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1 附件三: 《味精工业废水治理工程技术规范》 (征求意见稿) 编制说明 《味精工业废水治理工程技术规范》编制组 二一一年一月

2 目次1任务来源.

3

2 标准制定必要性.3

3 主要工作过程.4

4 国内外相关标准研究.4

5 同类工程现状调研.4

6 主要技术内容及说明.13

7 标准实施的环境效益与经济技术分析.26

8 标准实施建议.28

3 《味精工业废水治理环境工程技术规范》编制说明

1 任务来源 2009年,环境保护部下达了 《关于开展2009年度国家环境保护标准制修订项目工作的 通知》 (环办函【2009】221) ,其中提出了制定《味精工业废水治理工程技术规范》 (项目 编号1453.15)行业标准的任务.中国环境科学学会承担该标准的编制工作.参编单位有北 京工商大学、山东十方环保能源股份有限公司和河南莲花味精股份有限公司.

2 标准制定必要性 我国是味精生产与消费大国,味精行业是我国发酵工业的主要行业之一,近年来,随着 国内外需求的不断增加,我国味精行业发展迅速,行业规模不断扩大,产量一直保持着增长 的态势.目前我国味精行业的产量位居世界第一位,到2009年底已达250万吨. 味精工业也是我国发酵工业中的最大污染源, 2007年味精行业产生高浓度有机废水总量 为2850万吨,年COD产生总量为142万吨,每吨味精产品产生高浓度废水15吨左右.味精行 业高浓度有机废水污染严重, 是行业突出的共性问题. 发酵废母液或离交尾液是味精生产行 业的主要污染源,由于发酵废母液中含有残糖、菌体蛋白、氨基酸、铵盐及硫酸盐等,是典 型的高CODCr、高BOD

5、高菌体含量、高NH3-N、高SO4 2- 、低pH的 五高一低 废水. 依照相关规定,目前国内所有味精企业均建成了废水处理设施,但由于设计、工艺、 运 行及管理等方面均不够规范, 导致许多废水治理工程的处理效果并不理想, 一些治理工程甚 至无法进行正常运行、达标排放.某些废水治理工艺运行效果虽然比较好,但存在着工程建 设投资大、运行费用高等问题,在一定程度上限制了处理技术的推广和运用.其主要原因是 味精行业废水治理工程相关标准和技术规范缺失,废水治理工程的设计、建设、运行没有统 一的质量控制准则.上述情况亟待改善. 此外,为进一步降低味精企业对水环境的污染, 《味精工业污染物排放标准》 (2008送审 稿)明确了标准的适用范围,加严了废水(特别是氨氮和CODcr指标,并增加了总氮和总磷 指标)排放限值.要贯彻《味精工业污染物排放标准》 (GB 19431-2004)和《味精工业污染 物排放标准》 (2008送审稿) ,保证味精废水治理工程发挥应有的作用,必须制订相应的《味 精工业废水治理工程技术规范》 ,对我国味精工业废水处理技术进行归纳统一,规范治理工 程的建设和运行. 鉴于以上诸多原因, 将各种技术实用、 成本合理及处理效果良好的味精工业废水治理技 术总结分析, 形成该行业的国家技术规范体系, 对废水治理工程的建设进行全过程管理是非 常必要的. 本标准的制定符合新的环境标准体系要求, 有利于促进行业发展, 规范行业水污染防治 工作,有效控制味精工业水污染物的排放,保证《中华人民共和国环境保护法》 、 《中华人民 共和国水污染防治法》 和 《味精工业污染物排放标准》 (GB 19431-2004) 的落实, 能够为《味 精工业污染物排放标准》 (2008送审稿)的颁布和实施奠定技术基础.

3 主要工作过程

4 根据环境保护部下达的 《关于开展

2009 年度国家环境保护标准制修订项目工作的通 知》 (环办函【2009】221) , ,中国环境科学学会接到任务后,于2009 年5月牵头成立了由 中国环境科学学会、 北京工商大学、 山东十方环保能源股份有限公司和河南莲花味精股份有 限公司组成的编制组,填报了计划任务书和任务合同书. 经过对行业生产及污染防治的相关法律、法规及现行技术的文献调研,编制组于

2009 年8月编制完成了《味精工业废水治理工程技术规范开题报告》 ,并多次组织编制组内部会 议对文稿进行讨论.

2010 年1月14 日,国家环境保护部科技标准司在环境部主持召开了《味精工业废水治 理工程技术规范》开题论证会.与会专家对规范编制的基本原则、适用范围进行了界定, 并 提出规范制定应配合《味精工业污染物排放标准》 (2008 送审稿)的有效实施. 会后,编制组成员根据开题论证会精神,经过书面函调,现场调研和实验,于2010 年7月完成了《味精工业废水治理工程技术规范(初稿) 》和《味精工业废水治理工程技术规 范(编制说明) 》 ;

并征求了多家具有味精工业生产和废水治理工程经验的科研院所、学校和 工程公司的意见,经过意见反馈和修改形成现在的征求意见稿和编制说明.

4 国内外相关标准研究 从目前掌握的资料来看, 由于发达国家基本不进行味精生产, 因此没有味精工业污染治 理工程的标准. 就我国情况而言,原国家环保总局

2004 年颁布了《味精工业污染物排放标准》 (GB 19431-2004) ,但在

2008 年又对该标准进行了修订,提高了各项排放标准,目前已进入报批 程序.环境保护部在

2008 年发布了《清洁生产标准 味精工业》HJ 444-2008,规定了味精 工业清洁生产的一般要求.2010 年,国家发展改革委发布了发酵行业清洁生产评价指标体 系(试行) .上述文件主要从排放标准、清洁生产角度给予了规定,味精工业污染物治理技 术指导性文件则基本缺失.

5 同类工程现状调研 5.1 行业背景 味精是我国发酵工业的主要行业之一,近年来,随着国内外需求的不断增加,我国味精 行业发展迅速,行业规模不断扩大,产量一直保持着增长的态势.目前我国味精行业的产量 位居世界第一位,2004-2009 年期间味精行业产品产量及增长率见表 1.2004 年全国味精产 量为

115 万吨,到2009 年底增长到

250 万吨,增幅达 117.4%,年均增长率达 21.4%. 表12004-2009 年全国味精的产量及增长率 年度

2004 2005

2006 2007

2008 2009 产量(万吨)

115 136

164 191

184 250 增长率(%) --- 17.9 20.7 16.6 -3.6 38.1

5 2009 年生产企业运营状况总体较好,特别是生产规模较大、技术水平较高、综合实力 较强的大型企业显现出新的活力, 取得了较好的经济效益. 味精行业规模以上工业企业产销 总值保持增长,见表 2. 表22008-2009 年味精行业规模以上工业企业产销总值 年度 项目

2008 年 累计

2009 年 累计 累计同比 增长(%) 工业总产值(现价)/万元 3,476,048 3,887,961 18.01 工业销售产值(现价)/万元 3,392,365 3,892,331 21.97 产品销售率 / % 97.59 99.09 3.36

2009 年全国味精生产主要分布在山东、河南、内蒙古、宁夏、河北、江苏、浙江、福 建等

23 个省市自治区.其中产量达

10 万吨以上的有山东、河南、内蒙古、河北.2009 年, 山东产量达到 67.68 万吨, 河南达到 44.40 万吨, 内蒙古达 37.51 万吨, 河北达 17.44 万吨, 这些地区的发酵能力占总发酵能力的 80%.味精精制企业 7-8 家,分布在江苏、浙江、四川 等地.

2009 年,味精行业年主营业务收入

500 万元以上的规模企业达

103 家,实现工业总产 值388.8 亿元,工业销售总产值 389.2 亿元,其中出口交货值 9.895 亿元.工业产品销售率 达100%,出口交货值占工业销售产值比重达 2.54%. 我国目前味精生产规模以上企业主要有菱花集团公司、 山东阜丰发酵有限公司、 山东信 乐味精有限公司、山东齐鲁味精食品集团有限公司、河南省莲花味精集团有限公司、内蒙古 阜丰发酵有限公司、宁夏伊品生物科技有限公司、河北梅花味精集团有限公司、沈阳红梅味 精股份有限公司、江苏菊花味精集团公司等. 5.2 味精生产 5.2.1 味精生产流程 从上个世纪初,我国开始生产味精已有80多年的历史.随着科学技术的不断进步,味精 生产技术也在不断变革, 由创建之初的以面筋、 豆粕为原料水解法生产工艺改变为现在以糖 质为原料的发酵法生产工艺.发酵法制造味精的生产技术进步较大,尤其近几年进展更快,

6 无论菌种、工艺方法还是装备水平,与国际间的差距逐步缩小. 目前国内的味精工业是以玉米(淀粉) 、小麦、大米(淀粉) 、糖蜜为主要原料的加工工 业.味精的生产流程同其它发酵产品一样,见图1. 图1味精生产流程图 (1) 淀粉的制备 淀粉生产是以玉米、小麦、糖蜜为主要原料制备淀粉的过程,味精企业的淀粉生产往往 是制备成淀粉乳就直接进入下道工序. 目前我国主要以玉米为原料制备淀粉, 淀粉生产过程 中采用湿法制备淀粉是指 一浸二磨三分 ,即将玉米以温亚硫酸溶液浸泡(浸泡水四效浓 缩后成为玉米浆)→粉碎(粗磨)→分离胚芽→细磨→分离玉米皮→分离蛋白质,从而得到 高纯的的淀粉. (2)淀粉水解糖的制备 到目前为止,所发现的谷氨酸产生菌都不能直接利用淀粉,因此,以淀粉或大米为原料 首先要制备葡萄糖, 才能供发酵使用, 其工艺方法经历了从酸法水解到酶酸法水解再到双酶 法水解的发展历程.双酶法制糖,糖液质量好(含糖量高,透光率高) ,淀粉转化率高,有 利于发酵和提取.目前可达到的水平是:透光率85%以上,含糖30%以上(淀粉原料) ,糖 纯度98%以上,转化率95%以上. (3)谷氨酸发酵 谷氨酸的发酵包括谷氨酸生产菌的育种、 扩大培养和发酵等过程. 谷氨酸发酵是一个复 杂的生化反应过程,影响因素很多,具体可以从以下几个方面提高谷氨酸的发酵产率:①优 良的高产菌种;

②适宜的环境条件;

③原料质量好;

④合理的发酵设备;

⑤有效的管理措施. (4)谷氨酸的提取 谷氨酸的提取是将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的L-谷氨酸提取出来, 目前主要采用的 是等电离交法和浓缩等电法提取谷氨酸. (5)谷氨酸制味精 从发酵液中提取得到的谷氨酸, 仅仅是味精生产中的半成品. 谷氨酸与适量的碱进行........