正文 3.5 我國食品重點行業為節約資源和減少汙染必須推廣的新技術(1 / 3)

3.6.1味精行業

近幾年,在國家相關政策的指導下,味精行業引進和研發出了許多清潔生產技術,為了味精行業資源消耗高、汙染嚴重的問題,需盡快在行業內對這些清潔生產技術進行大麵積的推廣使用,以提升味精行業的生產技術水平,從而達到節約資源和減少汙染的目的。這些清潔生產技術與設備可概括為生產源頭、生產過程、末端治理、生產設備四個方麵。

3.6.1.1生產源頭方麵

通過改造和馴化現有味精生產菌種提高國內味精行業的發酵產酸水平,即通過提高單位體積的產酸率從而可到達降低水耗、減少CODCr排放的目的。發酵菌種產酸率每上升1%就將減少5%~8%水分蒸發,同時隨著產酸水平的提高,噸產品汙水產生量和CODCr產生量也相應減少。

現階段味精企業普遍使用生物素亞適量型菌種,其特點是產酸穩定、提取收率高、發酵周期短、不易染菌、放罐體積小和經濟效益好。但其產酸率較低,產酸率在11%~13%;溫度敏感型菌種是一種新興的菌種,此菌種的優點是發酵產酸率高和糖酸轉化率高,產酸率在14%~16%;但是其提取收率低和提取困難。從技術發展角度看,溫度敏感型菌種發酵產酸高,糖酸轉化率高,是未來最具發展潛力的菌種,有待於進一步開發。

3.6.1.2生產過程方麵

3.6.1.2.1新型濃縮等電結晶工藝偶聯技術

傳統的味精提取工藝大多采用等電離交工藝。即發酵液直接在低溫條件下等電結晶,結晶母液經過離交回收母液中的穀氨酸。該工藝用水量大,能耗高,廢水量巨大,汙染嚴重,生產成本高。

針對以上問題,目前發展的新型濃縮等電結晶工藝偶聯技術徹底革除離交工序,采用濃縮等電結晶偶聯新型膜處理工藝,一次結晶收率達到90%以上。同時將原工藝排放的高濃度廢水、結晶母液偶聯新型膜處理法分別製成菌體蛋白、有機肥,整個工藝無汙染物排放,生產達到閉路循環,真正實現清潔生產。在實現清潔生產的同時,顯著提高了產品質量,大幅降低生產成本。同時大大降低用量水,降低化學品消耗和能耗,提高了整個生產水平。

3.6.1.2.2一次噴射液化取代二次噴射液化

傳統的味精生產過程需要二次噴射液化(液化與糖化),近幾年,有些味精企業采用一次噴射液化取代二次噴射液化,此方法可降低能耗30%左右,是一種新型噴射液化方法,現正在行業內推廣使用。

3.6.1.2.3管束幹燥機廢汽回收綜合利用技術

在玉米澱粉生產過程中會產生30%的副產物,這些副產物玉米纖維、玉米胚芽及玉米蛋白的幹燥技術均采用管束幹燥機,玉米浸泡水則基本采用蒸發濃縮生產玉米漿的加工工藝。在管束幹燥過程中將會產生大量的廢氣,這些能源都直接排入大氣,造成極大浪費,同時也會造成一定的廢氣汙染。本技術利用新型濃縮和蒸發偶聯廢氣淨化係統將以上廢氣進行回收利用,經淨化處理後用於玉米漿濃縮,使能源得到充分利用,降低了資源的消耗,並消除了該階段的廢氣汙染。

3.6.1.3末端治理方麵

3.6.1.3.1ASND技術處理發酵高濃度廢水關鍵技術

目前國內發酵工業汙水處理主要采用A/O或者SND法進行二級生化處理CODCr和脫氮,兩者在處理高濃度氨氮含量的廢水處理CODCr和脫氨氮時效果都不好,主要因為處理廢水過程中的硝化和反硝化過程必須分步在不同的裝置內進行,投資成本大,且硝化過程需要補堿,反硝化過程需外加甲醇補充碳源,運行複雜,費用直線上升,同時處理的能源消耗較高,運行成本高,因上述原因導致了目前發酵行業的高濃度廢水處理存在相當的難度和問題。

針對以上問題,目前發展的ASND技術處理發酵高濃度廢水關鍵技術是采用ASND技術處理發酵行業中產生高濃度廢水和氨氮,在同一反應裝置內同時進行生化/硝化/反硝化三個反應步驟,提高了汙水處理的生物能效,處理的氨氮最終以氮氣(N2)的形式排放出去,該技術實施後可使味精生產企業單位耗水量降低10%以上,經ASND技術處理的廢水CODCr≤150mg/L,氨氮≤30mg/L。

3.6.1.3.2中低濃度廢水循環再利用成熟技術

針對味精生產過程耗水量大,各生產環節用水不合理的問題,為達到節約用水的目的,在大型味精企業中大都采用了中低濃度廢水循環再利用成熟技術。中低濃度廢水循環再利用成熟技術是指將各環節冷卻水在閉路循環中進行循環使用,同時還將充分利用生產過程中水的溫度和相關溶解物濃度的差異,進行各種工藝水的合理利用和搭配,使生產過程中的各類水源都能夠充分利用,不僅達到節水的目的,還具有節能降耗的效果。

3.6.1.3.3高濃度廢水噴漿造粒製取有機肥

當前處理味精高濃度廢液的典型工藝是:發酵廢液→提取菌體蛋白→多效濃縮→噴漿造粒→發酵生物肥。提取的菌體蛋白是一種優質的蛋白質,可廣泛地應用到飼料養殖行業;生產出的生物肥可直接在農業中使用。此工藝解決了發酵廢液資源化的問題,並為企業創造出較大的經濟效益。

3.6.1.4生產設備方麵

3.6.1.4.1提高發酵罐容積,裝配發酵罐變頻電機

味精已經出現了700m3發酵罐。發酵罐容積提高能大大降低單位產品、單位體積能耗,提高發酵效率。同時配合發酵罐變頻電機使用,節電5%以上。

普通電機輸出功率是始終不變的,在輕載和變載的工況下,還是輸出功率不變,浪費了能源。而變頻電機通過變頻器改變頻率,可以使電機的轉速下降,同時還能保證其輸出適當的轉矩,滿足拖動負載的需要,降低了回路電流,即降低了輸出功率,變頻電機實現了依據負載輸出功率,既不會造成浪費又不會出現出力不夠的情況,所以是一種節能高效的調速方式。

3.6.1.4.2蒸汽蓄熱器的應用

蒸汽蓄熱器是以水為載熱體,間接存儲蒸汽的儲熱裝置。當鍋爐、蓄熱器和用戶三者之間存在壓力和溫度的階梯時,蓄熱器的存在,使鍋爐減少甚至擺脫生產用汽波動所造成的影響,保持比較平穩的運行負荷,徹底消除“趕火”“壓火”現象,使鍋爐基本上可按平均負荷均勻運行。蓄熱器的調峰作用減少了鍋爐的投運台數,從而起到節能作用。

3.6.1.4.3新型降膜蒸發器的應用

新型降膜蒸發器利用物料溫度的變化,在真空狀態下將溶液加熱至沸騰,使其中的部分溶劑汽化,並被移除,以提高溶液中溶質的濃度,目的是獲得濃度較高的溶液。主要用於濃縮味精生產過程中的穀氨酸發酵液,減少味精生產過程中的汙水排放量,達到清潔生產的目的。

3.6.1.4.4膜處理技術的應用

近年來,膜處理技術在水處理領域應用發展較快。隨著大部分膜組件的國產化,膜技術處理廢水的成本也大幅度降低。目前,膜技術在工業廢水深度處理回用領域已有少量應用。膜生物反應器具有占地麵積小、操作簡單、控製方便、出水水質好、汙泥濃度高、適合處理高氨氮廢水等優點。