年产0000吨淀粉酶项目建议说课材料

1、年产 10000 吨淀粉酶项目建议书目录1. 项目建议书1.1.项目简介11.2.项目建设的目的和意义11.2.1. 淀粉酶介绍11.2.2. 淀粉酶的制备方法11.2.3. 淀粉酶在各方面的应用21.2.4. 项目提出的背景和依据21.2.5. 投资的必要性和经济意义31.2.6. 产品需求初步预测31.3.产品方案和拟建规模31.4.1.3.1. 本项目拟建内容3工艺技术初步方案41.4.1. 工艺流程41.5.主要原料、燃料、动力的供应41.5.1. 原料来源41.5.2. 水、电、热、燃料供应41.6.主要设备、公用工程和辅助工程的初步方案51.6.1. 主要工程51.6.2. 公用工

2、程51.6.3. 辅助工程51.7.环境保护51.7.1. 本项目设计采用的环保标准51.7.2. 主要污染源和污染物61.8.工厂组织与劳动定员61.8.1. 工厂班制和劳动定员61.8.2. 项目实施初步规划61.9.投资结算和资金筹集方案61.10.结论与建议72. 厂址选择72.1. 厂址选择报告72.2. 投资环境72.3. 水资源及电力资源供应82.4. 原料供应以及产品销售82.5. 环境影响评价83. 总平面设计93.1. 总平面布置图93.2. 设计说明书93.2.1. 设计依据93.2.2. 布置特点103.2.3. 主要指标104.工业设计104.1. 原辅料及菌种104

3、.2. 产品方案104.3. 工艺流程图114.4. 发酵过程114.4.1. 菌种114.4.2. 接种量114.4.3. 接种菌龄114.4.4. 温度114.4.5. pH124.4.6. 搅拌124.4.7. 泡沫124.5. 淀粉酶的提取纯化124.5.1. 淀粉酶的粗提124.5.2. 淀粉酶的分离纯化124.5.3. 浓缩124.5.4. 干燥134.6. 物料横算134.6.1. 计算过程134.6.2. 计算结果144.7. 水电平衡154.7.1. 全年用水量计算154.7.2. 全年用电量计算165.设备生产能力计算生产设备选型175.1. 设备生产能力计算175.2.

4、主要设备选型186.工厂卫生196.1. 厂内部总平面布局的卫生196.2. 厂房内部环境卫生196.3. 生产车间卫生197.公共工程和辅助工程197.1. 公共工程197.2. 辅助工程208.企业组织和劳动定员208.1. 企业组织209.工作制度219.1. 劳动定员2110.环境保护与生产安全2210.1. 主要污染源和污染物及治理措施2210.2. 工厂执行的环境卫生标准2211.经济核算2311.1. 设计概算2311.2. 设备费用一览表2311.3. 经济技术分析2411.4. 工厂成本2411.4.1.原辅料总成本2411.4.2.包装材料成本2411.4.3.水费耗用25

5、11.4.4.工人工资、动力费、设备折旧费2511.4.5.税金2512. 参考文献261. 项目建议书1.1. 项目简介项目名称：淀粉酶发酵工厂的建立 承办单位：山东济南招商合作局 项目地址：山东济阳经济技术开发区 项目总投资： 5050 万元 项目内容：淀粉酶生产厂 建厂规模：年产 10000 吨淀粉酶 项目的依据和原则：（1）山东济南市济阳县发展和改革局立项批复。（2）山东济南市济阳县设计勘测岩石工程勘测报告。（3）认真执行国家及有关部门制定的标准规范。 （ 4）以科学的求实精神对项目的技术方案进行多方论证和比较，选出技术先进、 经济合理、安全可靠的设计方案，为投资决策提供依据。1.2.

6、 项目建设的目的和意义1.2.1. 淀粉酶介绍淀粉酶开放分类： 医学、药理学、消化系统药物、助消化药淀粉酶（amylase）般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等a 1, 4-葡聚糖，水解a 1，4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为a-淀粉酶与B -淀粉酶。（ 1 ）a -淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断a-1, 4-链。因此，其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失， 最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主， 此外， 还有麦芽三糖 及少量

7、葡萄糖。另一方面在分解支链淀粉时，除麦芽糖、葡萄糖外，还生成分支部分具有a-1 , 6-键的a -极限糊精。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50 %，但在细菌的淀粉酶中，亦有呈现高达 70分解限度的（最终游离出葡萄糖）（2） 3 -淀粉酶与a -淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断a 1， 4-葡聚糖链。主要见于高等植物中（大麦、小麦、甘薯、大豆等），但也有报告在细菌、牛乳、 霉菌中存在。 对于象直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡 萄糖。作用于支链淀粉或葡聚糖的时候，切断至a-1, 6-键的前面反应就停止了，因此生成分子量比较大的极限糊精。1.2.2.

8、淀粉酶的制备方法以蛋白质和结构与功能为基础，从分子水平上认识生命现象，已经成为现代生物学发 展的主要方向， 研究蛋白质， 首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。 蛋白质的制 备工作涉及物理、 化学和生物等各方面知识， 但基本原理不外乎两方面。 一是得用混合物中 几个组分分配率的差别， 把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中， 如盐析， 有 机溶剂提取， 层析和结晶等； 二是将混合物置于单一物相中， 通过物理力场的作用使各组分 分配于来同区域而达到分离目的，如电泳，超速离心，超滤等。在所有这些方法的应用中必 须注意保存生物大分子的完整性，防止酸、碱、高温，剧烈机械作用而导致所提物质

9、生物活 性的丧失。 蛋白质的制备一般分为以下四个阶段： 选择材料和预处理， 细胞的破碎及细胞器 的分离，提取和纯化，浓细、干燥和保存。微生物、植物和动物都可做为制备蛋白质的原材料，所选用的材料主要依据实验目的 来确定。对于微生物，应注意它的生长期，在微生物的对数生长期，酶和核酸的含量较高， 可以获得高产量， 以微生物为材料时有两种情况： （1）得用微生物菌体分泌到培养基中的代 谢产物和胞外酶等； （ 2）利用菌体含有的生化物质，如蛋白质、核酸和胞内酶等。植物材料 必须经过去壳， 脱脂并注意植物品种和生长发育状况不同， 其中所含生物大分子的量变化很 大，另外与季节性关系密切。 对动物组织， 必须

10、选择有效成份含量丰富的脏器组织为原材料， 先进行绞碎、脱脂等处理。另外，对预处理好的材料，若不立即进行实验，应冷冻保存，对 于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。1.2.3. 淀粉酶在各方面的应用耐高温 a淀粉酶具有极好的耐热性，能广泛应用于淀粉、酒精、啤酒、味精、酿造、 纺织退浆等工业上。淀粉酶广泛地应用于纺织品的褪浆，其中细菌淀粉酶能忍受 100110C的高温操作条件。真菌产生的a一淀粉酶 催化淀粉降解成可被酵母利用的糖，面包等食品制作等。淀粉 酶类餐厅洗碗机的洗涤剂， 用于去除难溶的淀粉残迹。 麦芽中的淀粉酶， 将酿酒原料淀粉和 蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇

11、的产量。耐高温a-淀粉酶SBA-007 采用地衣芽孢杆菌经液体深层发酵、 提取等工序精制而成的浅褐色液体高效生物制 剂，广泛应用于啤酒等生产中。1.2.4. 项目提出的背景和依据近几十年来，随着酶工程的迅猛发展，酶在生物工程、生物传感器、环保、医药等方 面的应用也日益扩大， 可以说酶已成为国民经济中不可缺少的一部分， 现实生活中， 人们的 衣、食、住、行及其他方面的新技术几乎都离不开酶。由于我国经济的发展，食品安全问题 被国家高度重视， 且食品安全法规已经出台， 淀粉酶作为安全高效的生物催化剂被食品工业 如淀粉糖、酒精、啤酒、味精、食品酿造、有机酸、纺织、印染、造纸及其他发酵工业等工 业上广泛

12、应用，是目前国内外应用最广、产量最大的原料之一。淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等，以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断a-1 , 4-链。它能在较高的温度下迅速水解淀粉分子中a -1 , 4葡萄糖苷键，任意切断成长短不一的短链糊精和少量的低 聚糖，从而使淀粉的粘度迅速下降，简化生产工艺，改善劳动强度，降低成本，节约粮食， 提高产品质量和劳动率等。济阳县是济南市的近郊县，具有得天独厚的区位优势和丰富的自然资源，是山东省会 城市济南在“十五”期间规划建设的辅城之一，通讯便利，能源充足，背靠济南这个拥有300 多万人口的大都市，位于北京和上

13、海两个重点城市之间，可以辐射到东北、华北、华东 和西北地区，交通发达，有着广阔的市场发展空间，是投资兴业的一方热土。1.2.5.投资的必要性和经济意义长期以来国际国内市场对淀粉酶的需求持续稳定增长，是需求量最大的酶制剂之一， 广泛应用于纺织退浆，酒精，啤酒，白酒，制药，酱油酿造，饴糖，葡萄糖制造以及一切以 淀粉为原料的食品加工工业和发酵工业。第二次世界大战以后，随着抗生素工业的发展，微生物的培养技术、发酵工艺和发酵 罐的革新，酶制剂工业有了飞跃的发展，进入了工业化大生产的阶段。据统计，淀粉酶和糖 化酶是酶制剂的主要产品。 如美国 1975 年酶制剂的总产值为 5151 万美元，淀粉酶类为 15

14、50 万美元， 1980年总产值为 6681 万美元，其中淀粉酶类约 20%。在日本， 1976年酶制剂总 销售额为 2999 百万日元，淀粉酶为 1530 百万日元，占 50%。目前工业生产上主要以微生物发酵进行大规模生产淀粉酶， 我国从 1965 年开始应用枯 草芽胞杆菌BF7658生产淀粉酶，当时仅无锡酶制剂厂独家生产，年产量仅1.022 X 104Kg/吨。 近年来我国酶制剂工业蓬勃发展，品种和产量也不断增加， 但同国外酶制剂行业比尚有一定的差距。国外淀粉酶发酵水平达900U/ml，耐高温淀粉酶发酵水平为300 U/ml，而我国常温淀粉酶活力为 300-500 U/m ,耐高温淀粉酶获

15、利仅为50 U/m ,并且我国淀粉酶制剂类型、品种和产菌种都很单一， 由于我国淀粉资源丰富， 淀粉酶应用范围广泛， 淀粉酶工业的发展 也必将促进我国其他工业的迅速发展。 为适应国民经济发展的需要， 应进一步扩大淀粉酶的 品种和产量。1.2.6.产品需求初步预测国内外淀粉酶的市场现状及前景展望，我国是一个农业大国；淀粉的产量位居世界第 二，淀粉深加工工业是一个庞大的工业体系，耐高温a-淀粉酶的生产和应用，为淀粉质原料的深加工提供了更好的条件，对于提高收得率、降低消耗、提高产品质量、增加效益，特 别对于节约工业用粮起到了重要作用，广泛用于麦芽糖、啤酒、味精、有机酸、乙醇等淀粉 深加工产品的制造。

16、目前全国各类淀粉总产量约 900万吨， 绝大部分需要深加工， 需要耐高 温a -淀粉酶万吨以上，因此该产品在满足国内市场需求、 替代进口方面有充足的市场空间。1.3. 产品方案和拟建规模1.3.1. 本项目拟建内容生产车间，包括原料加工车间、发酵车间、装配车间；生产设备、污水处理设备、包装设备及其他相应设备，配套建设相应的公用工程及服务性设施；建设相应的环保设施。拟建规模：初步拟定生产淀粉酶 1 万吨建设地点：拟建于山东省济南市经济开发区占地面积： 15000 平方米1.4. 工艺技术初步方案1.4.1. 工艺流程原料T粉碎T过筛T咼温咼压杀菌保藏菌种T斜面种子培养T摇瓶T液体种子扩大培养T液

17、体深层发酵T过滤T浓缩T 硫酸铵沉淀T过滤T洗涤并溶解酶泥T浓缩T液体酶制剂干燥造粒T固体酶制剂技术来源：与科研机构合作研发菌种来源：通过购买获得1.5. 主要原料、燃料、动力的供应1.5.1. 原料来源生产淀粉酶的原料主要有淀粉、玉米粉和无机盐。济阳县位于黄河下游，鲁北平原的 南部，总面积 1076 平方公里，耕地面积 6.7 万公顷，具有得天独厚的区位优势和丰富的自 然资源， 是山东省会城市济南在 “十五” 期间规划建设的辅城之一， 是投资兴业的一方热土。 济阳县农副产品丰富， 是全国粮食基地县和畜牧基地县， 山东省淡水鱼和蔬菜生产基地。 耕 地资源丰富，农民人均占有耕地 2.2 亩，位于

18、济南市各县区之首，居全省上游。常年种植小 麦、玉米、大豆等农作物，粮田面积多年稳定在 50 万亩左右，粮食总产量在 45 万吨左右， 其中小麦产量在 2 亿公斤左右，全县每年约有 1亿公斤的小麦进入商品流通领域， 8000 万 吨的济阳国家粮食储备库工程正在建设之中，今年又在济阳、跺石桥、唐庙管区规划了 2 万亩的专用小麦生产基地；大豆种植面积稳定在3700 多公顷，总产量 1 万吨左右，品质优良。因此在该地区可获得廉价丰富的原料供应，完全可以满足生产要求。1.5.2. 水、电、热、燃料供应济阳县随着经济的快速发展和社会的不断进步，形成了自己特有的发展优势。区位优 势明显，黄河、徒骇河、土马河

19、流经县境，水、电、道路、供热等基础设施配套齐全，发展 环境优良；实行“一站式”审批、 “一条龙”服务，具备企业发展的良好环境；济阳县地下 含有丰富的石油、天然气、地热资源，具有很咼的开发价值，是胜利油田新开发区。目前开 采量仅为蕴藏量的 10%左右，每天可生产天然气 8000-10000 立方米，现已探明和准备联合 开发的曲古 1 气井，储量 1 亿立方米以上，且天然气的质量较好，含甲、乙、丙烷80%以上。地热资源也正在钻探开发中。石油、天然气、煤炭资源储量丰富，劳动力充足，用工成 本低廉，是企业投资的最佳选择。电力由济南、德州双向供电，电力充足，生产、生活用电全年保障供给。1.6. 主要设备

20、、公用工程和辅助工程的初步方案1.6.1. 主要工程发酵罐 种子培养罐 粉碎机 储罐 结晶釜 冷却设备 离心机 干燥设备1.6.2. 公用工程给排水工程：清洁水使用自来水，具有大型的储水系统及各种送水，排水管道。在工 厂车间里，地面要有排水浅沟，便于清洗设备的污水的排出。还要有冷却水通道，要建立冷 却水循环利用的管理系统。供电工程：工厂附近的变电站 供气工程：在发酵工程中需要通无菌空气，因此需要空气压缩站及空气过滤系统。要 求此系统严格密封， 防止漏气污染现象， 对于产品生产时升温保温用以及宿舍供暖用的蒸汽 可有锅炉提供。锅炉房用的能源是煤。制冷工程：在原辅料储备库以及产品储备库要设有制冷设备

21、，以保证原料和产品的质 量原料输送系统：浸泡好的玉米粉的输送，浸泡大豆粉的输送，输送到发酵罐，发酵液 需输送到超滤系统，因此需要输料系统。1.6.3. 辅助工程项目需要土建的辅助系统：原辅料库、成品库、办公楼、技术研发中心、餐厅、车库、 厕所、工人公寓、自行车棚、展厅、传达室、锅炉房、制冷站、机修部、空气压缩站、水处 理中心、污水处理池等。运输设施：厂外运输的主要有 4-5 吨的大卡车以及货物起吊机。厂内的运输主要为升 降式手推车，电瓶搬运车，泵。1.7. 环境保护1.7.1. 本项目设计采用的环保标准GB8978-1996 污水综合排放标准GB16297-1996 大气污染物综合排放标准GB

22、13271-2001 粉尘污染物排放标准GB12348-1990 工业企业厂界噪声标准1.7.2. 主要污染源和污染物本项目环境污染主要来自生产中产生的部分发酵液和废渣、 动力设备噪音及锅炉烟尘、 排放的二氧化硫和炉渣。发酵液经活性污泥处理后BOD 在 200 左右，再经沉淀处理后随冲刷水排放， 也可直接用于农田灌溉。 发酵液过滤过程中产生的废渣可加工成农业有机肥销售， 增加产品的附加值。 动力设备噪音在机器造型上注意进行防噪音处理， 并将动力设备单独设 定在封闭的厂房内，以减少噪音污染。锅炉采用麻石水膜除尘器，除尘率可达92%，完全满足城市建厂对环保的要求。 炉渣及粉煤灰可作为本市建材的制砖

23、原料， 综合利用。 以氨水 为脱硫剂的新式脱硫装置，脱硫率达85%，基本做到零污染。1.8. 工厂组织与劳动定员1.8.1. 工厂班制和劳动定员本厂采用事业部制，全厂共 164 人，其中厂长 1 人，副厂长 1人，总监 1 人，行政部 16 人，技术中心 14人，物流营销 32人，管理 12人，车间 87 人。1.8.2. 项目实施初步规划项目工期 15 个月，进度安排为：2008 年 67 月2008 年 7 月2008 年 89 月2008 年 910 月2008 年 910 月2009 年 3 4 月 并进行生产培训。2009 年 56 月2009 年 7 月完成项目材料并设计。 进行可

24、行性研究并提交可行性研究报告。进行工程勘测和设计。完成工艺设计并筹集资金。 利用筹集资金进行土建工程并考察订购设备。贷款资金到位， 土建完工， 设备到位安装并购进原料， 招聘工人设备安装并调试。项目完工投产。1.9. 投资结算和资金筹集方案项目总投资 5050 万元，其中征地费用 200 万元,土建工程投资 500 万元，设备费用 1300 万元， 器具购置及其他工程费用 410万元，建设期利息及不可预见费用 550 万元，流动资金 2000 万元。资金筹措方案：自筹 2550万元，申请银行贷款 2500 万元。经济效益和社会效益的初步估算：项目完成之后可年产淀粉酶 1 万 t ，项目年销售收

25、 入为 23856万元，年总成本费用为 9822万元，年利润为 6875 万元。又由于第一年的产品的 销售不是很稳，所以要还清贷款至少需要三年，第一年还清40% ，第二年还清 30%，第三年还清 30%即所有的利息。项目建成后一方面可以吸纳当地剩余劳动力，增加当地居民收入。另一方面，该项目还可以解决当地农作物秸秆浪费的问题， 增加当地农民的农业收入， 生产中产生的废渣还可 以作为农业用有机肥。1.10. 结论与建议本项目投产结构合理，投资少，见效快，效益高，投资回收期短，发展前景广阔，并 符合国家可持续发展战略和三农政策， 能积极的带动当地农业的发展， 为社会带来经济效益 和社会效益。此项目切

26、实可行，但产品过于单一，要积极开发新产品，调整产品结构，优化 管理模式，提高经济效益。2. 厂址选择2.1. 厂址选择报告本着经济、 合理、 优势的原则， 根据本项目的性质和对建厂地区及地址的相关条件进 行实地考察和论证分析，最后厂址选在济阳县。济阳县地势平坦，土沃水肥，四季分明，物产丰富， 农林牧副渔各业俱兴，发展农业 有着得天独厚的优越条 件，是全国粮食生产基地县和畜牧生产基地县， 山东省 淡水鱼和蔬 菜生产基地，山东省优质高产高效农业示范县。全县辖7镇13乡， 版图面 积1 0 7 6平方公里，耕地10 0万亩，人口5 2万。济阳县位于黄河下游北岸， 是山东省会济南市的近 郊县， 属沿海

27、经济开发区。 济阳县 位于暖温带半湿润季风气候区内，四季分明，年平均气温12.8 C,年平均无霜期195天，年太阳辐射量124.4千卡/平方厘米，年降水量 583.3mm ,降水多集中在7-9月份。交通条件：济阳县交通条件便利，县域内有国道 220线、104线，省道 248线、249 线纵横交错，近靠济南至青岛、北京至上海的高速公路，距济南市区仅30 公里，距济南国际机场仅 8 公里。乡村公路密布成网，公路密度达到每平方公里 0.44公里。特别是随着济 北大道、济南绕城高速和黄河三桥的建设，济阳与省会济南、济南国际机场、济青高速、京 福高速等的连接将更趋于现代化，大大缩短行车里程。通讯和宽带网

28、络：济阳县通讯发达，已经实现了村村通电话，实现了国内国际联网， 电话总容量达到 2.34万门。电话线路由临沂市电信公司和网通公司提供， 全县拥有万门程 控电话， 可提供国际、国内直拔电话，传真，移动电话，电报，租用线路，电报设备和因特 网等服务。2.2. 投资环境济阳县外向型经济格局已初步形成，实行“一站式”审批、 “一条龙”服务，具备企业 发展的良好环境。通过多年的努力，济阳的投资环境日臻完善。硬环境建设方面，经济发展 的载体“一区六园”已形成规模，且基础设施配套达到较高标准。“一区”即山东省济北开发区，“六园”即县内六个工业园区，基础设施配套均达到“九通一平”标准。软环境建设 方面， 在国

29、家法律法规允许的范围内， 济阳县立足长远， 大胆实践， 灵活变通， 打造政策 “洼地”，对工业项目实行 “税外无费” 和一系列优惠政策， 并坚持一事一议 “政策跟着项目走” ； 努力转变服务理念， 创新服务方式， 提高办事效率和服务水平， 打造服务 “高地”，实行“全 程式”、“保姆式”服务；严格规范执法，坚决打击各种破坏市场经济秩序和发展环境的不良 行为，打造安全“宝地” ；完善机构，设有行政审批服务中心和发展环境投诉中心，审批中 心推行“限时服务” ，投诉中心实行“ 24 小时”全天候服务。现已建成机电、 纺织、石材、 化工、粮油、畜牧饲养加工、干鲜果、蔬菜等10大出口支柱产业，98年全县

30、自营出口创汇1 500万美元。对外合作领域已扩展到机械、轻工、化工、建材、针织、房地产开发等领域，投资国别涉及美国、日本、德国、俄罗斯、港台等二十多个国家和地区。2.3. 水资源及电力资源供应济阳县水资源丰富，水质较好，无污染。全县常年平均水资源总量为25288.1 万立方米，水资源可利用量（包括地表水、地下水和客水）为 47313.6 万立方米，全县每亩平均占 有水资源量 484 立方米， 每人平均占有水资源量 920 立方米， 均高于全省平均值。 地表径流 多年平均50.4mm ,径流量6190万立方米，地下水可利用量15216万立方米，被农业部授予 的西瓜名牌“太平宝”就生长在济阳县的西

31、部太平乡地区，主要是采用地下水资源浇灌，95年三株口服液生产基地落户济阳县的孙耿镇也是看中了济阳县丰富、优质的水资源。 黄河水是济阳县的主要客水资源， 多年平均引黄 2 亿立方米， 黄河大米、 黄河鲤鱼主要由黄河水养 育，品质优良，驰名中外。电力由济南、德州双向供电，电力充足，生产、生活用电全年保障供给。石油、天然气资源丰富， 储量巨大， 具有良好的开发前景。 所以济阳县的水和电力足以满足该厂对水和 电力的需求2.4. 原料供应以及产品销售济阳县农副产品丰富，是全国粮食基地县和畜牧基地县，山东省淡水鱼和蔬菜生产基 地。济阳县耕地资源丰富， 农民人均占有耕地 2.2 亩， 位于济南市各县区之首，

32、 居全省上游。 粮田面积多年稳定在 50 万亩左右，粮食总产量在 45 万吨左右，大豆种植面积稳定在 3700 多公顷，总产量 1 万吨左右，品质优良。所产的产品主要供给食品厂、发酵厂以及出口，济南市有几十家食品厂，山东省发酵 厂也有几十家，并且济阳县的交通发达，为产品的出口创造了便利的条件。2.5. 环境影响评价本公司以生产淀粉酶为主，主要用于食品和发酵行业，对于周围的环境没有太大的要 求。而济阳县有着丰富的自然资源，黄河、徒骇河、土马河流经县境。具有得天独厚的区位 优势和丰富的自然资源，是山东省会城市济南在“十五”期间规划建设的辅城之一。本厂应执行的环境卫生标准有污水综合排放标准 GB-8

33、978-1996 、工厂企业厂界 噪声标准 GB-12348-1996 、地面水质量标准 GB-3838-1996 、环境空气质量标准 GB-3095-1996 。本厂的主要污染来源是废水和废渣。废水主要是清洗水、原料处理水、生产淀粉酶的 废水， 清洗水和原料处理水主要是含有一定的悬浮物， 没有毒性， 经过生物活性污泥法处理后可直接用来灌溉农田。废渣主要是发酵结束后产生的下脚料，可以经过杀菌，杀死存活的大肠肝菌之后运到当地的农民的田地里，当作肥料，既可以处理大量的肥料又可对资源重新利用，增加产品的附加值。动力设备噪音在机器造型上注意进行防噪音处理，并将动力设备单独设在封闭的厂房内，以减少噪音污

34、染。锅炉采用麻石水膜除尘器，除尘率可达92%，完全满足城市建厂对环保的要求。以氨水为脱硫剂的新式脱硫装置，脱硫率达85%。基本做到零污染。建成后绿化面积达 15000平方米，主要的绿化区域是办公区和生活区以及公用场地的 绿化，防护林和道路的绿化。3. 总平面设计3.1. 总平面布置图表3-1厂区建筑面积一览表序号建筑物建筑面积（m2）建筑面积（m2）1粉碎车间9 X 10 = 90902发酵车间20X 30X 3= 18006003提取成品车间6 X 25= 1501504成品储藏库8 X 20 = 1601605技术研发中心10X 15X 3 = 4501506办公楼25X 10X 3 =

35、7502507制冷站10X 6 = 60608水净化车间6 X 10 = 60609污水处理站15X 25 = 37537510原辅料库20X 10= 20020011空压机房8 X 10= 808012机修车间6 X 10 = 606013锅炉房10X 12 = 12012014车库15X 20= 30030015公寓楼25X 8X 5 X 3= 300060016餐厅10X 25X 2=50025017自行车棚2 X 5 X 25 = 25012032设计说明书3.2.1. 设计依据该工厂的总平面设计主要考虑了生产流程的需要，各生产车间按照生产流程排列。发 酵附属设施安排在发酵车间的周围，

36、为发酵提供高压蒸汽、原辅料、冷却水、压缩空气。粉 碎车间、污水处理设施和锅炉房安排在发酵车间旁边，远离生活区和公路，避免污染生活区的空气。道路设计考虑大型消防车及工厂运输需要，路面用水泥板，主干道宽8米，次要道路宽6米。厂区内地势平坦，厂区采用平坡式布置， 经处理达标后的生产废水采用暗管排入 厂区外排水渠。322.布置特点该设计中对厂房的布置符合生产工艺的要求，既保证了生产过程的连续性，又使得整 个厂区紧凑合理。厂房坐北朝南，通风光照良好。发酵附属设施成放射状围绕在发酵车间的 周围，便于为发酵提供各种原料和条件。厂区正门与侧门的分开设计保证了人流与货流互不影响。设计的同时还考虑了工厂的进一步发

37、展，合理的预留了发展空地，同时又做到了生产区与生活区分开，生产厂房与公路隔开。整个设计布局合理、紧凑，有利于生产的进行。厂 区绿化以普通绿化与重点绿化相结合，沿厂区主入口的主要道路进行重点绿化，种植有观赏价值的乔、灌木与草皮结合，并且绿化部分遍植草皮，并适当点缀冬青灌木，绿地率达到 50%以上，以创造出一个美丽、怡人的厂区环境。3.2.3. 主要指标表3-2技术经济指标一览表项目数据1厂区占地面积15000平方米2全厂建筑物面积4601平方米3建筑物覆盖面积30.67%4绿化面积8324平方米5绿化率55.5%4. 工业设计4.1. 原辅料及菌种原料：大豆粉、玉米粉 辅料：硝酸铵、泡敌 菌种：

38、地衣芽胞杆菌4.2. 产品方案表4-1产品方案明细表产品名称年产量/ t日产量/ t班产量/ t全年生产天数 /d固体酶500016.675.56300液体酶500016.675.563004.3. 工艺流程图原料T粉碎T过筛T高温高压杀菌保藏菌种T斜面种子培养T摇瓶T液体种子扩大培养T液体深层发酵T过滤T浓缩T 硫酸铵沉淀T过滤T洗涤并溶解酶泥T浓缩T液体酶制剂干燥造粒T固体酶制剂4.4. 发酵过程4.4.1. 菌种作为生产用菌种必须符合以下条件：一不是致病菌；二是能利用廉价原料，发酵周期 短，产酶量高 ; 三是菌种不易变异退化，不易感染噬菌体；四是最好是胞外酶菌种，有利于 酶的分离， 回收

39、率高。 我们选用的地衣芽胞杆菌发酵周期为 35h 左右，淀粉酶产量高且稳定 性好，产生的淀粉酶为胞外产物，容易分离纯化。地衣芽胞杆菌及其代谢物安全无毒，不会 影响生产人员和环境， 也不会对淀粉酶的生产造成不良影响。 但淀粉酶菌种易退化， 退化后 其产酶力明显降低，生产上要注意菌种的定期分离纯化和保藏。4.4.2. 接种量一般发酵常用的接种量为 5%10%。接种量过低易导致产酶活性不高并且是生产周 期延长， 采用较大的接种量可缩短菌体生长达到高峰所需要的时间， 从而使纤维素酶的合成 提前。但是，如果接种量过大，则会导致菌体生长过快，发酵温度升高，不利于产酶。4.4.3. 接种菌龄一般以菌种对数生

40、长期的后期，即培养液中菌的浓度接近高峰时所需的时间为佳。太 短会使前期生长缓慢， 延长整个发酵周期； 太长则会使菌体过早衰退， 导致生产能力的下降。4.4.4. 温度温度不仅能影响微生物的生长和产物合成的水平，也会影响微生物代谢途径和方向。发酵前期，培养温度应稍高些，以有利于菌体的生长， 芽胞杆菌最是发酵温度应控制在37 C左右。4.4.5. pH培养初期以及培养过程中的 pH 值直接影响微生物的生长和酶的合成，发酵生产淀粉 酶的最适pH为6.57.5。在实际的发酵过程中，随着微生物的代谢活动，发酵液的值在不 断变化，要根据其变化严格控制 pH 值。4.4.6. 搅拌淀粉酶液体深层发酵中还需要

41、搅拌，以利于热交换、营养物质与菌体均匀接触，降低 细胞周围的代谢产物，从而有利于酶的合成；同时也可打破空气气泡，使发酵液形成湍流， 从而提高溶解氧量，增加空气利用率。所以，应控制整个生产过程的搅拌速度为220rpm 。4.4.7. 泡沫发酵中往往产生较多的泡沫，其存在阻碍C02排出，影响溶解氧量。生产上一般采用聚氧丙烯甘油醚或泡敌（聚环氧丙环氧乙烷甘油醚）消泡。4.5. 淀粉酶的提取纯化4.5.1. 淀粉酶的粗提在淀粉酶的生产中常采用以压力泵或压缩空气为过滤推动力的压滤机来进行过滤，并 且采取添加助滤剂， 降低悬浮液粘度和适当提高温度等措施来加快过滤速度和提高分离效果 以得到含有淀粉酶的滤液。

42、此外，加压设备比较简单，过滤速度较快，过滤效果较好。在生 产淀粉酶的过程中，在常压下滤饼形成后，一般采用加压至 0.30.4MPa 来过滤。滤液再进 行粗酶的分离。4.5.2. 淀粉酶的分离纯化经过滤、浓缩后的滤液采用硫酸铵沉淀法进行淀粉酶的分离，此时得到的淀粉酶可用 作发酵用酶。若再加入乙醇溶剂使淀粉酶沉淀析出，经洗涤后便可用作食品工业用酶。4.5.3. 浓缩由于酶在高温下不稳定，容易变性失活，酶液的蒸发浓缩一般采用真空浓缩。浓缩后 的液体酶可用塑料桶包装。4.5.4. 干燥在淀粉酶的结晶过程中，一般是将浓缩后的酶液在30C下干燥12h左右，与稳定剂混合后得到固体酶制剂。固体酶制剂采用锡箔袋

43、包装。酶活力的测定(分光光度法)(1) 吸取可溶性淀粉溶液 20.0mL和缓冲液5.0mL于试管中，在70C恒温水浴中预 热平衡 5min。(2) 加入稀释好的待测酶液I.OOmL，立即用秒表记录时间，摇匀，准确反应5min。(3) 立即用自动吸管吸去反应液I.OOmL,加入预先盛有 0.1mol/L盐酸0.5mL和稀碘 液 5.00mL 的试管中，摇匀。(4) 以0.1mol/L盐酸0.5mL和稀碘液5.00mL的混合液作试剂空白，于660nm波长下,用 1Omm 比色皿迅速测定其吸光度 ( A) 。更具吸光度标准的附录求得测试酶液的浓度C。(5) 计算 X=c X nx 16.67 本方法

44、所用的水均为蒸馏水或去离子水,所用试剂在为特殊注明是均为分析纯。4.6. 物料衡算4.6.1. 计算过程已知淀粉酶的发酵时间为 35h 左右, 考虑到装料、 实消、放料、 清洗需要一部分时间, 因此确定整个发酵周期为 4天计算,在 300 天的工作日内,共有 75个生产周期。为计算方 便,可假设每次发酵有 5 个 400 t 的发酵罐同时进行发酵(实际生产中,为了提高提取设备 的利用率, 四个发酵罐是循环发酵的) 。装料系数为 75%,发酵产率为 12.4%,提取率为 75%。 由此计算可得：每个发酵罐每次发酵可得成品酶为400t X 75% X 12.4% X 75% = 27.9 t，则在

45、75 个发酵周期内可生产 1 万 t 成品酶。由此可进行物料横算：1. 原料培养基配方：大豆粉 4.44% 玉米粉 5.55% Na2HPO4 0.8% (NH 4 )2SO4 0.4%NaCL 0.13%( 1 )大豆粉大豆需经过粉碎后才能用于发酵。在粉碎过程中随着运输、粉尘等会有原料损失,按15%的损失率及0.473t/t(原酶)的投料比计算，可得每次发酵周期需要的原料大豆量为：Mi =发酵液总体积X产酶率X大豆粉投料比+(1-损失率)=400 t X 75%X 12.4% X 5X 0.473 t/t(原酶)-(1 15%)= 117.304 t考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要,每次发

46、酵周期需要 :117.304X (1+10%+10% X 10%)= 131 t 大豆( 2)玉米粉M2 =发酵液总体积X产酶率X玉米粉投料比+(1-损失率)=400 t X 75%X 12.4% X 5X 0.5918 t/t(原酶)-(1 15%)= 146.7664 t考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要146.7664 X( 1 + 10%+10% X 10%)= 163 t 玉米2 . 辅料( 1 )硫酸铵 在整个生产工艺中硫酸铵有两种用途：一种是作为氮源；另一用途是在淀粉酶的沉淀 粗提中作为沉淀剂。 作为氮源的投料比为0.0431 t/t( 原酶) ，作为沉淀剂的用

47、量为 20%的饱和度和 60%的饱和度。由此进行计算：A :氮源用量：发酵液总体积X产酶率X硫酸铵投料比=400t X 0.75 X 12.4% X 5 X 0.0431 t/t(原酶)=1.60332 t 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要 1.60332X ( 1+10%+10%X 10%) =1.78 tB :沉淀剂用量：发酵液经过过滤后会有部分体积损失，可估计过滤后的滤液体积为 275m3。经过真空浓缩后才进行沉淀，浓缩比为40%。则沉淀过程中的处理液量为275 m3X40% = 110m3 。则硫酸铵用量为：(处理液量X硫酸铵饱和度X20%+处理液量X硫酸铵饱和度X

48、60%)X 5=(110m3X810Kg/ m3X20%110 m3X810Kg / m3X60%)X 5 =(17.82t53.46t)X 5= 356.4 t 总用量为； 1.78356.4 = 358.18 t( 2) Na2HPO4M3=发酵液总体积X产酶率XNa2HPO4投料比=400t X 75%X 12.4% X 5X 0.0861t/t(原酶)=16.0146t 考虑到一级种子罐和二级种子罐的需要，每次发酵周期需要16.0146X(1+10%+10%X10%) = 17.8 t( 3) 氯化钠M 3=发酵液总体积X产酶率X氯化钠投料比=400t X 0.75 X 12.4%X

49、5X 0.014 t/t(原酶)=2.604 t( 4)氯化钙M 3=发酵液总体积X产酶率X氯化钙投料比=400t X 0.75 X 12.4%X 5X 0.0291 t/t(原酶)=5.4126 t( 5)泡敌生产上消泡剂的用量一般为0.03%0.035%。我们采用0.035%的用量。总用量为：3400 m3X75%X0.035%X5 = 0.525 L( 3)包装材料固体酶制剂的包装材料一般选用塑料袋，包装规格为5Kg/袋。液体酶50Kg/桶。则塑料袋的用量为 14000个，塑料桶的用量为 1400个。4.6.2. 计算结果表 4-2 生产 140t 淀粉酶的一个发酵周期物料衡算表项目名称

50、指标每次发酵周期实际量原料大豆0.473t/t（原酶）131t玉米0.5918t/t（原酶）163t辅料硫酸铵0.0431 t/t（原酶）455.38 tNa2HPO40.0861t/t（原酶）17.8t氯化钠0.014t/t（原酶）2.604t氯化钙0.0291t/t（原酶）5.4126t泡敌0.035%0.525L包装材塑料袋或塑料桶5Kg/袋或 50Kg/14000个塑料袋或1400个塑料料桶桶4.7. 水电平衡4.7.1. 全年用水量计算生产用水： 料用水：每个发酵罐装液量为300t，共5个发酵罐，每年共有75个发酵周期，则用水量为:Gi = 300 5075= 1.125 W5t/a

51、 发酵罐冷却用水：发酵罐放出的热量为Q = Qi-Q2-Q32其中：发酵产热 Qi =每罐发酵醪液量X糖度降低百分比X每千克糖发酵放热=300t XOOKg/t X 1%/h >418.6KJ/Kg=1.2558 X6 KJ/h代谢气体带走的蒸发热量Q2 = 25% X Q1=5% X 1.2558 X06=6.279 104 KJ/h辐射散热量 Q3 = 3% X Q1=3% X 1.2558 106=37674 kJ/hQ = Q1- Q2- Q 3=1.2558 106 -6.279 104-37674=1155336 KJ/h冷却水用量 W = Q/c p(T2-T1)=1155

52、336 - 4.816 - (37-30)=34271 Kg/h其中冷却水的进、出温度为30C、37C。全年冷却水用量 G2 = 34271 X发酵时间X发酵周期数X发酵罐数=34271 35 X75 >5= 4.499 105 t/a 发酵罐清洗用水：每次清洗用水为10t，发酵罐的清洗一般是在放料结束后进行，清洗用水量为：G3 =每次清洗用水量X发酵罐数X发酵周期数=10 X 75 = 750t/a 过滤机清洗用水：过滤机为三台，每台每天冲刷一次，每次用水1.5t ，总用水量为：G4 =每次清洗用水量x 3 X 300=1.5t x 3X 300 =1350 t/a 其他用水： 包括冲

53、洗地面、管道冲刷、洗滤布及其他设备的定期清洗。按每天用水25t 算，则总用水量为：G5 =每天用水量 X 300 = 25 X 300 = 7500t/a生产总用水量： G = G1+G2+G3+G4+G5= 1.125 1X05+4.499 X105+750+1350+7500=5.72X 105（2） 锅炉用水：q =蒸汽产率x蒸汽损失率x蒸汽量x工作时间x生产天数【2= 1.15 1X.25 X2t/h 1X2h/d X300 = 10350 t/a（3）生活用水：w = 2.5 x 50x （0.0015+0.0025） x 12h/dx 300= 1800 t/d 2 全厂年用水量

54、= 生产用水 +锅炉用水 +生活用水= 572000+10350+1800 = 584150t/a4.7.2. 全年用电量计算 生产用电粉碎机每日工作8个小时，功率为 8.75KW,机电机功率0.4 Kw,引风机电机功率1.1 Kw,总用 电量为：（8.75+0.4+1.1） x 5x 8x 300 = 123000 Kw 电机发酵罐、配料罐、混合槽等都有电机带动的搅拌轴，电机的功率为20w。发酵罐上的电机每个发酵周期工作 35 小时，其他的电机每天工作 2 小时。总用电量为：20 x35 x75 x5+20 x2 x4 x300 =310.5Kw 运输设备生产过程中用到的运输设备有带式输送机 （4 台，每天平均工作一小时， 功率为 50 Kw /h）、离心泵（25台，每天平均工作三小时，功率为 22 Kw /h ）、往复泵（8台，每天平均工 作一小时 ,功率为 30 Kw