【正文】 備設計規(guī)范等。根據平面設計原則，認真設計，總平面設計圖可見附錄A。第10章 環(huán)境保護 色氨酸工廠主要廢棄物 發(fā)酵工業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)之一，氨基酸行業(yè)是我國發(fā)酵工業(yè)的重要行業(yè)，隨著稀有氨基酸生產的不斷發(fā)展，該行業(yè)造成的環(huán)境污染也在不斷加劇。色氨酸工廠主要污染物： 主要來源于發(fā)酵罐產生CO2氣體，采用蒸汽集氣包殺滅活菌體，然后排入大氣中。由提取車間產生的氯化氫氣體逸出，采用設備加蓋和酸霧吸收，車間安裝風機。產自鍋爐的廢氣，通過加高煙囪高度和采用旋風除塵器等干式機械除塵和麻石水膜除塵器等濕式除塵的方法，基本可使煙塵排放達標。生產中使用的和工藝過程中產生的HCl、H2S、NHHCHO等氣體通過使設備密閉，使用液體石蠟與空氣隔離等措施防止其逸出，對于泄漏的少量廢氣通過機械排風和風筒高空排放等方式，基本可以做到不超標。色氨酸生產企業(yè)的廢渣包括鍋爐爐灰渣、回收的粉煤灰和濾渣。爐渣和粉煤灰隨產隨運出廠外，可用于鋪路和作建筑保溫材料；制糖濾渣可制磚；發(fā)酵液除菌后所得濕菌體烘干后可作飼料出售。企業(yè)主要噪聲來源于發(fā)酵罐、空壓機（冷凍機）、高速離心機、干燥機以及設有大功率的攪拌設備等。由污水處理站鼓風機產生的噪聲最高，采用防噪聲隔音措施，并包括出風口消聲器，進、出風口的軟接頭及機器的減震器等，其它工藝設備均采用相同的隔音，消聲，減震措施。d、廢水色氨酸生產主要的污染是高濃度廢水，在建設項目中本公司將采用先進的噴漿造粒技術將高濃度廢水制成有機無機復合肥，即可以解決環(huán)保問題，又可以增加項目的經濟效益，還可以減輕污水處理廠的污水處理壓力。本次項目環(huán)境保護的重點工程是廢水處理。 色氨酸工廠廢水色氨酸廢水中的有機物是造成污染的最重要污染物，它是使水域變質，水體發(fā)黑發(fā)臭的主要原因。雖然色氨酸廢水屬于發(fā)酵廢水，不含有毒有機物，但是由于COD極高，進入水體后將大量消耗溶解氧，導致水中缺氧，從而致使需要氧氣的微生物死亡；色氨酸廢水中含有大量氨氮，它可造成河口、近海海域的富營養(yǎng)化問題；色氨酸廢水還帶有酸堿污染，色氨酸尾母液pH很低，碳柱再生廢液或者離子交換尾液含有大量反應過剩的鹽酸或者硫酸，用堿跟色氨酸反應生產色氨酸鈉這一單元排出的廢水則是強堿性，水體受到酸堿污染時pH發(fā)生變化，嚴重時將消滅或抑制水體中微生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。如果水體長期受酸、堿污染，將對生態(tài)系統產生嚴重的影響。 在這次項目中，我們摒棄原有的傳統廢水處理方式，采用先進的“有機廢水噴漿造?！奔夹g，用噴漿造粒干燥機處理發(fā)酵高濃度有機廢水生產有機復合肥，不僅是各發(fā)酵企業(yè)治理“三廢”、保護環(huán)境的需要， 也是實現可持續(xù)發(fā)展的必由之路。更是今后處理發(fā)酵高濃度有機廢水的發(fā)展方向。噴漿造粒干燥機處理發(fā)酵高濃度有機廢水的新工藝，不但能使各發(fā)酵企業(yè)的高濃度有機廢水達到零排放，還能變廢為寶給企業(yè)帶來新的收益。 噴漿造粒工藝方案介紹[14]噴漿造粒干燥機處理發(fā)酵高濃度有機廢水的新工藝是根據發(fā)酵高濃度有機廢水特性生成的，將含水90%左右的高濃度有機廢水通過三效蒸發(fā)器濃縮成含水60%至65%的濃縮料漿、濃縮料漿通過噴漿造料干燥機造成1至4mm的光滑顆粒有機復合肥，有機復合肥通過冷卻機冷卻后由包裝機包裝成袋。用噴漿造粒干燥機處理發(fā)酵高濃度有機廢水已在河南蓮花味精集團有限公司、山東三九味精有限公司、珠海益力集團有限公司、長春大成玉米開發(fā)有限公司、安琪酵母股份有限公司、安徽豐源集團化工有限公司等發(fā)酵生產企業(yè)得到大規(guī)模推廣應用，具有良好的經濟效益和社會效益，徹底根治了這些企業(yè)高濃度有機廢水的污染問題。直接將發(fā)酵高濃度有機廢水生產成有機復合肥，其成份含量氮為14%~ 16%，氯化鉀為2% ~ 5%，%~ 6%，其余絕大部分為有機質和微量元素。若在噴漿造粒前添加適量的N、P、K 等元素可生產出符合國家標準的N、P、K復合肥。DHH30系統廢水處理工藝每年可處理發(fā)酵高濃度有機廢水300 000~ 360 000m3；DHH15系統廢水處理工藝每年處理發(fā)酵高濃度有機廢水150 000~ 200 000m3。表103 噴漿造粒的設備投資和占地面積系統型號高濃度有機廢水(m3a1)設備投資/萬元占地面積/m2DHH3030～36萬750～8001000～1100DHH1515～20萬400～450900～950 工藝特點1) 工藝簡單, 工期短, 收益快；2) 將發(fā)酵高濃度有機廢水濃縮后, 通過噴漿造粒干燥機造成有機復合肥實現了污水零排放；3) 能實現大規(guī)模工業(yè)化處理發(fā)酵高濃度有機廢水, 保護生態(tài)環(huán)境；4) 處理發(fā)酵高濃度有機廢水的成本低, 能為企業(yè)帶來良好的經濟效益和社會效益。 主要設備1）三效蒸發(fā)器；2）攪拌罐；3）泵；4）涼水塔；5）料漿罐；6）熱風爐；7）風機；8）空壓機；9）噴漿造粒干燥機；10）斗提機；11）皮帶輸送機；12）篩分機；13）破碎機；14）冷卻機；15）旋風除塵器；16）料倉；17）包裝機。 工程投資 從短時間的經濟效益來看，利用噴漿造粒來處理色氨酸工廠廢水是有點“入不敷出”，但是隨著我國工業(yè)化進程的快速發(fā)展，環(huán)保被提到了重要的議事日程，國家對環(huán)保的要求和監(jiān)控也越來越嚴格。目前，我國發(fā)酵企業(yè)在生產中都排放出大量的高濃度有機廢水，其中氨基酸、酒精、酵母等行業(yè)高濃度有機廢水污染尤為嚴重。從長遠來看，此項技術不僅可以持續(xù)有效的解決了工廠的廢水問題，更可以為企業(yè)帶來經濟效益。所以，我們決定采用此項技術。表104每噸有機復合肥的成本表系統型號煤耗/t電耗/kWh蒸汽/t其他費用/萬元合計/萬元DHH30～120～14023100～180350～440DHH15～130～16023100～180380～460第11章 工程資金概算 本設計工廠，年工作日為300天。根據色氨酸生產特點，糖化、發(fā)酵、提取車間，一般按照每天3個班次來安排工人上班，即每人每天上8個小時班，實行4班3倒制；包裝車間可以視情況而定，可安排1或2個班一天；機修車間一般是日班，中夜班給安排2個人；電房要3班都要有人；行政人員全安排在白班。按崗位編制勞動定員共計勞動人員76人，管理及技術人員約需30人，項目總計勞動定員106人。表11—1 全廠定員及人員構成分析表序號部門管理人員工程技術人員工人合計1廠部62082生產車間61260783輔助公共系統118104生活保證人員208106全廠合計151576106 投資概算 本次設計的工程項目需要場地20000平方米（約30畝），固定資產投資7000萬，流動資150萬，購置發(fā)酵罐、酸化罐、解析液貯罐、脫氨塔等專用設備，采用發(fā)酵、酸化過濾等工藝，形成年產1000噸L色氨酸生產能力。按市場價300元/千克計算，每年銷售額可達3億，經濟效益足夠誘人。生產成本為100元/千克。 固定資產估算a）固定資產投資編制依據和說明 1. 本項目固定資產投資估算按國家規(guī)發(fā)文件進行編制。 2. 設備價格按現行價格水平估算。 3. 建筑工程按當地實際建筑工程造價水平估算。b）固定資產投資構成 ：本項目擬征用土地20000平方米，根據目前土地市場現狀，預計 土地征用及開發(fā)費300萬元(達到三通一平)。 ：建筑工程根據有關安裝工程概算定額，參考同類建筑物，確定綜合單位造價進行估算。經測算，共需2000萬元。 ：主要設備采用詢價，其余設備參照目前同類型設備價格和工程建設全國機電設備價格匯編進行估算；安裝工程及其它按照輕工部設計概算中的有關規(guī)定系數計取。經測算，共需4000萬元，其中主體設備3500萬元。 ：根據所需設施，參照當地同類工程造價進行估算，為100萬元； ：包括試運轉費、生產準備費、辦公家俱購置費等。試運轉費按主 體設備價值的2%估算為66萬元；生產準備費主要為上崗前培訓費，按項目所需生產工人每人2000元計算為14萬元；。工程其他費用共計200萬元； ：取為500萬元。工程投資估算總額為7100萬元。其中設備投資3500萬元。 流動資金估算依據及辦法(1)應收帳款周轉天數按預計信用期限36天計(2)主要原材料貯存期按20天計（原料價格按現行價格計算，本報告按平均價計算），輔料及包裝等材料因年所需求量較少，多次采購成本較高，因此分別按30或60天計算周轉天數。(3)在產品周轉天數按色氨酸生產周期4天。(4)成品貯存周期按15天計。(5)現金周轉天數按15天計。(6)應付帳款周轉天數按45天計。據此實際估算流動資金為1500萬元 經濟效益初步分析 查閱大量文獻，得知色氨酸生產成本為10萬/噸，市場平均價格30萬/噸。年產1000噸色氨酸，年收入可達2個億。（1） 員工工資：初步將員工平均每人每月工資定位在3000元，則106名員工每年所需要付的工資=106300012=3816000元。外加獎金之類，預支付400萬。（2） 能源消耗費用：約300萬。（3） 環(huán)境保護費用：按國家標準，占生產總值的1%，300萬。（4） 稅收：按20%，約6000萬。（5） 企業(yè)其他花費：1000萬。綜上所述：年凈利潤為1億2000萬。投資回收期=總投資額/利潤=8500/12000==9個月，項目可行。結論與展望 本次設計根據L色氨酸生產機理，已初步確定工業(yè)化生產L色氨酸的方法，并對色氨酸工廠進行了初步設計。但是，我國發(fā)酵法生產色氨酸市場的迅猛發(fā)展，特別是“十二五”時期，轉變經濟增長方式這一主基調的確定，與之相關的核心生產技術應用與研發(fā)必將成為業(yè)內企業(yè)關注的焦點，落后產能將大量淘汰，新技術，新工藝必將成為政府各級相關部門積極推進的主要工作。技術工藝的優(yōu)劣直接決定企業(yè)的市場競爭力。深入全面了解國內外同行所采用的技術工藝及技術研發(fā)趨勢，對準確把握自身技術競爭優(yōu)劣勢，引進先進技術工藝路線，提升自身技術競爭優(yōu)勢具有十分重要的優(yōu)勢。1997年，由H卡馬拉里斯、P科萬、J皮塔爾德發(fā)明的“用大腸桿菌生產色氨酸”在中國獲得發(fā)明專利。至此，用大腸桿菌工程菌生產色氨酸有了合理的科學的根據。本次設計主題是“年產1000t色氨酸工廠初步設計”，結合實際情況，借鑒國內有經驗的色氨酸生產工廠設計，初步設計得以形成。所有的設計都是基于實際的色氨酸生產工廠情況?！　　≡凇?010中國氨基酸及蛋白原料產業(yè)發(fā)展高層論壇》上，希杰生化本部長金喆河分析，2003年全球色氨酸需求在1180噸，2009年達到3500噸，%，并預測2010年需求量在4250噸。日本味之素公司的預測顯示，2010年全球色氨酸需求將增長25%至5000噸/年。博亞和訊統計，2003年中國國內色氨酸消耗量在130噸/年，而2009年色氨酸消耗量達到在400噸/年，%，增長幅度略高于全球平均增長水平。2009年以前我國色氨酸主要依賴于進口，國外的主要生產廠家有日本的味之素、德國贏創(chuàng)的德固賽等為主要生產國。09年開始，中國開始較大規(guī)模投產色氨酸。截至目前生產色氨酸的廠家有皖南地區(qū)升華拜克、山東魯抗、安徽豐原、吉林大成等。　　　目前，國內沒有形成規(guī)模化和規(guī)范化的色氨酸產業(yè)，面對高額利潤，很多廠家紛紛上馬色氨酸，這樣造成了局面比較混亂的情景。隨著市場的國際化，我們有必要為色氨酸產業(yè)出謀劃策。2010年，安徽豐原發(fā)酵技術工程研究有限公司投產“年產1000噸色氨酸，3000噸VE項目”，2012年全部建成投產?！　　〗陙黼S著谷物價格高漲、蛋白資源緊缺、消費需求強勁、環(huán)保壓力加大以及養(yǎng)殖模式改變等因素的變化，色氨酸在飼料中的使用效果正逐漸被人們所認可。隨著應用技術的逐步成熟，市場接受度的不斷深入，必將帶動色氨酸添加量的不斷上升。博亞和訊預測，2015 年飼用氨基酸市場規(guī)模將達到390萬噸，“小品種”色氨酸可能成為又一個萬噸級的產品，將打開新的氨基酸生產格局。　　　所以，該課題的開展與研究并不是盲目的，我之所以選擇這個產品是基于本人的專業(yè)興趣愛好和長期是基于自己長期對色氨酸市場的關注與調研并結合自身優(yōu)勢所做的選擇。色氨酸，相對于其他易于生產的氨基酸來說，還只是新型產品。目前，國內氨基酸的生產能形成規(guī)模化的企業(yè)并不多，可借鑒的也是有限的，本次色氨酸的工廠設計只是初步設計，有一定的實際意義，但是在實踐中，極大可能會有各方面的不妥，期望在以后的生產過程中可以逐步得到解決?！　　”敬卧O計過程中有過實際考察，有一定的實際意義和參考價值。色氨酸作為氨基酸行業(yè)的后來者，來勢洶洶，而我國國有色氨酸行業(yè)尚不成熟，我們要充分吸取國際先進的生產技術，要大力發(fā)展發(fā)酵法生產色氨酸，這，符合走可持續(xù)發(fā)展的要求?！　　∧壳埃瑢Πl(fā)酵業(yè)而言，較上游、中游比，下游工程是投入較多的。而分離與提取是下游工程中的重中之重，在無法改變其轉化率的情況下，我們能做的只有提高提取率，盡量減少目標產物的流失盡可能提高其產率。所以，在這次工程項目中，我仍然堅持將提取車間作為重點車間。 據可靠資料顯示，目前色氨酸國內醫(yī)藥市場的需求超過50噸/年，若售價低于30萬元/噸，則飼料市場需求超過2000噸/年。L色氨酸需求每年以10％速度增長，市場前景良好。目前，利用該發(fā)酵技術生產L色氨酸單位成本為100元/kg，目前市場售價在300元/kg，市場前景可觀。預計，固定資產投資7000萬，流動資金1500萬，場地20000平方米，可年產1000噸L色氨酸產品。按目前市場售價為300元/kg計算，每年的銷售額可達3億元，市場前景可觀?！　　∩彼嵊蒆okinst于1902 年首先從酪蛋白中水解分離獲得，色氨酸添加劑有L型和DL型兩種，DL色氨酸的生物學效價為L色氨酸的60％~80％。D氨基酸作為非蛋白氨基酸，雖然20世紀70年代中期被科學工作者在人體中發(fā)現，但并未引起重視，到了20世