依靠高技术促进循环经济发展研究报告-轻工行业.doc

3.9 轻工行业3.9.1 造纸工业3.9.1.1 发展目标“十一五”期间，在2005年末的基础上，新增制浆生产能力555万吨（木浆能力435万吨，竹浆能力120万吨）、造纸生产能力560万吨、造纸林基地300万公顷（木材基地264万公顷、竹材基地36万公顷）。届时木浆新增产量370万吨，国产木浆比重达到15%，比2005年提高5个百分点；竹浆100万吨；纸及纸板500万吨；基地可产木材2500万立方米、竹材800万吨，实现造纸工业用材主要依靠造纸林基地供应。3.9.1.2 重点工程1） 年产1020万吨高得率、低污染机械纸浆生产技术与装备及高浓废水厌氧处理技术与装备研发工程。2）300500吨/日大型高效成套废纸处理和废纸脱墨制浆技术与设备研发工程。3）低污染非木纤维制浆新工艺与设备研发工程。4）幅宽5米，车速1300m/min造纸机生产线成套设备研发工程。幅宽6米，车速700m/min纸板机生产线成套设备研发工程。5）高得率机械浆生产低定量涂布印刷纸、轻型书刊纸和废纸再利用生产低定量、高强度包装纸及纸板的重点纸产品工程。3.9.1.3 关键技术1）研发技术 涂料配方、涂料制备和涂布技术的研究。工程颜料、纳米颜料的研究和开发。各种助剂包括具有助留、助滤、增强、防粘、抗水、防油、阻燃、助燃、光敏、热敏等化学品的开发和湿部化学的研究。高白度二次纤维浆漂白技术的研究和开发纸张新产品，例如高质量的含机浆和废纸浆的LWC纸、SC纸、轻型胶印纸的开发。白水封闭循环研究制浆造纸非工艺元素去除的研究中段废水二级生化处理后出水的回用技术用于废纸脱墨和纸浆漂白酶助剂的研究和开发草浆高浓黑液蒸发技术2）关键技术和设备 制浆：包括化学浆、机械浆、二次纤维浆1020万吨原木备料装备，包括新型剥皮机、削片机、木片筛以及相应的配套设备，现有产品基本上都是上世纪5060年代设计制造的，已不适应现代浆厂尤其是机械浆备料要求。化学木（竹）浆低能耗间蒸。我国木（竹）制浆，仍是40多年前采用的蒸锅或蒸球常规蒸煮工艺，急需开发低能耗延长脱木素间歇式蒸煮工艺，而且已完全具备开发条件。中浓技术，包括中浓浆泵、中浓混合器以及氧脱木素、漂白、浆料贮存所需的中浓塔，中浓洗浆、中浓筛选设备等，应在已有技术的基础上博采众长，进一步提高完善。二氧化氯制备成套装置；高浓黑液蒸发装置；高效低臭大型黑液碱回收炉；高效白泥脱水设备；机械浆大型盘磨机；废纸处理大型热分散装置及高效脱墨装置。 造纸机和纸板机生产线纸浆流送系统的脱气装置，低脉冲上浆泵和纸机筛；水力式流浆箱带稀释水横幅定量控制；靴型压榨；计量施胶压榨薄模涂布和短驻留上料刮刀涂布装置； 分区可控中高辊；软压光机及软辊超级压光机；高速复卷机；白水回收及污水处理；高效大型多圆盘过滤机；高效厌氧反应器 白水回收及污水处理高效大型多圆盘过滤机；高效厌氧反应器开发草类制浆新工艺 蒸煮工艺。蒸煮器采用蒸锅或蒸球，麦草采用传统的干法备料，就可以满足蒸煮要求，避免草片洗涤产生的污染负荷。纸浆得率高，强度好，可漂性好；黑液粘度低，蒸发性能好，不经任何预处理，蒸发站出液浓度超过55%，可采用低臭型碱回收炉，取消黑液直接蒸发，提高能源利用率，减少大气污染。洗浆黑液提取和封闭压力筛选。采用真空洗浆机和挤压设备相结合的洗筛封闭系统，可以将黑液提取率提高到90%92%。漂白工艺。目前采用的CEH三段漂，废水COD负荷200kg/t浆，并且产生有机氯化物（AOX）污染。如果漂前再增加中浓氧脱木素（0）段，完全可以漂到80%以上高白度，除A/Q预处理部分废水排污水处理外，漂白废水可以封闭循环进入碱回收系统。3.9.2 发酵工业3.9.2.1发展目标1）节粮和节能目标 通过技术创新和新技术的推广应用，至2010年吨产品玉米耗粮平均降低10%以上；玉米副产物利用率达98%以上。吨产品能耗平均下降10%以上。2）节水和环保指标发酵行业的废水占全国工业废水排放量2.3%。通过技术创新和新技术的推广应用，至2010年外排污水合格率达100%；工业用水重复利用率达95%以上；吨产品用水量平均下降50%以上。3.9.2.2重点工程和关键技术 1）发酵工程粮食资源节约型技术创新工程 重点为食品发酵制造业降低粮食消耗工程；粮食非淀粉部分综合利用工程；开发和利用纤维质类原料工程；生物质利用工程等。利用高新生物催化剂、高新分离技术进行玉米深加工的创新关键技术关键技术：将原用的玉米预处理的湿法改为干法，将玉米脱胚得到低脂玉米粉，基本不产生污水，既节水又增加了原料的利用率；利用膜分离技术和色谱分离对结晶葡萄糖母液色进行分离，色谱收率可达到90%，葡萄糖母液回用于生产,实现无母液的结晶葡萄糖生产封闭循环；利用色谱分离法对低纯度麦芽糖醇浆(50%55%)分离，可获纯度90%95%麦芽糖醇浆，用于生产结晶麦芽糖醇，获得率提高20%30%；利用膜过滤糖化液：取代传统的压滤机，回收淀粉含有蛋白质，增加了经济效益，提高成品质量。淀粉生产的废水,用膜分离回收蛋白和低聚糖后，生产用水回用。废水经过处理达到国家二级排放标准。玉米副产品的综合利用：玉米皮制结晶木糖和纤维油；副产玉米皮可提取木糖和有降血脂功效纤维油；玉米胚芽提取胚芽蛋白，胚芽含蛋白质18%20%，是全价蛋白，营养价值高；玉米蛋白粉提取醇溶蛋白，制可食包装膜；蛋白粉黄色素中可提取护眼玉米黄素Zeaxanthin和叶黄素Lutein。 玉米浸泡水的利用：玉米浸泡水含有较高的蛋白质，是生产饲料酵母好原料，理想的鱼粉替代物。推广范围：玉米为原料的淀粉、淀粉糖和用淀粉糖化液发酵制有机酸、氨基酸等行业。实施途径：行业牵头组织产学研结合的创新技术委员会；政府资金和政策支持；按产品和技术分类，由行业五年内建810个玉米深加工技术创新示范企业。 模拟移动床分离技术在糖醇行业中的开发应用关键技术：模拟移动床色谱（Simulating Moving Bed）是20世纪70年代初期美国通用石油公司开发的一种新型连续分离技术，具有高效、节能、运行成本低的优点。模拟移动床分离效率较一般层析高出许多。适合同分异构体，是分离提纯手性药物及生物药物、制备高纯度产品的理想工具。模拟移动床技术具有高效、节能的优点，高效是指其分离效率高，能够分离其它方法无法实现分离的两种物质，节能是指其运行成本低。应用范围：主要在木糖醇行业中推广应用，还可应于山梨醇、甘露醇、结晶麦芽糖醇等糖醇行业，应用领域较广。实施效益：在木糖醇行业中得到推广应用后可以大大提高木糖醇的总收率，使得木糖醇对玉米芯的收率提高9%左右，吨木糖醇玉米芯消耗从9吨降低到7.5吨以下。该项技术在糖醇行业得到推广应用后，对提高我国整个糖醇行业的技术水平，降低生产能源消耗具有重要意义。2）开发新原料生产高技术含量的发酵制品关键技术： 利用新型生物催化剂开发来源广泛、价格低廉的纤维原料生产生物能源，如沼气、燃料乙醇、生物柴油等；利用新型生物催化剂开发来源广泛、价格低廉的纤维原玉米水解糖生产高活性干酵母的工艺；开发适合我国人民生活习惯的高糖活性干酵母生产工艺；利用现代分子生物学手段选育高活性酵母菌种，耐冷冻酵母与冷冻面团的研究与开发，产品质量达到国际先进水平。采用细胞融合遗传技术和分子生物学诱变技术选育出适合玉米淀粉水解糖生产高活性干酵母的专用菌种，进行适宜玉米淀粉水解糖生产高活性干酵母发酵工艺和干燥工艺研究，最终实现在大生产中利用100%玉米淀粉水解糖生产高活性干酵母的目标。实施途径：由发酵协会酵母分会牵头组织产学研的创新领导小组，实施关键技术的开发个应用；在35年内建设35个发酵废物生产沼气、纤维素原料生产燃料乙醇、生物柴油的示范企业；食品用酵母和饲料酵母，在3年内建35酵母生产利用粮食原料的创新示范企业。3）发酵行业废水治理和废物综合利用创新工程 关键技术：发酵废水治理和装备；废物厌氧发酵沼气利用工程和装备；废物制造有机肥作肥料；工业用水循环利用工程等。氨基酸（味精、赖氨酸为主）废水治理和废物综合利用创新工程 氨基酸是生物技术重要组成部分。近20年来发展很快，目前全球有22种氨基酸能工业化生产，其总产量约300万吨，产值约50亿美元。我国氨基酸产量占全球产量二分之一，其中谷氨酸和赖氨酸产量最大，占到氨基酸总产量70%左右。2005年谷氨酸钠（味精）产量136万吨，产值136亿元，处于世界第一位；赖氨酸产量30万吨，产值约45亿元。生产技术水平、装备水平、综合利用水平有了不同程度的提高。但总体清洁生产水平不高，同行之间差别大。80%的企业废水都进行了治理，但多数仍是末端治理，有的治理路线存在废气二次污染；有的综合利用水平不高，排出的废水氨氮超标等。建议国家和企业加大科技投入，努力联合攻关。关键技术：应用基因工程、细胞融合、航天搭载等现代生物技术手段选育适合不同原料的高产酸，高转化率的氨基酸菌种，减少废水和废物的产生；根据氨基酸生产菌种的特点和代谢产物的要求，研究先进有效手段的控段和技术并选择耗能低的发酵装备，提高发酵效率，降低粮食的消耗；高浓度有机废水浓缩、喷浆、造粒、干燥生产有机生物肥的过程中废气二次污染处理技术，使味精生产的废物得到综合利用；研究采用膜分离、多效蒸发、连续等先进工艺处理废水，降低氨氮排放量的处理技术；热电联产回收热源降低能耗关键技术；过程水的回收利用降低水耗的处理技术。推广范围：以上关键技术可以在全国味精生产企业以及用细菌法生产的氨基酸领域推广。实施效益：（以味精为例）2005年味精产量136万吨，年平均用粮360万吨，用水1.9亿m3，用煤254万吨、用电13.6kwh。关键技术实施后，增加的经济效益：（以每吨味精消耗计）粮耗从2.7吨降至2.3吨，可节约粮食54万吨；水耗从140吨降至80吨，可节约水0.8亿吨；煤耗从1.87吨降至1.13吨，可节约标煤100万吨；电耗从1000kwh降至700kwh，可节约电4亿kwh。有机酸（柠檬酸为主）废水治理和废物综合利用创新工程我国是柠檬酸生产大国，年产柠檬酸65万吨，占世界产量的1/3，产品畅销国内外市场。与其它发酵行业相同，柠檬酸生产过程中产生大量废水和废物。 从2000年开始，柠檬酸行业认真执行国家5部委的治理污染的文件，认真对废物进行处理，每年由协会组织专家组对各企业进行环保检查，取得了明显的成果，再生资源的利用取得了重大进展。绝大部分企业得到了有效的治理。目前，全行业废水排放COD总降解率达95%以上。废水处理工艺渐趋成熟，各企业基本上都采用了厌氧好氧生化处理，辅之以调节、沉淀、絮凝、过滤等工序。处理设施不断更新换代。厌氧反应器大多采用IC或EGSB等新一代的设备，有机负荷可达20kg/m3.d以上。好氧装置普遍采用活性污泥法，陈旧的设施逐渐被淘汰。控制系统日趋先进，计算机应用已相当普遍。厌氧产生的沼气的利用率已经达到相当高的水平。在沼气的利用中，有的用于溴化锂制冷、余热锅炉，有的引入锅炉燃烧，有6家厂采用了沼气发电项目。据企业核算，每生产1吨柠檬酸排出的有机废水，经厌氧反应，所产沼气可发电220kwh以上。除了用于处理站的运行外，还可用于生产线的用电。也就是说，可降低柠檬酸单位电耗约200kwh。发电后的尾气仍高达500以上，可以利用余热锅炉，溴化锂中央空调或用于热风炉干燥菌渣。厌氧反应器所产的颗粒污泥，作为高活性的菌种，也有很好的收益。一个5万吨级的柠檬酸厂，仅厌氧污泥的收入，每年可在200万元以上。关键技术：继续开发有自主知识产权的柠檬酸废物治理技术和装备，包括采用离子色谱和离子吸附的高新技术