【正文】 因硫酸回收利用和皂素含量的提高，其污染物產(chǎn)生的量和質(zhì)與傳統(tǒng)工藝相比，有了根本性變化。污水：本項(xiàng)目廢水污染物的產(chǎn)生主要來(lái)自皂素生產(chǎn)、皂素提取等。自皂素生產(chǎn)過(guò)程主要為水循環(huán)過(guò)程損失，冷卻清洗過(guò)程排放以及鍋爐房、化驗(yàn)室所排出的廢水，綜合污水經(jīng)中和、沉淀和活性炭吸附后其水質(zhì)指標(biāo)低于前述排放標(biāo)準(zhǔn)。皂素提取過(guò)程主要為水循環(huán)過(guò)程損失、冷卻、清洗過(guò)程排放以及鍋爐房、化驗(yàn)室所排出的廢水，綜合污水經(jīng)沉淀和油水分離后其水質(zhì)達(dá)BOD5＜15mg/L，CODcr≤90mg/L，SS≤65mg/L，無(wú)有害物質(zhì)。廢渣：本項(xiàng)目由于采取新工藝，廢纖維因皂素含量的提高，產(chǎn)出量相對(duì)減少，可在汽油全散盡后運(yùn)至配肥廠制肥或做瓶托、蛋托等。本項(xiàng)目廢爐渣及污泥已有長(zhǎng)期穩(wěn)定的使用廠家求購(gòu)。廢氣：水解因采用新工藝致使用酸量減少，且因采用高壓低溫水解新工藝，其廢酸蒸汽排出量甚微，不足以對(duì)環(huán)境大氣造成影響。年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 39提取離心烘干一是采用了帶減壓回收裝置的烘箱烘干，幾乎無(wú)汽油外泄；二是對(duì)離心機(jī)進(jìn)行了改造，其過(guò)程將非高溫生產(chǎn)，其廢氣中汽油濃度較低，不會(huì)對(duì)環(huán)境大氣造成影響。煙塵：對(duì)于來(lái)自鍋爐及投料出渣產(chǎn)生的煙塵，一是采用高效陶瓷多旋風(fēng)除塵器，并及時(shí)清灰，除塵后符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；二是提取皂素投料出渣過(guò)程通過(guò)采用半封閉投料和吹渣時(shí)最后階段采用飽和蒸汽的辦法，降低煙塵，可達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求。采用新工藝后，從源頭上解決了難以治理的皂素生產(chǎn)污水處理問(wèn)題，其各項(xiàng)污染物經(jīng)處理后，均能達(dá)標(biāo)排放。 生產(chǎn)廢水來(lái)源及處理分析從工藝流程分析來(lái)看，本項(xiàng)目廢水污染物的產(chǎn)生主要來(lái)自原料清洗、皂素生產(chǎn)、皂素提取、淀粉回收沉淀及混懸物處理和水洗幾個(gè)工段.該皂素產(chǎn)生的污水屬高濃度有機(jī)污水，其中 COD 濃度最高達(dá) 3 萬(wàn)多 mg/L，采用新工藝后，COD 濃度可降至 萬(wàn)— 萬(wàn) mg/L 左右。故采用厭氧好氧法處理工藝進(jìn)行處理。采用新工藝技術(shù)后，由于對(duì)污染源采用了提前分離的措施，且因硫酸回收利用和皂素含量的提高，其污染物產(chǎn)生的量和質(zhì)與傳統(tǒng)工藝相比，有了根本性變化。本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)處理后，完全滿足國(guó)家《皂素工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20452022)中附表二規(guī)定，具體指標(biāo)見(jiàn)下表 61。年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 40表 61 排放指標(biāo)表污染物名稱 PH 值 SS COD BOD5 色度控制指標(biāo)（mg/L） 69 ≤70 ≤300 ≤50 ≤80本項(xiàng)目采用新工藝后，從源頭上解決了難以治理的皂素生產(chǎn)污水處理問(wèn)題，其各項(xiàng)污染物經(jīng)處理后，均能達(dá)標(biāo)排放。 污水處理工藝流程 污水處理工藝流程詳見(jiàn)圖 61。 圖 61 污水處理工藝流程圖酸化池：防腐鋼混結(jié)構(gòu)，4m=厭氧池：防腐鋼混結(jié)構(gòu)，=432m3泵風(fēng)機(jī)房石灰水池石灰水池鐵屑中和池水解酸化池1厭氧池2厭氧池3厭氧池二沉池好氧好氧加藥加藥活性炭吸附池達(dá)標(biāo)排放生產(chǎn)廢水泵年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 41厭氧池：防腐鋼混結(jié)構(gòu)，6m4m=厭氧池：防腐鋼混結(jié)構(gòu)，=好氧池：防腐鋼混結(jié)構(gòu)，6m=354m3 污水處理設(shè)備清單污水處理設(shè)備選擇見(jiàn)表 62。表 62 污水處理主要設(shè)備清單序號(hào) 設(shè)備 型號(hào) 數(shù)量 價(jià)格（萬(wàn)） 產(chǎn)地1 鼓風(fēng)機(jī) HC1001SO5kg/cm2 2 湖北天橋2 監(jiān)控儀 00132PLZPH 1 上海藍(lán)宇3 編程控制儀 DVD—PLC 1 華泰博安4 攪拌機(jī) Ф1000 2 廣州派勤5 加藥機(jī) 100010001000 2 金萬(wàn)通6 提升泵 40ZW1530 2 東利7 渣漿泵 8 直空泵 W3000L 1 無(wú)錫四方9 管道混合器 DN200 1 金昊三揚(yáng)10 配電柜 FD—2 1 上海鴻銳年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 42 污水處理站平面示意圖污水處理站平面示意圖見(jiàn)圖 62。圖 62 污水處理站平面示意圖調(diào)節(jié)池泵房沉淀回收池石灰池綜合池鐵屑池厭氧池厭氧池好氧池好氧池厭氧池 厭氧池二沉池活性碳過(guò)濾池石灰調(diào)節(jié)池污水站辦公室加藥間鼓風(fēng)機(jī)房污水排放口污泥干化 池年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 43第八章 項(xiàng)目效果分析 成本與效益 產(chǎn)品效益對(duì)比新老工藝生產(chǎn)產(chǎn)品比較表老工藝技術(shù) 新工藝技術(shù)產(chǎn)品年產(chǎn)量（t） 產(chǎn)值（萬(wàn)元） 年產(chǎn)量（t） 產(chǎn)值（萬(wàn)元）皂素 300 10500 300 10500纖維木質(zhì)素 4000 900黃姜淀粉 2022 1000合計(jì) 300 9900 12400 物耗指標(biāo)新老工藝生產(chǎn)噸皂素水解物產(chǎn)品物耗對(duì)照表老工藝技術(shù) 新工藝技術(shù)材料名稱單價(jià)（T/元） 消耗量 金額 消耗量 金額黃姜 1300 140 182022 118 153400硫酸 450 12 5400 3375燒堿 500 0 250石灰 200 10 2022 5 1000助劑 3000 0 4500煤 450 30 13500 20 9000水 800 640 300 240電 200 96 700 336合計(jì) 203636 172101 改造前后經(jīng)濟(jì)效益比較技術(shù)改造前后經(jīng)濟(jì)效益比較表 單位：萬(wàn)元技術(shù)改造前 技術(shù)改造后年成產(chǎn)成本年產(chǎn)值 年利稅 其中：年利潤(rùn)年成產(chǎn)成本 年產(chǎn)值 年利稅 其中：年利潤(rùn)年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 444300 3520 546 408 10240 12400 3300 1878 盈利能力比率銷售凈利率=凈利潤(rùn) / 銷售收入*100%=% 銷售毛利率○ 1 ○ 2=[（銷售收入銷售成本）/ 銷售收入]*100%=% 資產(chǎn)凈利率（總○ 3資產(chǎn)報(bào)酬率）為 % 凈資產(chǎn)收益率（權(quán)益報(bào)酬率）%。從以○ 4上比率分析企業(yè)在增加收入和節(jié)約資金等方面取得了良好的效果，投資回報(bào)期約 年。 社會(huì)效益是有新工藝黃姜提取淀粉后，可提高黃姜初加工的附加值，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高農(nóng)民收益，對(duì)穩(wěn)定黃姜產(chǎn)業(yè)具有重要的作用。黃姜提取淀粉和淀粉的食用，開(kāi)辟了人類新食物源可解決糧食經(jīng)濟(jì)爭(zhēng)地現(xiàn)象。同時(shí)黃姜木質(zhì)纖維素的利用可以節(jié)約木材。實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展。 生態(tài)效益使用新技術(shù)工藝，黃姜提取淀粉后可從根本上解決黃姜生產(chǎn)水解干燥物的污染問(wèn)題，解決制約黃姜初加工企業(yè)發(fā)展的技術(shù)難題，大大減輕了黃姜加工企業(yè)污水的污染，保護(hù)南水北調(diào)中線水源地，確保一江清水向北流。年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 45第九章 項(xiàng)目示范效果評(píng)價(jià)和推廣應(yīng)用前景黃姜初加工過(guò)程中廢水的產(chǎn)生給環(huán)境帶來(lái)相當(dāng)大的壓力——該類高濃度有機(jī)廢水的處理在全國(guó)尚無(wú)先例可循，致使探索、攻關(guān)不斷，但效果仍不理想，治理后的廢水不能夠達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的目的，勢(shì)必影響到旬陽(yáng)黃姜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和國(guó)家確保南水北調(diào)中線取水工程水源地的水質(zhì)。加之黃姜初加工中，僅利用 12%的皂素，所含淀粉、纖維未得到回收利用，造成了利用率低，資源浪費(fèi)。因此，開(kāi)展黃姜綜合利用及清潔生產(chǎn)技術(shù)研究及運(yùn)用，改進(jìn)創(chuàng)新，努力改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生 態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然選擇，本項(xiàng)目在可行的前提下獨(dú)辟蹊徑，從抓源頭——以先提取黃姜淀粉減少生產(chǎn)后有機(jī)污染物的生產(chǎn)入手， 對(duì)黃姜系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和廢水的有效治理進(jìn)行了有益的探索，并取得了可喜的成果，該項(xiàng)研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。 項(xiàng)目所處的技術(shù)領(lǐng)域及主要內(nèi)容黃姜無(wú)發(fā)酵清潔化生產(chǎn)及綜合利用技術(shù)項(xiàng)目屬資源綜合利用及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目。其主要內(nèi)容是：將過(guò)去用黃姜單一生產(chǎn)皂素水解物，且污染處理難的老工藝，通過(guò)科研攻關(guān)，改為黃姜不僅生產(chǎn)皂素水解物，而且從中提取黃姜副產(chǎn)品淀粉和黃姜纖維的新工藝，于生產(chǎn)水解物前、后兩個(gè)環(huán)節(jié)解決了污染源。關(guān)鍵技術(shù)在于機(jī)械化提取黃姜淀粉和提取淀粉后無(wú)發(fā)酵加助劑生產(chǎn)皂素水解物。 主要?jiǎng)?chuàng)新特點(diǎn) 一是認(rèn)識(shí)理論上有了新的突破?，F(xiàn)有理論認(rèn)為黃姜皂素被淀粉所包裹，在生產(chǎn) 工藝上，只有將淀粉酶化成糖或酸水解將淀粉糖化，才能“ 釋年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 46放”出皂素。項(xiàng)目技術(shù)通過(guò)反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)成功表明，當(dāng)黃姜磨到一定 細(xì)度，細(xì)胞壁遭到破壞，在充滿水份的條件下淀粉與皂甙即可單體分離，利用淀粉比重高于皂甙的物化特性，用物理方法可將其分離出來(lái)。對(duì)所分離淀粉酸酶化水解，檢測(cè)皂甙為零。二是開(kāi)發(fā)利用價(jià)值上的新突破。通過(guò)生產(chǎn)工藝流程創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了黃姜資源綜合利用，達(dá)到了黃姜加工節(jié)能降耗、循環(huán)利用目標(biāo)，拓展了產(chǎn)業(yè)延伸鏈，大幅度提高了黃姜企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。過(guò)去及現(xiàn)有其它生產(chǎn)廠家所用技術(shù)工藝，只能利用黃姜根莖中 2%左右皂素， 該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)利用提取了根莖中 40%50%的淀粉， 50%以上的纖維，產(chǎn)品由皂素一個(gè)品種增加到皂素、淀粉、纖維 等三個(gè)產(chǎn)品， 產(chǎn)品經(jīng)濟(jì) 效益增加 50100%。每生產(chǎn)噸皂素減少鮮姜原料消耗 12 噸，硫酸用量 30%，減少燃煤用量 2530%，主要物耗降低 10%，兩次水循環(huán)利用較少用水量 80%以上。三是實(shí)現(xiàn)了黃姜加工業(yè)的清潔化生產(chǎn)，有效地降低了黃姜加工造成的環(huán)境污染。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)造成污染主要物質(zhì)（淀粉、纖維質(zhì)等）的前端利用，減少污染產(chǎn)生，改變了末端治理污染的工藝路線，使造成污染源的纖維、淀粉 變成有價(jià)值的產(chǎn)品。提取淀粉、纖維后產(chǎn)生的污水 COD 下降 76%，色度降低 %，污水排放量減少 90%，且通 過(guò)兩次水循環(huán)利用減少直接用水量 80%以上，既減少了黃姜加工 過(guò)程中的污水治理費(fèi)用，又實(shí)現(xiàn)了黃姜加工的達(dá)標(biāo)排放。纖維素渣用于生產(chǎn)食用菌、清潔炭、飼料添加劑等，從根本上消除了污染源。四是黃姜工廠化提取淀粉，在國(guó)內(nèi)尚屬第一家，淀粉經(jīng)西北農(nóng)林科技大學(xué)測(cè)試中心和陜西省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)：含有人體需要的17 種氨基酸 7 種人體必需氨基酸及鈣、鋅、鐵、硒等多種微量元素。不年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 47含鉛、砷等人體有害物質(zhì)（詳見(jiàn)檢測(cè)報(bào)告單），開(kāi)辟了人類的食用植物源。五產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)新突破。該項(xiàng)技術(shù)研究以提高黃姜水解干物質(zhì)質(zhì)量作為主攻方面，生產(chǎn)的黃姜皂素水解物皂素含量平均達(dá) 45%以上，熔點(diǎn)198 度以上。 技術(shù)水平項(xiàng)目通過(guò)安康市科技局組織國(guó)內(nèi)專家驗(yàn)收評(píng)審認(rèn)為“工藝技術(shù)” 屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，開(kāi) 發(fā)黃姜淀粉、食用菌產(chǎn)品延伸鏈，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。④項(xiàng)目主要用途適應(yīng)范圍及進(jìn)展情況 目前創(chuàng)新技術(shù)已在企業(yè)應(yīng)用，技術(shù)成熟，生產(chǎn)的黃姜皂素水解物皂素含量在 38—51%，比過(guò)去高 倍，生產(chǎn)的黃姜淀粉符合國(guó)家食品要求，生產(chǎn)的黃姜 纖維，經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)食用菌、清潔炭成功。項(xiàng)目技術(shù)適應(yīng)全國(guó)同類企業(yè)推廣應(yīng)用，倘若該項(xiàng)目在全國(guó)黃姜皂素水解物加工企業(yè)推廣應(yīng)用，按年 產(chǎn) 1500 噸皂素計(jì)算年可新增黃姜淀粉 15000 噸，新增產(chǎn)值8000 萬(wàn)元，相當(dāng)于 8 萬(wàn)畝土地種植玉米用來(lái)生產(chǎn)淀粉，還可年新增黃姜纖維 32022 噸、新增 產(chǎn)值 6500 萬(wàn)元，用于袋料栽培食用菌可產(chǎn)鮮菇2500 萬(wàn)公斤， 產(chǎn)值 5000 萬(wàn)元，節(jié)約木料 萬(wàn)立方米，可徹底解決黃姜初加工企業(yè)污染難題，使污水排放量減少 90%，污 物排放量降低到零，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益十分可觀。第十章 項(xiàng)目對(duì)提升產(chǎn)業(yè)的作用和影響年產(chǎn) 300 噸皂素清潔生產(chǎn)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 48一是黃姜已發(fā)展成為農(nóng)民增收和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但姜賤傷農(nóng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展倍受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。在目前市場(chǎng)需求條件下，解決姜賤傷農(nóng)的根本出路在于加工業(yè)實(shí)行綜合利用，提高經(jīng)濟(jì)效益來(lái)提升農(nóng)民收入。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)：黃姜種植最高年份是 2022 年，全國(guó)種植面積為 200 萬(wàn)畝，僅陜西、湖北達(dá) 130 萬(wàn)畝，生產(chǎn)加工企業(yè) 150余家，姜農(nóng)收入 10 億元以上，初加工企業(yè)產(chǎn)值 15 億元左右，成為農(nóng)民脫貧致富的重要項(xiàng)目和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。旬陽(yáng)縣自 1990 年開(kāi)始人工種植黃姜，2022 年全縣種植面積 25 萬(wàn)畝成為全國(guó)黃姜種植第一大縣，全縣有 90%農(nóng)戶種植黃姜，有初加工企業(yè) 14 家，年生產(chǎn)皂素水解物 760 噸，成為縣城經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，被確定為“國(guó)家級(jí)黃姜規(guī)模化種植示范基地”、“國(guó)家黃姜標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)”、“陜西省中藥材示范縣”。由于種植面積和初步加工規(guī)模盲目擴(kuò)大，生產(chǎn)皂素已超過(guò)需求總量，市場(chǎng)需求和產(chǎn)品過(guò)剩，導(dǎo)致黃姜及其初加工產(chǎn)品價(jià)格迅速下降。一方面姜賤傷農(nóng)嚴(yán)重影響黃姜產(chǎn)業(yè)基地的穩(wěn)固，姜農(nóng)種姜積極性下降，投資減少，規(guī)范種植技術(shù)水平降低，已嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；另一方面加工規(guī)模的利潤(rùn)空間降低，政府環(huán)保要求的提升與企業(yè)環(huán)保投資減少、環(huán)保治理費(fèi)用上升的矛盾日益突出，產(chǎn)業(yè)初級(jí)產(chǎn)品銷售價(jià)格已降至生產(chǎn)成本臨界點(diǎn)以下，不同利益主體的不同利益追求，使剛剛興起的黃姜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展矛盾的極點(diǎn)。二是現(xiàn)有黃姜初加工技術(shù)工藝落后，綜合利用程度化低。效益低下，“三廢”達(dá)標(biāo)困難。及早改進(jìn)黃姜初加工工藝，提高資源綜合利用率，是