甘蔗制糖清洁生产升级改造项目实施方案设计.docx

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甘蔗制糖清洁生产升级改造项目实施方案设计

甘蔗制糖清洁生产升级改造项目

实施方案

1.项目背景

1.1项目的目的及意义

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贯彻落实国家节能减排清洁生产政策，推动产业持续发展

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。

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加强节水减排示范技术研究应用，推进优势产业快速发展

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节水减排利于建设节约型社会和发展循环经济

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1m3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利于缓解水资源紧张，实现产业可持续发展

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。

1.2国内外技术发展现状与趋势

1.2.1国外技术发展现状

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

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，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.国际上技术发展的动态和趋势

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）厌氧处理

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1kgCOD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。

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l5kgCOD／m3.d，COD去除率为90％左右时，其污泥负荷可高达30-50kgCOD／m3.d。

新型厌氧反应器以美国BiothaneSystems公司研发的BiobedEGSB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）好氧处理

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）土地处理

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。

1.2.3国内技术发展水平与现状

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）国内相关产品和技术现状

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