甘蔗制糖清洁生产项目可研报告

甘蔗制糖清洁生产升级改造项目甘蔗制糖清洁生产升级改造项目 实施方案实施方案 广东省翁源县茂源糖业有限公司 韶关市环保技术装备发展公司 二 00 九年三月 20092009 年广东省年广东省 环保资金专项项目环保资金专项项目 目目 录录 1 项项目背景目背景 1 1 1 项目的目的及意义 1 1 1 1 贯彻落实国家节能减排清洁生产政策 推动产业持续发展 1 1 1 2 加强节水减排示范技术研究应用 推进优势产业快速发展 2 1 1 3 节水减排利于建设节约型社会和发展循环经济 3 1 1 4 利于缓解水资源紧张 实现产业可持续发展 4 1 2 国内外技术发展现状与趋势 5 1 2 1 国外技术发展现状 5 1 2 2 国际上技术发展的动态和趋势 6 1 2 3 国内技术发展水平与现状 8 1 3 项目的产业化前景分析 9 2 项项目研究开目研究开发发内容 方法 技内容 方法 技术术路路线线 9 2 1 主要研究内容 10 2 2 拟解决的关键技术 10 2 3 拟采用的方法 技术路线以及工艺流程 11 2 3 1 拟采用的方法 11 2 3 2 技术路线及工艺流程 13 2 4 项目的特色和创新突破点 15 2 4 1 项目技术难点 15 2 4 2 项目技术创新点 15 2 5 项目完成后预期实现的技术 经济指标及社会和经济效益 对产业的带动和提 升作用 15 3 2 5 1 预期实现的技术 经济指标 15 2 5 2 社会效益 16 2 5 3 经济效益 17 3 项项目的目的组织实组织实施和运行机制施和运行机制 18 3 1 管理架构 18 3 2 运行机制 19 3 3 技术推广模式与保障措施 19 3 3 1 技术推广模式 19 3 3 2 保障措施 20 4 项项目目实实施的施的计计划划进进度度 20 5 产产学研合作学研合作优势优势分析 包括工作基分析 包括工作基础础 合作 合作优势优势分析等 分析等 21 5 1 承担单位概况 人员 资产 业务与管理状况 21 5 2 本项目现有的研究工作基础 包括已有的阶段性成果 现有科研装备条件 合作 单位之间以往合作情况 22 5 3 合作单位之间的存在的优势互补 或强强联合 情况分析 23 6 以往承担以往承担项项目完成情况及主要成果目完成情况及主要成果 近五年内近五年内 高校的主要以 高校的主要以课题团队课题团队的成的成绩为绩为主 主 24 6 1 承担国家省部级有关课题完成情况 立项年度 项目编号 项目名称 计划类型 完成时间 投资规模 完成效果 24 6 2 以往科技成果转化情况 技术成果名称 实施单位 实施地点 实施时间 实施效 果等 25 7 资资金筹措和使用金筹措和使用 26 7 1 经费的筹措 26 7 2 经费的配套 26 7 3 经费的分配 26 相关附件相关附件 27 4 1 1 项项目背景目背景 1 1 项项目的目的及意目的目的及意义义 近年来 党中央 国务院对节能减排 清洁生产工作高度重视 出 台了一系列政策措施 在能源节约和环境保护等方面取得了积极进展 但随着工业化和城镇化的持续推进 能源资源消耗和污染排放也正日 益增加 能源资源的需求量将继续增长 环境保护的任务将日益艰巨 因而 节能减排 降耗减污成为一项长期工作 以科学发展观为指导 加强节能降耗 污染减排工作 走清洁 高效的可持续发展之路 是实 现人与自然和谐相处 构建社会主义和谐社会的内在要求 1 1 1 贯彻贯彻落落实实国家国家节节能减排清能减排清洁洁生生产产政策 推政策 推动产业动产业持持续发续发展展 节能降耗 污染减排 清洁生产是当前我国经济 社会发展面临的 重大挑战和考验 积极推进以节能减 排清洁生产为主要目标的设备 更新和技术改造 引导企业采用有利于节能环保的新设备 新工艺 新 技术 加强资源综合利用和清洁生产 大力发展循环经济和节能环保 产业 国家 全国糖业 十一五 发展规划 2006 和 关于印发 十一五 资源综合利用指导意见的通知 2007 中明确提出资源综合利用的指 导思想和发展目标 并制糖业列入循环经济重点支持行业 第九届全 国人大常委会第 28 次会议通过了 中华人民共和国清洁生产促进法 于 2003 年 1 月 1 日开始实施 国家环境保护总局于 2006 年 7 月 3 日 发布了 清洁生产标准 甘蔗制糖 HJ TI186 2006 2009 年 1 月 12 日 广东省经贸委与广东省科技厅 广东省环保局联合发文 重新制定了 广东省清洁生产审核及验收办法 把清洁生产纳入了正常的管理机 制中 2 2006 年 广东省农业发展 十一五 规划 中指出要大力发展甘蔗 精深加工与循环利用 进一步提高产品科技含量和附加值 推进蔗糖 业的产业化 规模化和资源化发展 培育壮大农业支柱产业 促进农民 增收 农业增效 广东省资源综合利用管理办法 省政府令第 83 号 规定企业发展应遵循与资源综合利用 与污染治理相结合 三效 统一 的原则 对产生的废渣 废水 液 废气等进行回收和合理利用 保护 生态环境 促进经济和社会可持续发展 因此 本项目主要是通过研究 应用节水循环利用降温澄清 汽液分离和滤布水回流沉淀等技术集成 应用和节水节能工艺改造 大幅度降低制糖用水 实现水资源的循环 利用和减排 达到减少用水 节约成本 减少排污 保护环境的综合性 目标 项目建设是贯彻落实国家节能减排 降耗减污的重要政策指示 符合产业发展需求 1 1 2 加加强节强节水减排示范技水减排示范技术术研究研究应应用 推用 推进优势产业进优势产业快速快速发发展展 蔗糖业作为广东粤北地区主导农业产业 对地方经济发展 社会 稳定与繁荣具有重要作用 制糖生产能耗 水耗较高 这不但增加了能 源和水资源的消耗 同时 也使得蔗糖生产成本居高不下 在激烈的市 场竞争中处于不利的位置 亦不利于公司的发展 因此 有效地降低生 产过程中的能耗 水耗 是企业生存和发展重要课题之一 但目前行之 有效的甘蔗制糖节水减污优化技术缺乏 致使蔗糖产品成本居高不下 增加 节水降耗技术工艺滞后 高耗能的传统生产方式等不仅使企业 生产成本增加 经济效益降低 广东作为全国的糖蔗主产区 绝大多数蔗糖企业在生产中水资源 综合利用还远滞后于生产需要 这很难适应当前广东糖业形势发展和 3 产业结构调整的需要 本项目旨在充分发挥企业自身资源优势 利用 企业龙头优势和科技 产业优势 通过引进先进的水循环优化节水技 术 液膜多重捕液技术及洗滤布水沉淀分离及回用技术等 加强制糖 生产废水资源的循环应用 形成低投入 低消耗 低排放和高效率的节 约型增长方式 推进优势产业的快速持续发展 1 1 3 节节水减排利于建水减排利于建设节约设节约型社会和型社会和发发展循展循环经济环经济 制糖工业是我国废水和废弃物排放量较大的食品行业 是国家环 保部门重点鉴控废水污染源之一 也是我国每万元工业产值能耗 水 耗最高的行业之一 一个日榨 3000 吨甘蔗糖厂每天耗用水资源 35000 40000 吨 排放工业废水 36500 41500 吨 COD 排放量 12 吨 及悬浮物 9 吨 我国甘蔗糖厂用水量都很大 与国际先进水平有很大差距 每吨 甘蔗平均耗用水量为 8 吨以上 是发达国家的 6 10 倍 技术发达制 糖国家如丹麦 法国 波兰等制糖生产过程采用全闭合循环用水系统 水反复循环使用 并充分利用制糖原料本身的水 做到吨糖耗水量在 1 m3以下 近年来 我国甘蔗糖厂也开始将冷凝水循环使用 但由于水 冷却降温效果不明显 影响真空操作 未能推广应用 锅炉除灰尘设备 冲灰水没有很好的处理办法 对于糖厂过滤洗滤布水 有些糖厂把它作 为甘蔗压榨渗透水 取得了一定的效果 但还有很多需要改进地方 节 水减污任务艰巨而重大 茂源糖业有限公司地处珠江水系北江支流的滃江河畔 滃江河是 一类水源保护地区 榨季生产期间都是在冬春二季的枯水期 如果项 目完工后 年减排废水548万吨 COD738 吨 COD 减排 90 以上 减 4 少悬浮物排放 1131 8 吨 为珠江下游的广大人民提供和保障清洁的珠 江水源 同时也为山区农民提供了稳定的糖蔗生产致富门路 1 1 4 利于利于缓缓解水解水资资源源紧张紧张 实现产业实现产业可持可持续发续发展展 随着我国经济的高速发展 对能源和水资源的需求越来越大 能 源和水资源的有效供给不足 已成为严重制约我国经济可持续发展的 瓶颈 解决能源和水资源有效供给不足的办法 除加大力度增加可靠 的能源和水资源的供给之外 采取各种有效措施开展节能节水显得十 分紧迫和重要 在制糖生产过程中 需耗用大量的能源和水资源 能源 水资源的 消耗费用占总生产成本的 30 以上 因此加大力度实施节能节水对于 有效缓解企业生产能源 水资源紧张的矛盾 降低生产成本 增加企业 效益 走可持续发展道路 都具有十分现实和要重的意义 为积极响应国家开展清洁生产的号召 广东省翁源县茂源糖业有 限公司 简称 茂糖公司 下同 于 2007 年向省经贸委报名参加了广东 省自愿实施清洁生产企业 几年来分别与广州甘蔗糖业研究所 云南 义利达实业公司合作 成功地进行了 制糖生产节能节水开发研究 其 中 节能等压排水技术 与广州甘蔗糖业研究所合作 锅炉冲灰水净化 处理循环利用技术 与广州甘蔗糖业研究所合作 压榨均衡进蔗计量系 统 与云南义利达实业公司合作 经过广大科研人员的攻关努力 在清 洁生产方面实施了行之有效的措施 加快制糖生产节能节水技术的开 发研究并取得了可喜的成效 并取得了良好的节能 节水效果 5 1 2 国内外技国内外技术发术发展展现现状与状与趋势趋势 1 2 1 国外技国外技术发术发展展现现状状 国外甘蔗产业主产国为巴西 印度 泰国 美国等国家 2007 年巴 西甘蔗种植面积 10050 万亩 总产量 4 60 亿吨 印度面积 7755 万亩 但主要用于食糖生产 泰国种植面积 1480 95 万亩 美国面积 622 95 万 亩 蔗糖生产中废弃物的资源化综合利用和节水节能 降耗减排等技 术研究以印度 巴西和美国研究较多 其处理方法也各有不同 1 印度 印度 据 国际糖业杂志 报道 印度对制糖生产和糖蜜酒精生产所产生 的废水 废液的处理方法有两种 一种相对易于处理 对于生产中的蒸 发罐 结晶罐等的冷凝水和动力车间 汽轮发电机等设备的冷却水 只 受到轻微的污染 除温度较高外 水质基本无变化 属于低浓度废水 这部分水量约占总废水量的 30 50 其水质成分为 COD 值在 60mg L 以下 SS 在 100mg L 以下 在排放前可用好氧生物降解处理 另外一种废液是中浓度废水和高浓度有机废水 包括洗涤废水 锅炉 排水和送水泥浆 压粕水 洗滤布水等 含 BOD 值和 COD 值较高 色 暗并难于除去 并不易于排放 一般处理方法有如下几种 厌氧生物降 解 有时还要接着用好氧生物降解 生物堆肥 蒸发水分后灰化处理 蒸 发水分后干燥 生产牛饲料添加剂 2 巴西 巴西 巴西目前使用的废液排放技术称为 肥灌法 尽管该法可以提高 种植物的单产量 但并未能解决所有与之相关的问题 巴西糖业界认 为在巴西生物降解技术是大型酒精厂废液处理可行的一种替代方案 6 尽管生物降解后 生产沼气 就地排放酒精二次废液仍存在诸多技术 经济和环保问题 还有必要进一步改进该工艺使之更具性价比 3 美国 美国 美国联邦法典 40CFR 409 部分针对制糖行业生产过程中排放的 污染物制定了相应的排放标准 标准分为两部分 一部分为预处理标 准 要求污染源在排入公共废水处理系统前必须执行 另一部分是执 行标准 该标准是制糖企业污染物直接排入水域所必须执行的标准 标准规定了通过目前可以应用的最佳现有实用控制技术 BPT 及通过 常规污染源最佳控制技术 BCT 所能达到的新源 现源执行标准 标 准规定了污染物综合指标 BOD5 TSS pH 大肠杆菌以及温度的排放 限值 1 2 2 国国际际上技上技术发术发展的展的动态动态和和趋势趋势 制糖生产废水中含有高浓度的有机物 其酸度大 颜色深 固形物 达到 10 12 且污水产生量很大 如果直接排入自然水体中必然会 造成严重的污染 并入公用污水处理系统经济上不合算 所以 制糖生 产废水的高效处理一直是环境工程研究的一个重点 国外在这方面近 几年的最新研究成果如下 1 厌厌氧氧处处理理 制糖废水厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的 由于厌氧处 理时 去除 1kg COD 能产生 0 35m3的甲烷 反应器不受氧传递的限制 其中的固体停留时间 SRT 比水利停留时间 HRT 高出约 10 100 倍 单 位体积负荷远高于好氧系统 污泥产生量少 运行费用低 因而在制糖 工业废水处理中得到了广泛的应用 7 上流式厌氧污泥床反应器 UASB 是厌氧处理的一个有代表性的 形式 反应器下部为浓度较高的污泥床 上部为浓度较低的悬浮污泥 床 UASB 反应器有机物负荷可达到 l5kg COD m3 d COD 去除率为 90 左右时 其污泥负荷可高达 30 50kg COD m3 d 新型厌氧反应器以美国 Biothane Systems 公司研发的 Biobed EGSB 反应器较为突出 其反应介质与 UASB 中的颗粒载体上的微生 物生长特性相似 但它的最大的特点是并未使用载体介质 而完全使 用生物颗粒 在制糖废水高浓度负荷的情况下 此反应器非常适用 2 好氧 好氧处处理理 好氧降解是利用活性污泥在废水中的凝聚 吸附 氧化 分解和沉 淀等作用 去除水体中的有机污染物 其最终产物是合成的细胞体 水 和 CO2 由于好氧降解工艺的投资较低 操作条件简单 所以是有机污 染废水处理的首选 但是对于包含高浓度有机物的制糖废水 好氧处 理仍然存在着许多原理和工艺上的限制条件 因而在实际应用上不如 厌氧处理普遍 充气固定膜生物处理系统 ASFF 用于处理制糖废水是一种较新的 技术 在水利停留时间为 6 8h 的情况下 处理效果可以达到 BOD88 5 97 9 COD67 8 73 6 3 土地 土地处处理理 利用土地来进行有机污水的处理 主要是利用土地 植物的净化 功能 在治理废水的同时 又利用其中的水分和肥分来促进作物 林木 的生长 故而具有投资少 能耗低 易管理和净化效果好的特点 8 1 2 3 国内技国内技术发术发展水平与展水平与现现状状 制糖工业废水主要来自制糖生产过程和制糖副产品综合利用过程 废水一般含有机物和糖分 CODcr 和 BOD5 很高 废水大多带颜色 有 的颜色较深 含氮 磷 钾等元素较高 基本上不含有毒物质 制糖工 业废水的处理首先要做到清污分流 把废水按高 中 低三种浓度区分 开 高浓度废水 先回收利用 再处理 中浓度废水 包括高浓度废水经 第一级回收利用后的废水 含 BOD5 和 CODcr 低于 5000 10000 毫克 升 经净化处理后循环利用或排放 低浓度废水 主要是设备冷却水 和设备二次蒸汽冷凝水 应循环利用 1 国内相关 国内相关产产品和技品和技术现术现状状 制糖生产废水处理措施较多 技术工艺成熟 其相关产品主要有 酒精 酵母 有机肥料 复合菌肥 微生物蛋白 轻质碳酸钙 水泥 纸 张 味精 烧碱 热电 甲烷等 所采用的技术主要有 UASB SBR 厌氧 处理系统工艺 生物膜 活性污泥工艺处理 膜技术 活性生物滤塔 射 流曝气 曝气生物滤池技术 糖蜜酒精固化酵母发酵技术 糖厂废水处 理技术 糖蜜酒精浓缩焚烧技术 蔗渣制纤维饲料技术 蔗腊提取技术 等处理方式 2 国内取得最新 国内取得最新阶阶段成果 达到的技段成果 达到的技术术水平及水平及发发展展趋势趋势 目前 制糖废水的治理主要采用物化法和生化法 用物化法对废 水进行预处理 然后再进入生化系统 最后依次经物化处理及生物滤 池后达标排放 物化法处理包括 沉淀法 吸附法 电化学法 磁分离法 高级氧化法 蒸发浓缩法等 制糖废水的可生化性好 因此 国内外对 此废水的处理常采用生化法 主要有厌氧处理法 UASB 法 二段厌氧 9 法 厌氧 好氧处理法 厌氧 光合细菌处理法等 1 3 项项目的目的产业产业化前景分析化前景分析 甘蔗制糖过程中用水量较大 蔗糖的渗透提取 物料的稀释 蒸汽 的产生 冷凝以及设备的冷却等都需大量水 采用直供水工艺的制糖 厂 每吨甘蔗耗新鲜水约 10 15m3 广东是我国三大甘蔗主产区之一 为国家甘蔗优势生产基地 2008 年全省甘蔗种植面积 218 万亩 甘蔗 总产量 1160 万吨 如直接供水则制糖生产约需 23200 万吨新鲜水 同 时也将排出这些废水 将极大地影响到周边环境 带来极大的污染 目 前 我省有制糖企业 40 多家 南方地区有制糖企业 400 多家 这为本 项目成果推广应用的提供了广阔市场前景 甘蔗制糖节水少污染优化 示范技术可促进甘蔗制糖厂节水新技术 新设备的推广使用 减少糖 厂水资源消耗 提高水重复循环利用率 有效提高糖厂生产的经济效 益和可持续发展能力 对糖厂科技进步 节省资源减少排放 循环经济 的发展具有推动作用 本项目的成功实施将会带来巨大的社会效益和 一定的经济效益 完全可以实现社会 经济和环境的可持续发展 它在 节省能源 洁净生产 环境保护方面的 都是国家政策鼓励发展的技术 项目是以现有共性技术为基础的优化综合创新 已有扎实的前期 研究工作和应用经验 本项目研究内容可直接进入生产规模条件运行 技术风险小 技术的成功应用将使我省制糖企业的节水减污水平迈上 新的台阶 水资源消耗明显下降 降低生产成本 提高企业经济效益 成为全国糖业甘蔗糖厂节水减污典范 2 项项目研究开目研究开发发内容 方法 技内容 方法 技术术路路线线 10 2 1 主要研究内容主要研究内容 甘蔗制糖生产各工艺环节都需要大量水 采用节水减污优化示范的 循环用水技术工艺 制糖生产的耗水量可减少 80 90 可有效降低 用水量和节水减污 保护环境和实现产业的稳定可持续发展 本项目 主要研究内容包括 1 研究以甘蔗 研究以甘蔗为为原料在制糖原料在制糖过过程中的程中的节节水水优优化技化技术术 重点是传统 甘蔗制糖企业为适应节水减污目标 采用不同工艺条件 优化各种工 艺用水的要求 以及相应的现有设备改造技术 通过节水工艺优化研 究 使糖厂实现各种工艺用水合理分配循环利用 从而保证生产用水 运作的最优实用经济性 2 研究制糖蒸 研究制糖蒸发热发热能能优优化分配方案化分配方案 减少蒸汽进入冷凝水 减少 热损失 控制冷凝水温度 满足冷凝水抽真空操作 节约用水量 3 研究糖液蒸 研究糖液蒸发发系系统统中汽液分离技中汽液分离技术术 解决好汽凝水含糖量过高 而不能有效利用的问题 特别是使 1 2 效汽凝水的含糖量满足入炉水 的要求 达到降低生产用水和降低能耗的目的 同时降低汽凝水 COD 含量 使水质能符合各工段生产 4 研究 研究锅锅炉冲灰水炉冲灰水悬悬浮物分离技浮物分离技术术 达到悬浮物去除 水循环利 用 节水减污目的 5 研究洗 研究洗滤滤布水沉淀分离和回用技布水沉淀分离和回用技术术 使洗滤布水回用于压榨渗 透水 从源头上解决洗滤布水污染问题 2 2 拟拟解决的关解决的关键键技技术术 本项目实施的关键在于水循环优化节水技术 汽液分离液膜捕液 冷却技术和洗滤布水沉淀分离和回用技术 因此 本本项项目目拟拟解决的关解决的关 11 键键技技术术有 有 1 制糖工艺用水优化节水技术 制糖蒸发热能优化分配方案 减 少热损失 节约用水量 2 汽液分离 液膜多重捕液技术 充分回用汽凝水 低能耗高效 水雾液膜冷却器 有效降低蒸发 煮糖冷凝水的温度 3 过滤糖汁产生洗滤布水沉淀分离及回用于甘蔗压榨渗透水技 术 2 3 拟拟采用的方法 技采用的方法 技术术路路线线以及工以及工艺艺流程流程 甘蔗糖生产过程用水分工艺用水和生产用水 工艺用水主要包括 甘蔗压榨渗透水 煮糖用水 分蜜用水 洗滤布水 石灰消和用水等 这些用水主要取自蒸发系统的汽凝水 生产用水包括蒸发 煮糖 吸滤 机等系统的喷射冷凝器用水 锅炉除灰尘设备冲灰水 设备洗罐水 设 备冷却用水 锅炉补充水等 这些用水主要靠取外部新鲜水 2 3 1 拟拟采用的方法采用的方法 根据生产需要和清洁生产 节水节能 降耗减污等国家标准要求 项目从节水减污目标出发 尽量少取新鲜水 实现制糖工艺用水重复 循环利用 根据甘蔗糖厂生产工艺对各部分水要求和水质 对这些水采 用分别处理循环利用方法 使水澄清 过滤 降温 重新优化用于各生 产操作工艺 达到尽量少取自新鲜水目的 本项目拟采取的节水减污 优化方法如下 1 制糖蒸发热能优化分配方案 通过蒸发汁气等二次蒸汽的合理 利用 使煮糖 加热的热能应用蒸发汁气 提高蒸发汁气热能利用效率 大大减少末效蒸发罐进入冷凝器的蒸汽 减少热损失 由此有效减少 12 蒸发系统的冷凝冷却水用 并大大降低冷凝冷却水的温度 2 捕汁器在蒸发罐 煮糖罐改造应用 由于蒸发罐 煮糖罐在加 热蒸发过程 蒸发汁气气雾沫夹带糖份 一方面气凝结水含糖造成糖 损失 增加水中 COD 造成污染 另一方面汽凝水含糖使二效蒸发汽凝 水不能满足锅炉入炉水质要求 造成热能和水资源浪费 液膜多重捕 液分离装置应用蒸发罐 煮糖罐 使二效蒸发汽凝水的含糖量明显降 低 符合锅炉入炉水质要求 同时 为水循环优化节水打下基础 3 糖浆上浮取代糖浆的二次硫熏 利用糖浆上浮工艺过程中的 络合 絮凝和吸附作用 把糖浆中的杂质以及色素有效祛除 不再使用 二次硫熏工艺 可大大减少煮糖真空操作冷却冷凝水的二氧化硫的含 量 达到减污目的 4 蒸发 煮糖蒸发过程中 为达到节省蒸汽 采用抽真空操作 抽 真空冷却过程中冷却冷凝水吸收了蒸汽的热量 水温度达到 50 60 这部分水要重复循环利用 必须使冷却冷凝用水的温度控制在 35 环境温度 以下 才能满足喷射冷凝抽真空度的要求 满足蒸发 煮糖 生产的需要 采用低能耗高效水雾液膜冷却器 有效降低蒸发 煮糖冷 凝水的温度 使冷凝水能循环重复利用 减少新鲜水用量 5 洗滤布水沉淀分离及回用于甘蔗压榨渗透水技术 洗滤布水 含有大量固形物 首先把洗滤布水进行粗分离 除去蔗渣糠等大颗粒 子 调节洗滤布水 pH 值 加入絮凝剂 送到快速沉降设备进行沉降分 离 把大部分悬浮物除去 加入杀菌剂防止细菌分解糖分产生不良效 果 沉清后水回用于甘蔗压榨渗透水 13 2 3 2 技技术术路路线线及工及工艺艺流程流程 1 甘蔗制糖生 甘蔗制糖生产产工段工段废废水水产产生工生工艺艺流程流程图图 甘蔗制糖生产中压榨渗透提汁 物料稀释 蒸汽产生 冷凝冷却 洗罐 除尘 锅炉冲灰 冲洗滤布等都需大量水 为甘蔗制糖生产中废 水产生的主要来源 其废水产生工艺流程如下图 2 1 所示 图图 2 1 甘蔗制糖生甘蔗制糖生产产工段工段废废水水产产出工出工艺艺流程流程图图 除尘水 动力车间 机械冷却水 冲灰水 甘蔗 破碎 压榨 混合汁 H2O 蔗渣 压榨工段冷却废水 石灰乳 预灰 硫熏中和 连续沉降 石灰乳 清汁 多效蒸发 SO2 泥汁 分蜜 助晶 三系煮糖 糖浆 糖浆上浮 滤液 吸滤或压滤 干燥 成品 煮糖冷凝水 蒸发冷凝水 洗罐水 洗滤布水 滤泥 汽凝水 冷却水 糖蜜 14 2 节节水减水减污优污优化循化循环环利用示范技利用示范技术术工工艺艺流程流程 甘蔗制糖生产中根据产生的废水来源及 COD BOD5 SS 等指标 将其分为低浓度废水 中浓度废水和高浓度有机废水 针对不同废水 采用不同的节水减污优化循环利用工艺 经严格的节约用水 并将废 水作适当处理后循环利用 可将废水排出量降到 1 0m3 t 蔗或更少 当 加工周期终止时 将这个系统中剩余的水全部排放到厌氧塘 贮存约 31 周 BOD5 由进水的 3000mg L 降至 50mg L 水质达到排放标准后 再排出 目前国内对于洗涤水 冷凝冷却水以及压榨用水的循环利用 有一定的应用 并取得了较好的经济效益 环境效益 洗涤水循环利用 及其治理是糖厂水处理中的一个重要部分 由于它占制糖车间总排水 量和污染负荷量的 50 左右 若能得到合理的利用 则制糖的排污量 可减少一半以上 废水中含有大量泥砂 只含微量糖分和有机质 可考 虑将其固液分离后 上清液进行回用 采用循环用水工艺则耗水量成 倍下降 循环利用的供水流程图如下 水源头净化锅炉房用水 循环 利用 利用 冷却设施 汽机间及其他冷却用水补充水 冷水泵 蒸发 抽气器用水 调节水池车间水池 甲乙丙 糖冷凝器用水 部分排放 图图 2 2 甘蔗制糖甘蔗制糖节节水减水减污优污优化循化循环环利用技利用技术术工工艺艺流程流程图图 15 2 4 项项目的特色和目的特色和创创新突破点新突破点 2 4 1 项项目技目技术难术难点点 1 制糖蒸发热能优化分配方案制定 适应节能节水 2 高效水雾液膜冷却器和液膜多重捕液分离装置设计 大幅降 低冷却冷凝水的温度和汽凝水的含糖量 3 滤布水颗粒沉淀分离不彻底稳定 影响回用作甘蔗压榨渗透 水 2 4 2 项项目技目技术创术创新点新点 1 通过以甘蔗为原料在制糖过程中的节水优化技术 大幅度减 少用水 实现各种工艺用水合理分配循环利用 2 制糖蒸发热能优化分配方案 充分利用各效蒸汽 末效蒸发罐 没有蒸汽进入冷凝器 热损失趋向于零 3 液膜多重捕液技术 保证满足锅炉入炉水质要求 4 糖浆上浮取代糖浆的二次硫熏 不仅减少了煮糖冷凝水中的 二氧化硫 更使得白砂糖的含硫量大大降低 延长储存期限 且每年可 节约硫磺 66 吨 5 锅炉冲灰水悬浮物分离 利用重力自流不需要消耗能量 分级 多层微过滤 达到不取新鲜水循环利用 不外排废水 2 5 项项目完成后目完成后预预期期实现实现的技的技术术 经济经济指指标标及社会和及社会和经济经济效益 效益 对产业对产业 的的带动带动和提升作用 和提升作用 2 5 1 预预期期实现实现的技的技术术 经济经济指指标标 项目实施完成后 开发甘蔗制糖行业节水减少污染优化生产技术 16 工艺路线和关键配套设备 达到国家规定的甘蔗制糖业清洁生产的三 级标准 提升制糖行业的节水减排技术水平 建设形成一个日榨 3000 吨甘蔗糖厂节水减少污染优化示范工程 项目拟实现的技术经济指标如下 1 废水回用率达 90 以上 年减排废水548万吨 2 废水排放指标 表表 2 1 废废水排放指水排放指标标 序号项 目标准值 1PH6 9 2悬浮物70mg L 3化学需氧量100 mg L 4冷凝水降温温差8 10 以上 5氨氮10 mg L 6石油类5 0 mg L 7硫化物0 5 mg L 2 5 2 社会效益社会效益 糖厂是耗水和废水排放大户 节水减污技术示范应用 将促进节水新技 术 新设备的推广使用 减少糖厂水资源消耗 提高水重复循环利用率 降 低生产成本 有效提高糖厂生产的经济效益和可持续发展能力 成为全国糖 业甘蔗糖厂节水减污典范 对我国糖厂的节约型清洁生产有重要意义 项目 全面完成投入运行后 由于其节能 节水效果显著 使得企业的经济效益明 显提高 为企业今后的可持继发展创造了良好的条件 从而使企业更有经济 实力扶持和带动全县一万多户农民发展糖蔗种植 这不仅有效地解决了大 量农村富余劳力的就业问题 把山区的资源优势转化为经济优势 为扩大和 发展县城经济作出贡献 17 同时 项目全面完成后 企业每年节水 548 万吨 年减少 COD 排放 738 吨 悬浮物排放 1131 8 吨 节约排污费用 209 万元 由于可见 该项目由于 节水 减排效果明显 有效地降低了能耗 水耗 使得企业外排废水 炉渣和 烟尘等污染物明显减少 有效地保护环境 利国利民 2 5 3 经济经济效益效益 项目通过引进和研究应用节水减污优化循环利用技术和改进工 艺及购置使用节能节水设备后 可大大降低水资源的使用 减少废水 的排放 有效降低产品的生产成本 本项目其经济效益显著 本项目经济效益按照 3000 吨 日规模 水资源费 0 25 元 t 榨季生产 按 120 天来进行计算 则项目年可节约用水 548 万吨 节约排污费用 209 万 元 年减少 COD 排放 403 吨 悬浮物排放 1131 8 吨 详细节水排污情况计 算如下 1 采用水循环优化节水技术节约冷却冷凝用水效益计算 可节约水 13t t 蔗 节水资源 468 万吨 节约水资源费 117 万元 减少 COD 排放 4680000 40 l 187 吨 折合为 187000 污染当量 节约排污 费用 0 7 187000 13 09 万元 两项合计节约费用 130 09 万元 2 洗滤布水减污效益计算 洗滤布水按 25t h 排放计算 减少 COD 排放 25t h 24 120 天 3000 l 216 吨 折合为 216000 污染当量 按每一污染当量征收 0 7 元费用为标准计算 节约排污费用 0 7 216000 15 12 万元 减少排放悬浮 物 25 h 24 120 天 1500 l 108 吨 折合为 27000 污染当量 节约费用 0 7 27000 1 9 万元 两项合计节约费用 17 02 万元 3 蒸发二效凝结水满足锅炉入炉水质要求效益计算 18 节省锅炉软化水 20t h 可节约水资源 5 7 万吨 节约水资源费约 1 4 万 元 按软化水成本 1 5 元 t 计 节省软化成本 8 55 万元 两项合计 9 95 万元 4 节约热能 二效凝结水回锅炉用水所带入热量 软化初水温度由 25 加热到 100 每小时需消耗蒸汽加热热能 Q 100 25 20 1000 4 18 6 27 106 焦耳 可节省蒸汽 2 3t h 每吨蒸汽 2 7 106焦耳 费用 80 元计 节约费用 2 3 24 120 80 53 万元 5 锅炉冲灰水回用效益计算 节约用水 80万吨 节约水资源费 20 万元 减少悬浮物排放 1023 8 吨 折合为 255950 污染当量 节约排污费用 0 7 255950 17 91 万元 两项合计节约费用 37 91 万元 综上所述 一个 3000 吨 日的糖厂实施本项目后 一个榨季可减少 COD 排放 187 216 403 吨 减少悬浮物排放 1023 8 108 1131 8 吨 获 得经济效益 130 09 17 02 9 95 53 37 91 337 52 万元 3 项项目的目的组织实组织实施和运行机制施和运行机制 3 1 管理架构管理架构 为保障本项目顺利实施 加强项目组织管理工作 提高整体工作作效率 保证项目按时按质完工 达到预期的目标 项目拟成立项目建设领导小组 根据项目工作及工程实施实际需要 本着 科学 合理 高效 的原则 设置 本项目管理组织机构 明确各部门的岗位职责 工作标准 措施和办法 其 主要包括项目领导小组 办公室 技改办公室 财务部 工程部 技术部 验 收小组 通过各部门协调运作 负责企业项目建设 运营管理 确保公司各 项节能规章制度的贯彻执行和全面落实 19 工程部 项目领导小组 技术部 验收小组财务部 办公室 图图 3 1 项项目目组织组织机构机构图图 3 2 运行机制运行机制 茂糖公司项目领导小组研究分析甘蔗制糖生产过程中清洁生产 节水 减污优化的潜力 提出具体节水节能 降耗减污的要求 注重生产工艺环节 的节水减排 落实工艺技术经济指标 制定出完善的节水减污制度 以加强 项目节水减污的运行管理 3 3 技技术术推广模式与保障措施推广模式与保障措施 3 3 1 技技术术推广模式推广模式 本项目拟采取以下技术推广模式 首先 在项目建设完成后 将水循环优化节水技术 汽液分离 液膜多重捕液技术和过滤糖汁产生洗滤布水沉淀分离及回用于甘蔗压 榨渗透水技术进行集成和应用 对制糖生产中产生的废水进行资源化 循环利用 形成节水减污优化示范技术体系 其次 对技术各个工艺阶段的技术经济指标进行明确规定 制定 完善合理的节水减污优化示范技术操作规范 将技术工艺指标落到实 处 保证节水减污的实效性 再次 在项目实施地点建立技术推广示范点和举行节水减污经验 交流会 加大项目示范技术的培训和交流 以加强技术的示范推广和 应用 20 最后 加强对示范技术的完善和进一步深入研究 同时总结材料 和积累经验 加强宣传和推广应用 3 3 2 保障措施保障措施 为保证本项目技术得到广泛有效的应用 主要采取以下保障 措施 1 成立专门的技术推广示范应用小组和安排专业技术和推 广人员 加强对项目技术推广应用的组织和管理 保证该项目技术 推广工作的顺利进行 2 制定完善的节水减污优化示范技术推广应用计划 探索建 立技术示范推广应用的有效模式 3 安排专项技术示范推广应用经费 保证项目推广和示范应 用的经费 4 项项目目实实施的施的计计划划进进度度 本项目建设实施期为 2 年 计划从 2009 年 4 月到 2011 年 3 月 根据项目重点研究应用内容循环利用优化节水及降温澄清技术 汽液 分离液膜多重捕液技术和洗滤布水回流沉淀分离循环利用技术等节水 减污优化示范技术 科学设计项目建设实施方案 结合实际情况 按照 工程实施需要安排项目实施进度和实施内容 具体实施阶段和实施内 容安排如下 21 表表 4 1 项项目目实实施施进进度安排及度安排及实实施内容施内容 起 止 时 间 主 要 实 施 内 容 2009 年 4 月 2009 年 6 月 调研和收集国内外资料 完成项目整体方案设 计 工艺优化方案对比及筛选 2009 年 7 月 2010 年 1 月 建筑材料购置 基础设施建设 设备选型和购 置 2010 年 2 月 2010 年 4 月 项目设备安装 检测 调试和试生产 工艺条 件控制制定 2010 年 4 月 2010 年 8 月项目技术集成 产业化中试检测 2010 年 9 月 2011 年 1 月 项目方案整体实施 清洁生产和节水减污产业 化示范技术推广及应用 2011 年 2 月 2012 年 3 月准备项目材料 专家评审 项目验收 5 产产学研合作学研合作优势优势分析 包括工作基分析 包括工作基础础 合作 合作优势优势分析等 分析等 5 1 承担承担单单位概况位概况 人人员员 资产资产 业务业务与管理状况与管理状况 1 公司状况 公司状况 公司成立于 1999 年 9 月 是粤北地区最大的以制糖为主 农产品加工 综合利用相结合的股份制民营企业 翁源县优秀民营企业 韶关市重点农业 龙头企业 省扶贫龙头企业 省民营科技企业 全国 双爱双评 先进单位 连续七年评为韶关市农业龙头企业先进单位 2002 2008 公司长期以来注重人才引进和培养 注重员工队伍的建设和管理 至目 前为止 公司现有员工 336 人 其中具有大专以上学历的 38 人 现有各类 技术人员 176 人 高级职称 3 人 中级职称 15 人 已形成专业搭配合理 经 验丰富 技术熟练 精益求精 锐意创新进取的一支员工队伍 2 资产资产状况状况 公司发展势头迅猛 财务状况良好 经济效益显著 特别是在遇到全球 金融危机和食糖市场疲软价格低迷的情况下 2008 年公司的生产经营乃保 22 持了良好的发展势头 公司年末资产总额为 8929 8 万元 固定资产为 2076 8 万元 2008 年实现销售收入 6908 5 万元 利润总额 7 1 万元 良好的 经营状况为本项目顺利实施奠定了经济基础 3 业务业务与管理状况与管理状况 公司现在主要业务有 李花牌白砂糖 赤砂糖 食用酒精 甘蔗专用复 合肥等加工生产和销售 优质甘蔗良种引进 培育和推广种植 矿山污染土 壤能源甘蔗良种筛选 种植和推广等 其产品 李花牌 白砂糖和 96 食用酒 精连续六年被国家糖业质量监督检验中心评为优良奖和优秀奖 李花牌 白 砂糖 2007 年评为广东省名牌产品 公司现拥有日榨甘蔗 3000 吨生产线一 条 年产 1 万吨燃料乙醇生产线一条 年产 1 万吨甘蔗专用复合肥生产线一 条 公司已建立现代化企业管理制度 形成了科学化 制度化 规范化的管 理经营机制 岗位职权清晰 责任分明 内部管理执行力强 公司以国际质 量管理要求为标准 实行所有权与经营权相分离 总经理负责制的经营管理 模式 公司坚持以 农民增收 镇村增财 国家增税 企业增效 为经营发展理 念 着力实施 管理创新 科技创新和糖蔗产业化 三大发展战略 取得了良 好的经济效益和社会效益 为地方农业经济的发展和辐射带动农民致富发 挥了农业龙头企业的重要作用 获得了政府认可和称赞 5 2 本本项项目目现现有的研究工作基有的研究工作基础础 包括已有的包括已有的阶阶段性成果 段性成果 现现有科研装有科研装 备备条件 合作条件 合作单单位之位之间间以往合作情况以往合作情况 公司一直注重加强与华南理工大学 华南农业大学 省农科院 广州甘 蔗糖业研究所 韶关大学 云南义利达公司等科研机构的合作 自公司成立 以来 共引进和研究开发了制糖生产自动控制技术系统 山地蔗开发与品种 23 结构优化技术 二次蒸汽等压排水自动控制技术 制糖生产均衡进蔗自动控 制技术等 10 多项 使科技为企业发展奠定了良好的基础 其中与广州甘蔗 糖业研究所合作的广东省科技计划农业攻关项目 优化品种结构与原料蔗 生产管理及其产业化研究 于 2005 年 10 月通过省科技厅组织的技术鉴定 和项目验收 至 2007 年底 公司共计投入资金 600 万元对制糖生产线和酒 精生产线进行改造 共完成技术改造项目 18 项 技术创新项目 3 项 购置 科研和生产设备 117 台 套 设备 5 3 合作合作单单位之位之间间的的优势优势互互补补 或 或强强联强强联合 情况分析合 情况分析 广州甘蔗糖业研究所 原轻工业部甘蔗糖业科学研究所 是我国唯 一一家集甘蔗 制糖研究开发于一体的综合性科研单位 业务遍及全 国各地及国外多个蔗糖产区 在国内外制糖行业中享有很高的知名度 该所科技实力雄厚 现有技术人员 156 人 其中具有高级技术职称的 53 人 自 1958 年建所以来 共取得科技成果近 300 项 其中获国家 省 部级奖励 80 多项 承担或参加国家 六五 七五 八五 九五 攻 关 国家 863 课题 948 课题等重大科研项目 两次承担联合国援助项 目 承担科技部中澳国际科技合作项目 主持商务部国际甘蔗栽培技 术培训班 与美国 澳大利亚 古巴 泰国 新加坡等近 20 个国家及地 区保持着长期的合作与交流 国家糖业产品质量监督检测中心 全国 甘蔗糖业标准化中心 全国甘蔗糖业信息中心 国家食糖进出口认可 实验室 全国甘蔗糖学会均挂靠在该所 该所主要的技术与产品有 甘 蔗新品种选育 栽培 植保 农药 专用肥料 除草与光降解地膜及农 业生物技术 制糖新工艺和新设备 副产品综合利用 环保 蔗糖生产 专用助剂 自动控制仪器仪表 糖厂管理微机及网络系统 糖品及酒精 24 监督和仲裁检测及糖业标准化 甘蔗糖业科技信息等 目前 项目实施已具备良好的工作基础 广州甘蔗研究所 利用糖 蜜酒精糟生产甘蔗专用有机复混方法 和 两步分离法污水处理方法 的研究成果于 2004 年获国家发明专利授权 糖质作物清汁发酵生产 乙醇清洁生产工艺 的研究成果已申请国家发明专利 项目承建单位 在副产品的综合开发利用方面已开展了大量研究 包括利用蔗渣燃烧 发电 蔗渣生产生物腐质酸 制糖生产废水减排及资源化利用技术研究与 应用 滤泥发酵微生物菌株筛选等研究工作 6 以往承担以往承担项项目完成情况及主要成果目完成情况及主要成果 近五年内近五年内 高校的主要以 高校的主要以课课 题团队题团队的成的成绩为绩为主 主 6 1 承担国家省部承担国家省部级级有关有关课题课题完成情况完成情况 立立项项年度 年度 项项目目编编号 号 项项目名目名 称 称 计计划划类类型 完成型 完成时间时间 投 投资规资规模 完成效果模 完成效果 公司与广州甘蔗糖业研究所密切合作 成立了公司龙翔技术研究 中心 主要在糖蔗品种筛选 高效种植 制糖生产 甘蔗资源化综合开 发利用等方面进行技术研究和关键技术攻关 提升企业科技研发能力 实现科技成果示范和应用 其科研成果 山地蔗开发与优化品种结构 项目于 2003 年获韶关市科技进步三等奖 二次蒸汽等压排水自动控 制技术改造 项目于 2004 年获韶关市科技进步三等奖 制糖生产均衡 进蔗自动控制技术改造 项目获韶关市 2005 年度科技进步二等奖 制 糖生产废水综合治理及利用 获 2007 韶关市科技进步奖三等奖 利用 昆虫性信息素系统控制甘蔗螟虫技术 项目于 2007 年 12 月通过专家 组的成果鉴定 与广州甘蔗糖业研究所合作的攻关项目 广东省科技计 划项目 优化品种结构与原料蔗生产管理及其产业化研究 于 2005 年 25 10 月通过省科技厅组织的技术鉴定和项目验收 2006 年粤港攻关 燃料乙醇生产 应用关键技术及示范项目 项目编号 200649851 计划 完成时间 2009 年 8 月 目前进展顺利 6 2 以往科技成果以往科技成果转转化情况化情况 技技术术成果名称 成果名称 实实施施单单位 位 实实施地点 施地点 实实施施 时间时间 实实施效果等施效果等 茂源糖业有限公司是省科技厅认定的民营科技企业 几年来先后 与华南农业大学 广州甘蔗糖业研究所等科研机构进行了多方面的合 作 完成了多个省级科研项目 其科研成果包括 2006 年广东省科技厅项目 锅炉污水深层净化及再生复用技术研 究与应用 粤科计字 2007 130 号 项目实施时间为 2006 年 3 月 2007 年 10 月 项目实施完成后减污效果显著 污水中悬浮物的去除率 达 99 0 整个系统的工艺流程简单实用 且有着良好的稳定性和可靠