【正文】 溫家寶總理對黃姜產(chǎn)業(yè)作了重要批示：“要及早改進黃姜加工工藝，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，保護南水北調(diào)水源地不受污染”。老工藝生產(chǎn)黃姜皂素水解物對國家南水北調(diào)水源形成嚴重威脅，現(xiàn)項目工藝通過綜合利用清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)經(jīng)濟效益，生態(tài)效益雙贏，既解決農(nóng)民、企業(yè)增收又促進了生產(chǎn)發(fā)展，又從根本上解決污染，確保一江清水進首都。三是改造現(xiàn)有黃姜加工工藝對于確保“南水北調(diào)”中線工程水質(zhì)具有十分重要的意義。及早改進黃姜初加工工藝，提高資源綜合利年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 49用率，是解決矛盾問題的根本出路。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。由于種植面積和初步加工規(guī)模盲目擴大，生產(chǎn)皂素已超過需求總量，市場需求和產(chǎn)品過剩，導致黃姜及其初加工產(chǎn)品價格迅速下降。據(jù)初步統(tǒng)計：黃姜種植最高年份是 2022年，全國種植面積為 200萬畝，僅陜西、湖北達 130萬畝，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目和區(qū)域經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)。年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 48第十章 項目對提升產(chǎn)業(yè)的作用和影響一是黃姜已發(fā)展成為農(nóng)民增收和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的主導產(chǎn)業(yè)，但姜賤傷農(nóng)成為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展倍受關(guān)注的熱點問題。④項目主要用途適應范圍及進展情況 目前創(chuàng)新技術(shù)已在企業(yè)應用，技術(shù)成熟，生產(chǎn)的黃姜皂素水解物皂素含量在 38—51%，比過去高 倍，生產(chǎn)的黃姜淀粉符合國家食品要求，生產(chǎn)的黃姜纖維，經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)食用菌、清潔炭成功。該項技術(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 45%以上，熔點 198 度以上。不含鉛、砷等人體有害物質(zhì)（詳見檢測報告單），開辟了人類的食用植物源。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。本項目通過對造成污染主要物質(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、淀粉變成有價值的產(chǎn)品。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。通過生產(chǎn)工藝流程創(chuàng)新，實現(xiàn)了黃姜資源綜合利用，達到了黃姜加工節(jié)能降耗、循環(huán)利用目標，拓展了產(chǎn)業(yè)延伸鏈，大幅度提高了黃姜企業(yè)的經(jīng)濟效益。對所分離淀粉酸酶化水解，檢測皂甙為零?，F(xiàn)有理論認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“釋放”出皂素。關(guān)鍵技術(shù)在于機械化提取黃姜淀粉和提取淀粉后無發(fā)酵加助劑生產(chǎn)皂素水解物。 項目所處的技術(shù)領(lǐng)域及主要內(nèi)容黃姜無發(fā)酵清潔化生產(chǎn)及綜合利用技術(shù)項目屬資源綜合利用及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域項目。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。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，保護南水北調(diào)中線水源地，確保一江清水向北流。同時黃姜木質(zhì)纖維素的利用可以節(jié)約木材。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)濟效益，提高農(nóng)民收益，對穩(wěn)定黃姜產(chǎn)業(yè)具有重要的作用。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濾池石灰調(diào)節(jié)池污水站辦公室加藥間鼓風機房污水排放口污泥干化 池年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 43第八章 項目效果分析新老工藝生產(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（萬元） 年產(chǎn)量（t） 產(chǎn)值（萬元）皂素 300 10500 300 10500纖維木質(zhì)素 4000 900黃姜淀粉 2022 1000合計 300 9900 12400新老工藝生產(chǎn)噸皂素水解物產(chǎn)品物耗對照表老工藝技術(shù) 新工藝技術(shù)材料名稱單價（T/元） 消耗量 金額 消耗量 金額黃姜 1300 140 182000118 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 203636172101技術(shù)改造前后經(jīng)濟效益比較表 單位：萬元技術(shù)改造前 技術(shù)改造后年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 44年成產(chǎn)成本年產(chǎn)值 年利稅 其中：年利潤年成產(chǎn)成本 年產(chǎn)值 年利稅 其中：年利潤4300 3520 546 408 10240 12400 3300 1878銷售凈利率=凈利潤 / 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)報酬率）為 % 凈資產(chǎn)收益率（權(quán)益報酬率）%。 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泵風機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標排放生產(chǎn)廢水泵年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 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)備選擇見表 62。年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 40表 61 排放指標表污染物名稱 PH值 SS COD BOD5 色度控制指標（mg/L） 69 ≤70 ≤300 ≤50 ≤80本項目采用新工藝后，從源頭上解決了難以治理的皂素生產(chǎn)污水處理問題，其各項污染物經(jīng)處理后，均能達標排放。采用新工藝技術(shù)后，由于對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。 生產(chǎn)廢水來源及處理分析從工藝流程分析來看，本項目廢水污染物的產(chǎn)生主要來自原料清洗、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工段.該皂素產(chǎn)生的污水屬高濃度有機污水，其中 COD濃度最高達 3萬多 mg/L，采用新工藝后，COD 濃度可降至 — 萬 mg/L左右。煙塵：對于來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除塵器，并及時清灰，除塵后符合國家標準要求；二是提取皂素投料出渣過程通過采用半封閉投料和吹渣時最后階段采用飽和蒸汽的辦法，降低煙塵，可達到清潔生產(chǎn)的要求。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，不足以對環(huán)境大氣造成影響。廢渣：本項目由于采取新工藝，廢纖維因皂素含量的提高，產(chǎn)出量相對減少，可在汽油全散盡后運至配肥廠制肥或做瓶托、蛋托等。自皂素生產(chǎn)過程主要為水循環(huán)過程損失，冷卻清洗過程排放以及鍋爐房、化驗室所排出的廢水，綜合污水經(jīng)中和、沉淀和活性炭吸附后其水質(zhì)指標低于前述排放標準。 環(huán)境保護措施本項目產(chǎn)生的污水屬高濃度有機污水，其中 COD濃度最高達 3萬多 mg/L，采用新工藝后，一是 COD濃度可降至 — 萬左右；二是由于對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。年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 38污水：廢水主要來源為皂素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水(皂素生產(chǎn)無污水排放)。 本項目對周圍環(huán)境的影響廢氣：本項目廢氣主要是水解過程的廢酸氣和皂素、離心、烘干過程的汽油氣。年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 37第七章 項目實施中的環(huán)境影響分析 環(huán)境保護 環(huán)境保護標準污水排放執(zhí)行《皂素工業(yè)水污染物排放標準(GB20452022)》，且處理后 CODcr≤300mg/L，ss≤70mg/L，PH 值：69，BOD5≤50mg/L，氨氮≤80mg/L，色度≤80 倍；鍋爐煙氣排放執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB132712022）；噪聲執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB123481990）II 類區(qū)域標準；固體廢棄物執(zhí)行《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置污染控制標準》（GB185992022）；陜西省人民政府“關(guān)于頒布陜西省建設(shè)項目環(huán)境管理細則的通知”?，F(xiàn)已投入規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，該技術(shù)具有節(jié)能降耗、循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)、降低成本、附加值高、具有見效快、產(chǎn)業(yè)拉動力強的特點，我公司成為黃姜加工行業(yè)示范性企業(yè)，被安康市確認為鄉(xiāng)鎮(zhèn)龍頭企業(yè)，被陜西省政府新聞辦授予“知名黃姜加工企業(yè)”。主要裝備有：洗姜機 、洗漿池、針形沖擊磨、壓濾機、 直線振動篩、沉降離心機、濃漿泵、 漿渣分離機、氣流烘干機、水解罐、中和罐 、 緩沖罐、膜濃縮設(shè)備、鈉離子交換器 、快裝鏈條鍋爐 、顆粒干燥機、無功補償機等。該工藝在循環(huán)經(jīng)濟思想指導下，以最大利用率，最小污染產(chǎn)生和排放為目標，堅持從源頭治理，從生產(chǎn)過程的綜合利用著手，進行工藝研發(fā)，達到減少污染產(chǎn)生、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟效益為目的該項目年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 35工藝已完成中試進入大生產(chǎn)階段，已通過省市組織的科技成果驗收，被確認為陜西省科技成果和高新技術(shù)成果。公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“黃姜水解污水處理技術(shù)”、“黃姜提取水解物和淀粉生產(chǎn)技術(shù)”獲國家發(fā)明專利和“發(fā)明專利獎”，獲安康市科技進步一等獎。有利于黃姜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國家“南水北調(diào)”中線工程水源地的水質(zhì)保護。一是，沖破了傳統(tǒng)理論的束縛，將黃姜用磨細加水的方法使皂素單體與淀粉分離；二是黃姜淀粉的提取和食用價值的研究，開辟了人類新的食用植物源；三是能耗、物耗降低，實現(xiàn)了節(jié)能減排，環(huán)境效益好，污水達標排放。國內(nèi)同行、專家、學者對該項目做出了“工藝技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，開發(fā)的黃姜淀粉產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，采用的工藝線路符合循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)的要求，實現(xiàn)了黃姜資源綜合利用，在生產(chǎn)過程中解決了黃姜皂素加工污染問題。使產(chǎn)品綜合經(jīng)濟效益提高了 60%以上。由于新工藝減少了固體污染源，膜濃縮處理的水可以循環(huán)利用，污水 COD下降了 76%，色度降低%，污水排放減少 90%。關(guān)鍵技術(shù)在于機械化提取黃姜淀粉和提取淀粉后無發(fā)酵加助劑生產(chǎn)皂素水解物工藝方法。采用機械方法提取黃姜淀粉，進行開發(fā)生產(chǎn)黃姜粉條，廢渣用于生產(chǎn)食用菌、清潔炭，再通過無發(fā)酵加助劑生產(chǎn)黃姜皂素，工藝線路符合循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)的要求，實現(xiàn)了黃姜資源綜合利用，在生產(chǎn)過程中解決了黃姜皂素加工污染問題。在生產(chǎn)過程中增加了超微細粉、漿渣分離。年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 33第五章 項目解決的主要問題 基本原理在黃姜生產(chǎn)水解物過程中預分離出皂素、淀粉、黃姜纖維技術(shù)，有效降低污水處理的難度和費用。因此，在旬陽縣發(fā)展黃姜種植及加工業(yè)，具有得天獨厚的優(yōu)勢。全盛時全縣 90%農(nóng)民年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 32務(wù)姜，有初加工企業(yè) 14家，年生產(chǎn)水解干燥物能力 760噸，皂素生產(chǎn)能力 320噸，成為縣域經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)，2022 年黃姜在縣域經(jīng)濟的貢獻率約為 21%，被省科技廳確定為“陜西省中藥現(xiàn)代化科技示范縣”、“國家薯蕷規(guī)范化種植示范基地”。位于我國武當山至秦嶺南麓一帶的黃姜皂甙含量較高，尤其以陜南等地的品質(zhì)最佳，是天然優(yōu)生區(qū)，區(qū)域優(yōu)勢明顯。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)噸皂素產(chǎn)品物耗比較如表 31所示。 本項目產(chǎn)品市場定位年產(chǎn) 300噸皂素清潔生產(chǎn)示范項目可行性研究報告 31本項目產(chǎn)品 300噸皂素經(jīng)加工提取皂素后主要提供給陜西各大制藥企業(yè)，并逐步推廣給全國各大制藥企業(yè)，目標市場明確，產(chǎn)品銷售市場可靠。而市場需求仍以每年 10%左右的速度遞增，產(chǎn)值將超過 100億。黃姜是目前不可替代的甾體激素藥物原料，甾體激素藥物消費市場的快速增長，將會刺激原料皂素提取加工業(yè)的快速發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國甾體激素制藥產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，大中型激素制藥廠達 100 多家，已利用薯蕷皂甙配基合成了 100 多種藥物，年產(chǎn)值超過 60 億元，占醫(yī)藥工業(yè)總產(chǎn)值的 4% ，成為我國醫(yī)藥工業(yè)體系中不可缺少的組成部分。因此，國際市場需求潛力巨大。八十年代末，皂素價格 25萬元/噸，九十年代后期，皂素噸價格 40~45萬元，2022 年皂素價格高達 53萬元/噸。 隨著甾體激素藥物的開發(fā)應用，國內(nèi)外市場對皂素的需求也不斷增長，近幾年來，國際市場皂素的需求量每年以 6~7%的速度遞增。 市場分析 國際市場分析從近年來國際甾體激素藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，國外 1980年產(chǎn)量約，