国际专利主分类号，并荣 获第五届国家专利技术发明奖二等奖。年月该技术 荣获安康市科技进步等奖。各类证书详见附件 第三章项目实施方案分析 项目的转化内容与技术路线 项目提出的背景 旬阳县位于秦岭南麓汉水流域，是全国薯蓣最佳适生区之 ，人工种植黄姜高峰期面积达到余万亩，占全国人工种植 面积的，年可开挖万亩左右，创造产值亿多元。被确 定为陕西省中药材示范县国家级黄姜规模化种植示范基地 和国家黄姜标准化示范区。黄姜的规模化种植，不但使财政 增资，农民增收，保护了水土流失，而且也带动了加工业的发展。 全县以黄姜为原料生产水解干燥物提取皂素的中间产品的企 业有家，年产皂素达吨，工业产值近亿多元，上交税 收近万元，可解决农村剩余劳动力和城镇就业近千人，其 经济效益和社会效益非常明显。 黄姜初加工过程中废水的产生给环境带来相当大的压力 该类高浓度有机废水的处理在全国尚无先例可循，致使探索 攻关不断，但效果仍不理想，治理后的废水不能够达到稳定达标 排放的目的，势必影响到旬阳黄姜产业的健康发展和国家确保南 水北调中线取水工程水源地的水质。加之黄姜初加工中，仅利用 的皂素，所含淀粉纤维未得到回收利用，造成了利用率低， 资源浪费。因此，开展黄姜综合利用及清洁生产技术研究及运用， 改进创新，努力改善区域环境质量，实现清洁生产及经济社会 生态协调发展的必然选择，本项目在可行的前提下独辟蹊径，从 抓源头以先提取黄姜淀粉减少生产后有机污染物的生产入 手，对黄姜系列产品的开发和废水的有效治理进行了有益的探 索，并取得了可喜的成果。因此，该项技术成果的转化，具有十 分重要的现实意义和长远意义。 项目的转化内容 黄姜无发酵清洁化生产及综合利用技术项目属资源综合利 用及环保技术领域项目。其主要转化内容是将过去用黄姜单 生产皂素水解物，且污染处理难的老工艺，通过科研攻关，改为 黄姜不仅生产皂素水解物，而且从中提取黄姜副产品淀粉和黄姜 纤维的新工艺，于生产水解物前后两个环节解决了污染源。关 键技术在于机械化提取黄姜淀粉和提取淀粉后无发酵加助剂生 产皂素水解物。 关键技术及工艺路线 技术工艺路线 清除土杂先用振动筛除去黄姜根茎土杂，用清水浸泡 小时，再用清水洗机高压清洗，确保食品品质要求。 粉碎磨细利用粉碎机针磨机进行粉碎磨细。 机械分离利用筛分机进行分离纤维。 淀粉回收利用离心机回收淀粉，再进行过滤除渣，脱水烘 干。 酸化水解皂素将分离提取淀粉后的稀浆料浓缩后加硫酸 助剂进行水解，得到皂素水解物。关键技术是采用机械化方法提 取黄姜淀粉和提取淀粉后无发酵加助剂生产黄姜皂素水解物。 见黄姜提取皂素及副产物清洁化生产工艺流程图。 综合利用开发路线 综合利用开发路线 项目成熟性和可靠性 该项目已完成中试并进行了批量生产，技术成熟程度高，可 靠稳定，安康市科技局组织国内专家进行验收评审认为工艺 技术国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工 艺路线符合循环经济清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利 用，在生产过处程中解决了黄姜皂素加工污染难题。 二项目组织实施方案 开发计划 从现在起到年底，达到年生产黄姜皂素水解物吨 黄姜淀粉吨黄姜纤维吨的生产能力，完成黄姜粉条 产品的开发研究和市场开发工作。完成黄姜纤维生产食用菌清 洁炭的开发研究工作，并投入批量生产。 技术方案 项目技术方案描述见黄姜综合利用及清洁生产技术方案流 程图 基本建设内容 主要土建工程 序号项目规模 沉淀池 清洗 生产厂房 库房 管理及检验 绿化 场地道路硬化 主要设备购臵 序号名称数量件套 清洗机 粉碎机 针磨 带式压滤机 振动筛 沉降离心机 膜分离机 压榨机 淀粉烘干设臵 设备配件及安装 粉条生产机械及安装 清洁炭生产设备 生产方案 企业产品的主要原料黄姜。旬阳县在年就被确定为国 家级黄姜种植示范基地陕西省中药现代化示范县。种植面积曾 高达余万亩，现留存面积近万亩，随着黄姜市场价格的回 升，近期农民种植积极性高涨，优良品种储备充足，原料资源充 足。所需辅助硫酸，县内有年产万吨锌焙砂副产硫酸吨 的生产企业。公司占地面积万多平方米，有生产黄姜水皂素解 物吨的成套设备及年产吨淀粉的过滤离心烘干成 套设备，给排水电气热供应工程完备。 污水处理措施和方案 废水产生来源分析 从工艺流程分析来看，本项目废水污染物的产生主要在原料 清洗淀粉回收沉淀及混悬物处理和水洗几个工段，各工段产生 的废水特性如下 清洗工段废水量约吨吨原料，主要污染物为和 浓度前者约为，后者约为， 属般污染废水，较易处理。 淀粉回收沉淀工段主要为浆脱水后的废水，经沉淀进入混 悬物工段处理后产生的废水，该废物生产废水治理方面的经验教训，该废水的处理重点应 在做好废水预处理的前提下，重点考虑生化方面的指标控制，提 高生化处理的效果，以利于后续处理效果的实现，保证处理后的 污水能稳定达标排放。 根据黄姜水解干燥物生产废水的特性和国家对保护汉江水 质的要求，确定该处理工艺采用深度生化处理工艺其处理的主 要目的是去除废水中的和及色度，其次为和降酸。 目前，常用的生化处理工艺有两大类，即厌氧法和好氧生化 法。在这两类处理工艺中又分别有多种处理方式，并随着处理工 艺技术的不断成熟和发展，处理工艺的形式也日趋繁多和完善。 以下对根据黄姜水解干燥物生产废水的特性和处理深度的需要 及其可能采用的工艺路线进行比选。 厌氧法 基本工艺流程 主要特点 处理效率高，尤其是对高浓度有机废水处理效果好。 投资省，占地面积小，有利于节省投资和土地资源。 污泥床无载体，避免堵塞。 主要缺点 反应器内如有短流，将影响处理能力。 进水中的悬浮物浓度较高时，会减少颗粒污泥的形成和减 少反应区的容积，甚至引起堵塞。 运行启动时间长。 ④对水质有机负荷的突然变化比较敏感。 出水水质不能达标，需进步进行处理。 活性污泥法 基本工艺流程 主要特点 处理效率高，效果好。 投资省。 主要缺点 运行管理复杂环境因素对处理效果影响较大，如营养物 值和水温等。 耐冲击负荷能力差。 需设鼓风污泥回流等设备，动力消耗大。 ④风机噪音较大，影响环境。 活性污泥培养慢，成熟时间长。 生物转盘法 生物膜法的主要构筑物有滴滤池高负荷生物滤池塔式生 物滤池和生物转盘等。 普通生物滤池占地面积大易堵塞卫生条件差。高负荷生 物滤池去除率低，占地面积也较大，并需设污水回流设施， 增加动力费用。塔式生物滤池，去除率低。 结合本企业实际情况和管理水平，重点介绍生物转盘工艺。 基本工艺流程 主要特点 适用范围广。 处理程度较高。 维护管理简单动力消耗低卫生条件好噪音低。 ④承受冲击负荷的能力强，工作稳定。 生物膜培养快，成熟时间短。 产泥量少，污泥的沉淀性好，易于分离脱水，不需设鼓风 和污泥泥流设备。 主要缺点 生物转盘价格较贵，基建投资较高。 处理效果较活性污泥法稍差。 接触氧化法 该方法结合了活性污泥法和生物膜法的特点，是两种工艺优 势的结合。 基本工艺流程 主要特点 容积负荷高，停留时间短，有机物去除效率高效果较好。 没有污泥回流问题，剩余污泥量少，运行管理较简单。 占地面积较少，投资低于转盘法。 主要缺点 运行管理不善时容易引起填料堵塞维修不便。 布水曝气不均匀，影响处理效果。 需要曝气，因此动力费用较高。 推荐方案 综上所述，如采用厌氧法，虽能处理高浓度有机废水，但出 水水质得不到保证如采用活性污泥法或接触氧化法，则需定 数量的专业技术人员和训练有素的技术工人。结合旬阳县的实际 情况，在规模较小的污水处理站是很难办到的，且该两种方法也 不适宜处理高浓度有机废水。 结合厌氧法和接触氧化法的特点，推荐采用厌氧接触氧化 综合污水处理工艺，作为黄姜水解干燥物生产废水的处理工艺路 线。该工艺虽投资高些，但易于管理，运行较为稳定适当加 大厌氧反应器的容积，则能保证其对水量水质的适应性占地 小，能耗相对较低采用全封闭结构，运行时异味少能保证出 水水质要求，且收集后的沼气还可回收利用。 若需处理的废水量较大，且水量污染物的浓度变化较大时， 可根据需要采用厌氧厌氧好氧法处理工艺流程，即 法，以增强厌氧过程的硝化作用，以保证好氧后的出水水质，以 利后续处理达标。 推荐方案的工艺流程如下 污水处理水质控制指标 污水处理系统进水水质控制指标 由于采用的工艺是中温厌氧好氧生物法处理，故对进水水 质有定的要求，应在进水前进行预处理，以控制水温水量 盐分等。具体指标如下 指标 名称 水温 值 水量 盐分 有机负荷 控制 范围 不得检出 污水处理系统出水水质控制指标 出水若作为厂内循环水，基本达标即可若外排，必须执行 污水综合排放标准级标准，具体指标见下 表 污染物名称值色度 控制指标 营销方案 企业计划主产品黄姜皂素销售年销售吨，通过