PDF《1 项目背景.》

i 目录1项目背景.

1 1.1 任务来源.1 1.2 工作过程.1

2 淀粉行业及其产排污情况.1 2.1 行业基本情况.1 2.2 淀粉生产工艺及产排污分析.2 2.3 主要淀粉制品的生产工艺与产排污分析.7 2.4 行业环保情况.13

3 制定必要性分析.18

4 国内外相关污染源源强体系情况.18 4.1 主要国家、地区及国际组织相关标准情况的研究.18 4.2 国内污染源源强体系情况.18

5 采用的原则、依据和技术路线.19 5.1 编制原则.19 5.2 编制依据.19 5.3 技术路线.20

6 主要技术内容.21 6.1 基本框架.21 6.2 适用范围.22 6.3 规范性引用文件.22 6.4 术语和定义.22 6.5 基本原则、工作程序和方法选取.22 6.6 废气污染源源强核算.23 6.7 废水污染源源强核算.24 6.8 噪声源强核算.25 6.9 固体废物源强核算.26 6.10 其他.27

7 淀粉工业源强核算案例.27 7.1 生产工艺.27 7.2 污染物源强核算情况.33

8 与国内外同类标准的水平对比和分析.38 8.1 国外相关标准情况的研究.38 8.2 国内相关标准情况的研究.39

9 实施本标准的管理措施、技术措施、实施方案建议.42 9.1 进一步强化在线监测对污染源强核算的有效支撑.42 9.2 进一步加强无组织排放的基础研究.42 9.3 对实施本标准的建议.42

1 1 项目背景 1.1 任务来源 为贯彻相关法律法规, 完善建设项目环境影响评价技术支撑体系, 指导和规范淀粉工业企业污染源 源强核算工作, 生态环境部委托环境保护部环境工程评估中心编制了 《污染源源强核算技术指南 农副 食品加工工业―淀粉工业》 1.2 工作过程 任务下达后,承担单位组建了编制组,参照《污染源源强核算技术指南 准则》的要求,开展了相 关文献调研工作.收集整理了相关产排污分析、国家与地方相关排放标准及技术政策、工程技术规范等 管理文件、环境统计、产污系数等信息资料,并开展初步分析. 开展专家咨询和实地调研.基于前期研究,梳理明确淀粉行业产排污设施与排放污染物特征,初步 研究了新改扩建工程污染源和现有污染源的各类污染物源强核算方法.2017 年3月13 日,邀请大气、 水、排污许可、源强核算以及行业协会等方面的专家进行咨询,进一步明确源强核算环节与因子以及采 用的方法.2017 年3月-9 月,赴淀粉生产大省山东(玉米淀粉) 、内蒙古(马铃薯淀粉) 、湖北(藕粉) 等进行现场调研.对目前的淀粉生产主流工艺和技术进步情况、产排污情况、淀粉污染管控面临的问题 等进行重点调研.

2017 年10 月20 日,编制组组织召开了开题报告论证会,邀请行业专家和管理部门代表就课题的 技术路线、研究方法等进行了讨论.与会专家认为,开题论证报告材料齐全,内容翔实,结构完整,选 取的研究方法恰当,技术路线合理可行,课题组前期开展了必要的资料收集和企业现场调研,标准制定 与管理的工作程序规范,符合《国家环境保护标准制修订工作管理办法》的相关要求.

2018 年3月,生态环境部组织召开了《污染源源强核算技术指南 农副食品加工工业―淀粉工业》 (征求意见稿)专家审查会,邀请行业专家和管理部门代表就文本及编制说明进行讨论,认为标准具备 征求意见要求,并建议在下一步工作中进一步明确标准的适用范围及参数的选取原则和适用性.

2 淀粉行业及其产排污情况 2.1 行业基本情况 从企业数量和区域分布来看,据2015 年环统数据,淀粉及淀粉制品企业数量共计

1000 余家.其中 拥有

50 家淀粉企业以上的省份有河北、山东、广西、黑龙江、内蒙古、河南等

6 省,共计占全国企业 总数的一半以上.从区域分布情况看,我国生产淀粉的省份主要为山东、吉林、河北、河南.以上四省 份玉米淀粉的产量占全国总产量的 80%以上,淀粉生产的地域较为集中.其中以山东最高,其玉米淀 粉总产量约占全国玉米淀粉总产量的 46.6%;

其次是吉林,约占 20.8%;

第三是河北,约占 15.1%. 从主要原料来看,不同原料的淀粉产品产量比例差异较大,其中以玉米淀粉占比最高.如表 2-1 所2示,2009 至2011 年玉米淀粉的产量约占各类淀粉产品产量的 90%. 从企业规模来看,2011 年我国淀粉规模以上企业(大型

30 万t以上,中型 10~30 万t,小型 1~

10 万t)中,小型企业占一半以上,中型企业占到 30%左右,大型企业不到 20%. 淀粉生产的经济效益、资源综合利用效率与环境污染风险大小密切相关.资源浪费,必然造成经济 效益差、环境污染严重.企业没有足够的资金完善生产工艺和改善环境,必然造成资源更趋浪费,环境 更加恶化.相反,设备先进,淀粉收率高,副产物综合利用率好,不仅经济效益好,而且污染问题小. 因此,对淀粉企业生产加强环境管理,提高资源综合利用率,不仅有助于促进企业采用清洁生产工艺, 而且有助于企业经济效益的改善. 表2-1

2009 至2011 年玉米、木薯、红薯与小麦淀粉产量及占比 产品类别

2009 年2010 年2011 年 产量/ 万t占比/ % 产量/ 万t占比/ % 产量/ 万t占比/ % 小麦淀粉

75 3.9

89 4.2

102 4.3 玉米淀粉

1726 89.1

1900 89.3

2130 89.1 马铃薯淀粉

48 2.5

45 2.1

55 2.3 木薯淀粉

89 4.5

94 4.4

103 4.3 合计

1938 100

2128 100

2390 100 2.2 淀粉生产工艺及产排污分析 2.2.1 废水产排污分析 淀粉的原料不同,其生产加工工艺略有不同,生产过程产生的污染物主要以废水污染物为主. 2.2.1.1 玉米淀粉废水产排污环节及特征 1.玉米淀粉生产工艺与产排污环节 玉米淀粉生产的典型工艺流程和产排污环节,见图 2-1.

3 图2-1 玉米淀粉典型生产工艺流程及产排污分析 2.玉米淀粉生产废水主要特征 传统中小型淀粉企业排水主要工序集中在玉米清洗输送、浸泡车间、纤维榨水、麸质浓缩、蛋白压 滤等工艺.其中,麸质浓缩工序排水量最大,占总水量的 60%~70%,CODCr 在12000~15000mg/L(含 浸泡水) .而目前大型淀粉企业在排水方面主要集中在麸质浓缩工艺及冷凝水,其他工序用水基本可实 清理 破碎 浸泡 胚芽分离 精磨 脱水 纤维洗涤 干燥 成品淀粉 包装 噪声 噪声 废气 废水 废气 废水 浸泡水 胚芽洗涤 废水 制酸 玉米 废气 分离 固废、噪声 精制乳 废水

4 现闭路循环,车间使用清水的工序也只在淀粉洗涤工序,其他工序则均采用工艺水.亚硫酸浸泡液一般 浓缩做玉米浆或做菲汀,其CODCr 浓度在

15 000~18 000mg/L,甚至高达 20000mg/L 以上. 随着技术的发展,玉米淀粉行业企业在节水方面也有了长足的进步.20 世纪

90 年代末,每生产 1t 玉米淀粉的耗水量为 6~15t,2010 年《淀粉工业水污染物排放标准》 (GB 25461)发布时,由于水环境 保护政策的实施,淀粉生产工序在清洁生产方面加大了力度,每生产 1t 玉米淀粉的耗水量可降至

3 以下.近几年,随着水资源回用等进一步改进和环境管理的加强,每生产 1t 玉米淀粉的耗水量已降至 2t 以下. 由于玉米淀粉中含有大量蛋白类物质, 而蛋白质只是淀粉企业生产过程中的一种副产品, 部分企业 对蛋白的回收不重视,或回收率不高,造成了所排废水中有机氮和有机磷的含量非常高,蛋白质在水处 理过程中很快转化成氨氮,因此,淀粉废水的大量氨氮是在水处理过程中产生的,使废水的氨氮治理难 度较大. 2.2.1.2 薯类淀粉废水产排污环节及特征 1.薯类淀粉的生产工艺 薯类淀粉生产的典型工艺流程和产排污环节,见图 2-2.

5 图2-2 薯类淀粉典型生产工艺流程及产排污分析 2.薯类淀粉生产废水主要特征 薯类表面含有大量的泥沙,需要用大量的清水进行冲洗.清洗工序废水悬浮物含量高,CODCr 和BOD5 值都不高.分离工序废水中含有大量的水溶性物质,例如糖、蛋白质、树脂等,此外还含有少量 的微细纤维和淀粉,CODCr、BOD5 值很高,并且水量大,因此,分离工序废水是马铃薯淀粉企业主要 污染的废水. 鲜木薯的薯皮中含有氢氰酸. 在薯类淀粉生产过程中会产生大量的蛋白类物质, 俗称薯黄, 这部分蛋白比重较小, 不易沉淀回收. 薯类淀粉生产过程中, 作为副产品产生的大量渣滓如果处理不好, 将形成悬浮物进入废水中,将会严重影响废水处理设施的运行. 薯类淀粉的生产周期一般为

3 个月左右,当换成以干薯片为原料时,生产周期可延长,水质水量有 一定变化. 原料薯 粉碎 流送或流送清洗 脱汁 固废 分离 脱水 洗涤 干燥 成品入库 包装 噪声 噪声 噪声 噪声 废气 废水 废气 废气 废水 清洗 废气 废气 噪声

6 生产 1t 薯类淀粉的耗水量较高, 可达玉米淀粉的 6~8 倍,

2000 年左右, 1t 薯类淀粉耗水量为 15~ 40t.2010 年《淀粉工业水污染物排放标准》 (GB 25461)发布时,由于水环境保护政策的实施,每生产 1t 薯类淀粉的耗水量可降至 8t 以下. 2.2.1.3 小麦淀粉废水产排污环节及特征 小麦淀粉废水由两部分组成:沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水.前者的有机物含量较低, 后者的含量较高,生产中,通常将两部分的废水混合后称为淀粉废水,集中排放. 据对某厂的调查, 小麦粉制成淀粉的得率约 70%, 面筋的得率约 40% (含水量 50~60%) , 约有 10% 的有机物经废水排出.一般说来,每生产 1t 淀粉,产生 5~6t 废水,其中上清液 4~5t,黄浆水 1~2t. 淀粉废水 CODCr 为10000mg/L 左右,目前,绝大多数淀粉生产企业没有相应的淀粉废水处理系统,未 作处理就直接排放,造成极大的水环境污染和资源浪费. 综上所述,不同原料生产淀粉产生的水污染物浓度,见表 2-2. 表2-2 不同原料淀粉生产废水中的污染物浓度 单位:mg/L 原料 CODCr/ mg/L BOD5 总悬浮物 氨氮 总磷 玉米 6000~15

000 2400~6000 1000~5000 300~400 10~80 马铃薯 5000~17

000 1500~6000 1000~5500 100~300

10 木薯

10 000 5000~6000 3000~5000 100~300

10 小麦 7000~11

000 25006000

2000 150~300 30~100 调研中木薯淀粉生产废水的处理以氧化塘为主, 氧化塘的废水停留时间可达数月, 由于我国目前木 薯淀粉生产多处于市郊或乡镇,而且每年的生产期为间歇式生产,从而为这种占地面积大,处理时间长 的污水处理方式提供了可能. 在调研的马铃薯淀粉生产企业中, 仅有少数企业对生产废水进行了一定处理, 将废水进行沉淀后排 入城市管道, 或将马铃薯加工废水原水与清水混合后对马铃薯种植地进行浇灌, 而多数马铃薯淀粉企业 对生产废水未作有效处理直接排放. 小麦淀粉的生产周期与玉米相同, 其采用的污水处理工艺技术也与玉米淀粉生产废水相同, 但由于 国内尚没有小麦淀粉蛋白回收技术,小麦淀粉生产废水的污染负荷较高,给处理带来一定的难度. 由于马铃薯与小麦淀粉生产废水也是可生化性较好的废水,因此可采用以生化为主的二级污水处 理工艺进行处理. 2.2.2 废气产排污分析 淀粉生产的废气有组织排放源主要为锅炉和自备电厂,排放的污染物包括颗粒物、SO

2、NOX、汞 及其化合物等.其他有组织排放主要包括玉米净化环节、烘干包装环节产生的颗粒物排放. 淀粉生产的废气无组织排放源主要为原料系统输运与卸料环节产生的颗粒物排放、薯类破碎环节 的颗粒物排放、玉米淀粉生产中燃硫设备排放的 SO

2、胚芽、纤维和蛋白等洗涤环节的废气排放,以及

7 综合污水处理站的恶臭气体(氨和硫化氢)排放. 2.2.3 噪声产排污分析 玉米淀粉生产主要噪声设备为生产线的各种泵、空压机、风机等,包括干玉米输送泵、输送水泵、 亚硫酸输送泵、亚硫酸出料泵、尾气风机、提升机、冷凝水泵、稀浆泵、水环真空泵、热井泵、空压机、 冷却塔等. 为了降低噪声,改善环境质量,建设单位采取隔声、减振等防治措施. 2.2.4 固体废物产排污分析 淀粉生产产生的固体废物主要包括玉米皮渣、薯皮、薯渣、薯黄、滤泥、淀粉渣、废石棉以及其他 固体废物. 玉米淀粉生产中玉米浸泡工序采用亚硫酸浸泡液,会形成废酸,即老酸,也称为玉米浸渍水.由于 玉米浸渍水的量比较大,占玉米干基 5%左右,企业一般均进行综合利用.一般先提菲汀,然后蒸发浓 缩制得玉米浆,玉米浆的 CODCr 约为

40 万mg/L,不能外排.玉米浆通常与玉米皮混合干燥得到喷浆 玉米皮.或者采用膜法,将玉米浸泡水分离出蛋白、乳酸等进行利用. 木薯淀粉生产中,由于鲜木薯皮含氢氰酸,需要进一步识别是否为危险废物.根据《国家危险废物 名录》 (环境保护部部令 第39 号) ,其中 HW33 为无机氰化物废物,在其相关行业及废物的规定中, 包括了非特定行业的三种废物, 分别是使用氰化物进行表面硬化、 碱性除油、 电解除油产生的废物 (900- 027-33) ;

使用氰化物剥落金属镀层产生的废物(900-028-33) ;

使用氰化物和双氧水进行化学抛光产生 的废物(900-029-33) .因此,名录中并未包括淀粉行业的木薯皮. 淀粉生产产生的固废经综合利用和处理处置后,一般不会产生二次污染,对周围环境影响较小. 2.3 主要淀粉制品的生产工艺与产排污分析 2.3.1 变性淀粉 变性淀粉是以淀粉或淀粉乳为原料,经过某种方法(物理、化学或酶法)处理后,在天然淀粉所具 有的固有特性的基础上, 在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质, 从而不同 程度地改变淀粉物理或........