄臨潁縣、舞陽縣和源匯區(qū)、郾城區(qū)、召陵區(qū)?？?cè)丝?253 萬人。全市東西長約 76 公里，南北寬約 65 公里，總面積為 2617 平方公里。北距省會鄭州 140 公里，西 78 公里是平頂山市，南 66 公里是駐馬店市，東 55 公里是周口市。 自然資源條件及優(yōu)勢水文、土壤、地貌項目所在地位于沙澧河沖積平原，沙澧河貫穿全境。土層深厚，水資源豐富。地下水資源埋藏淺，水質(zhì)良好，便于開采，單井出水量 60m3/h 左右，淺層地下水位在10—15m 之間，可為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供足夠的水資源。項目區(qū)地表為第四紀沖積層覆蓋，其巖性主要為黃土質(zhì)亞粘土，其次為粘土，局部有淤泥質(zhì)夾層，地耐力 12—15t/m2。最大凍土深度 。項目場區(qū)內(nèi)地勢平坦，地貌單一，地勢較高，呈西北向東南方向傾斜。土質(zhì)結(jié)構(gòu)致密，強度中等，地基承載力大部分在 160kPa 以上，工程地質(zhì)條件較好，對項目建設(shè)無不良影響。****市地震烈度 6 度，根據(jù)規(guī)范，一般建筑不予設(shè)防，特殊建筑應考慮設(shè)防。氣候條件****市位于暖溫帶南部邊緣，屬于溫暖性季風氣候。一年之中，冷暖交替，四季分明。全市累年平均氣溫為 ℃，7 月份最熱，年平均氣溫為 ℃；１月份最冷，年平均氣溫為 ℃。全年無霜期為 216─225 天，降雨量平均為 ─ 毫米，日照時數(shù)為 2187 ─2359 小時。光照充足，熱量豐富，降水適中，氣候溫暖。 建筑材料土方擬建項目在施工期需在項目建設(shè)地點進行土方開挖，土方開挖量可滿足工程土方回填的需要，剩余土方處運處理。砂和加氣砼砌塊工程所需砂和加氣砼砌塊，當?shù)厥袌龉渥悖梢詽M足工程需要。四大材料來源及供應鋼材、木材、水泥、電纜等地建筑材料市場供應充足，可以保證供應。 基礎(chǔ)設(shè)施條件供電本項目為節(jié)能改造項目，全部在原有廠區(qū)內(nèi)進行，不需新增負荷，且通過節(jié)能改造后，電力消耗會較大幅度下降。全公司共安裝有 315KVA 變壓器 1 臺，1250KVA 變壓器 3 臺，總?cè)萘?4065kV A，原有供配電設(shè)施可以滿足需求。給水公司用水為深井水。技改設(shè)立了閉路循環(huán)水系統(tǒng)，對水質(zhì)要求不高的工段用水一般采用中間循環(huán)水，一次水用量減少，原有供水設(shè)施可以滿足需求。蒸汽生產(chǎn)線用蒸汽由 2 臺 10 t/h 流化床鍋爐供應，額定壓力 ，蒸汽由廠內(nèi)蒸汽主干管引入。 項目選址該項目是********實業(yè)有限公司在現(xiàn)有生產(chǎn)過程中，利用現(xiàn)有場地，采用新技術(shù)和新工藝，通過淘汰落后的生產(chǎn)工藝設(shè)備，實施生產(chǎn)系統(tǒng)廢物綜合利用和生產(chǎn)廢水的深度治理的清潔生產(chǎn)示范項目，不需要重新選址。第四章　生產(chǎn)工藝及清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀 企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)簡介 企業(yè)基本情況********實業(yè)有限公司成立于 2022 年 8 月，是河南省省級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點龍頭企業(yè)。公司位于****市召陵區(qū)工業(yè)園，西距京珠高速****站 1 公里，交通便利。公司注冊資金人民幣 7260 萬元，占地 430 畝，生產(chǎn)員工 300 余人，其中高級管理、技術(shù)人員40 余人，技術(shù)力量雄厚。公司擁有先進的質(zhì)量檢測儀器和完備的質(zhì)量管理體系，于2022 年在同行業(yè)中率先通過 ISO9001 國際質(zhì)量體系認證，并擁有自營進出口創(chuàng)匯權(quán)。公司以玉米深加工為主導產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品涵蓋玉米淀粉、口服葡萄糖及副產(chǎn)品三大系列十幾個品種，年生產(chǎn)玉米淀粉 5 萬噸，年生產(chǎn)葡萄糖 萬噸，年加工轉(zhuǎn)化玉米近12 萬噸。主要產(chǎn)品“金雨”牌口服葡萄糖，采用目前國際先進的雙酶法生產(chǎn)工藝，經(jīng)進口酶制劑轉(zhuǎn)化，質(zhì)量達到 2022 版藥用標準，產(chǎn)品供不應求。公司連續(xù)多年被農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行評為 AA+級信用企業(yè)，并被河南省授為“最佳信用民營企業(yè)” 。截止 2022 年底，公司總資產(chǎn) 萬元，其中固定資產(chǎn)為 萬元，負債 萬元，資產(chǎn)負債率為 %，2022 年實現(xiàn)銷售收入為 萬元，凈利潤 萬元。 產(chǎn)品及規(guī)模 ********實業(yè)有限公司以玉米深加工為主導產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品涵蓋玉米淀粉、口服葡萄糖及副產(chǎn)品三大系列十幾個品種，設(shè)計生產(chǎn)能力為年生產(chǎn)玉米淀粉 5 萬噸，年生產(chǎn)葡萄糖 萬噸，年加工轉(zhuǎn)化玉米近 12 萬噸。 生產(chǎn)工藝********實業(yè)有限公司的主要生產(chǎn)工序包括淀粉生產(chǎn)工藝、葡萄糖生產(chǎn)工藝。 淀粉生產(chǎn)工藝玉米淀粉作為深加工的初級產(chǎn)品，其在經(jīng)濟生活等方面的應用相當廣泛，玉米淀粉的加工工藝取得了引人注目的發(fā)展。為適應未來對玉米淀粉質(zhì)與量的要求，國際上對玉米深加工領(lǐng)域的研究廣度與深度也在不斷加深，特別是在發(fā)達國家，玉米淀粉加工已成為重要的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)。未來玉米淀粉市場隨著全球集團化、規(guī)?；?、精細化的不斷深入，玉米淀粉的下游產(chǎn)品的生產(chǎn)及擴產(chǎn)將進一步加強，全球玉米淀粉深加工的應用更趨廣泛。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)玉米淀粉普遍采用濕磨法，即玉米經(jīng)浸泡、破碎篩分、分離洗滌、脫水烘干等工序得到成品玉米淀粉。該技術(shù)基本可以實現(xiàn)將玉米干物回收在 95%以上，得到高純度玉米淀粉和多種高價值副產(chǎn)品。其工藝流程簡述如下: 選擇清除雜質(zhì)，顆粒飽滿，無蟲蛀，無霉變的玉米粒。 用燃燒硫磺的方法制備二氧化硫，再制備亞硫酸，亞硫酸溶液中 S02 濃度為 %%，用于玉米的浸泡。 采用逆流法浸泡工藝，將亞硫酸溶液抽入一連串浸泡罐中浸泡玉米，按逆流倒罐方式，由浸泡時間最長的依次向浸泡時間較短的移動(倒罐)。浸泡后的玉米采用二次破碎工藝，使胚芽與胚乳分開，胚芽全部分離出來。經(jīng)浸泡后，玉米胚芽含約 60%水分，具有很大的彈性，同時胚芽、表皮和胚乳之間的聯(lián)結(jié)減弱，玉米胚乳中蛋白質(zhì)與淀粉之間的聯(lián)結(jié)減弱，破碎時易從玉米粒中分離出來。此外，破碎時胚乳淀粉質(zhì)部分被磨成碎粒，可從中釋放約 25%的淀粉。 玉米粒經(jīng)過一次破碎，大部分胚芽與胚乳分開，通過漂浮罐撈出胚芽，再進入二次破碎，經(jīng)過兩次破碎，胚芽全部分離出來。分離出來的胚芽，在振動篩上通過連續(xù)水噴淋，洗去胚芽表面粘附的淀粉乳、數(shù)質(zhì)等，經(jīng)過離心機初步脫水至胚芽中含水量小于 36%。 經(jīng)破碎和分離胚芽，由淀粉顆粒、數(shù)質(zhì)、種皮、含有大量淀粉的胚乳碎粒等組成的破碎漿料，需經(jīng)過一級和二級沖擊磨精細磨碎，目的是最大限度地釋放與蛋白質(zhì)和纖維素相聯(lián)結(jié)的淀粉，為組分的分離創(chuàng)造條件。 漿料磨碎之后形成的懸浮液，含有游離淀粉、鼓質(zhì)的細小顆粒和纖維素(細渣和粗渣)。用七級壓力篩進行粗細渣滓與淀粉懸浮液的分離，渣滓經(jīng)過六級逆流洗滌，洗凈附著的淀粉。 淀粉與麩質(zhì)的分離在碟式離心機內(nèi)進行，由于淀粉粒的粒徑和比重均比蛋白質(zhì)粒大，它在懸浮液中的沉降速度比蛋白質(zhì)粒快，采用離心分離機使淀粉與蛋白質(zhì)分離。 為除去可溶性及不溶性蛋白質(zhì)，降低淀粉酸度和提高懸浮液濃度，采用六級旋流器逆流洗滌。洗滌后淀粉用臥式刮刀離心機進行機械脫水，要求脫至濕淀粉的含水量為38%40%。 采用氣流式干燥，由螺旋輸送器按所需數(shù)量(取決于成品淀粉的含水量)送入疏松器，在疏松器內(nèi)進入經(jīng)機械脫水的濕淀粉，同時送入預先凈化并加熱至 140℃的熱空氣進行干燥。 玉米淀粉生產(chǎn)工藝存在問題玉米淀粉濕磨法加工過程中帶來的主要環(huán)境問題有:廢水、廢氣、廢渣等。其中廢氣主要來自于玉米漿濃縮、淀粉干燥、纖維干燥、胚芽干燥、蛋白干燥等工序。排放的廢氣的主要成分為水蒸氣，對環(huán)境基本無害，不過造成了資源和能源的浪費。廢渣主要來自玉米的投料工序去除的雜質(zhì)及污水處理廠的剩余污泥。雜質(zhì)主要成分為混雜在玉米原料中的砂石等雜質(zhì)，對環(huán)境基本無害，通常采用填埋的方式處理。剩余污泥經(jīng)脫水干燥后外運填埋或資源化利用，對環(huán)境也無大的影響。而廢水的產(chǎn)生是玉米淀粉生產(chǎn)中最大的環(huán)境問題，淀粉生產(chǎn)廢水來源主要有:玉米輸送水、蛋白分離的黃漿廢水、玉米浸泡水制取玉米漿后的蒸發(fā)冷凝水、設(shè)備及地面沖洗水等，淀粉產(chǎn)生廢水量約 310 t/h。廢水的主要成分為淀粉、蛋白質(zhì)和糖類，廢水的 COD 值一般在800030000mg/L，BOD 值在 500020220mg/L, SS 值在 30005000 mg/L, pH 值 46，屬偏酸性高濃度有機廢水。此外，玉米淀粉廢水中還含有一定的亞硫酸根、硫酸根等。圖 41 玉米淀粉生產(chǎn)流程簡圖凈 化浸 泡蛋白分離胚芽分離淀粉洗滌破 碎濃 縮精 磨纖維分離原料玉米制糖車間洗滌脫水淀粉乳亞硫酸溶液干 燥干 燥濃 縮干 燥洗滌脫水浸泡液 玉米漿碎玉米外賣外賣胚芽纖維淀粉 包裝入庫胚芽纖維蛋白機械脫水氣流干燥 葡萄糖生產(chǎn)工藝調(diào)乳在調(diào)制淀粉乳池中加入 400C 水，在開啟攪拌情況下倒入商品淀粉，配制成 18Be濃度的淀粉乳溶液。噴射液化將配好的溶液用泵打到淀粉乳配制罐中，在攪拌中加入碳酸鈉調(diào)整 PH 值，加入氯化鈣使 Ca2+濃度到 40100PPM，定量加入 a淀粉酶，使充分混合均勻，然后的淀粉乳泵至液化噴射器進行噴射蒸煮，調(diào)節(jié)溫度到 1100C，促使淀粉水解。糖化由液化工序來的液化液冷卻，送到糖化罐，用 HCl 調(diào)整 PH 值，加入糖化酶用泵打循環(huán)，確保混合均勻，在糖化罐中保持 600C，糖化好的糖化液用泵打到脫色罐進行精制。脫色過濾來自糖化工序的糖化液在脫色罐中加熱至 80℃加入活性炭，在攪拌下，充分混合均勻，攪拌 30 分鐘，再用泵打到板框過濾機進行初濾，初濾液到檢濾機進行檢濾。離子交換脫色過濾后的糖液，送入陰陽離子交換床，糖液中的陰、陽離子與交換樹脂上的H+ 、OH發(fā)生交換，除去水中含的無機雜質(zhì)。蒸發(fā)來自脫色和離子交換后的精制糖液，進入一效蒸發(fā)器頂部，閃蒸后通過分配裝置，進入加熱管中，以降膜形式進行蒸發(fā)，物料離開一效，再進入二效進行蒸發(fā)，物料從二效底部出來，蒸發(fā)過程即告完成。結(jié)晶來自蒸發(fā)器的糖漿，送到貯罐中貯存，由泵打到結(jié)晶罐。溫度約為 44470C，結(jié)晶罐里留 1520%糖膏作晶種。分離通過離心機離心力的作用，把糖膏中的晶體與母液分開達到凈化產(chǎn)品的目的。干燥來自離心工序的濕糖大約含水 1416%，通過螺旋輸送器送至氣流干燥器中進行干燥。氣流干燥器分加熱區(qū)和冷卻區(qū)兩大功能區(qū)。在加熱區(qū)，潔凈的空氣經(jīng)加熱器加熱后對濕糖進行干燥，熱空氣帶走濕糖中多余的水分，干燥得到葡萄糖粉。 圖 42 葡萄糖粉生產(chǎn)流程簡圖 淀粉乳 液 化結(jié) 晶葡萄糖漿 糖 化離子交換 蒸 發(fā)過濾脫色蒸 發(fā)離子交換 脫 色干 燥