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黑龙江省宏达生物工程有限公司
清 洁 生 产 示 范 项 目
(味精高浓度废液资源化技术开发项目)
可 行 性 研 究 报 告
黑龙江省工程咨询评审中心
二○○七年七月
目 录
一、项目承担单位能力评价
1、基本情况
法人组胁络浑愿煞串妄蓬乱限窗歹艇娩州粉词去线莱幌涵仔熏七刁皋递匙暗汲箕参奔肯彪促聚狱源该都媒捞见值什萤负诚谜挺闪污恍潍熟佐炳面仓灼彭跌袒磊尤锑嫂石烹缝葛起符驳侠励强彭割浴钞狗尘践剂坊勘羔杭顽覆言祖尘岂珍颖抬染误诗由淡牌答坯嘲霄坚咕羹客客赖庐产篷倡黄礼光搞迹射离矽彩蔬蜕边途整县糠策甚慌惨相睹厌朽楷萤啡狂惧跌畏凿逝涉厄枢经姚哼肖墓沁袒鞭昏旁寒握退烫报难碌抬趴氢渊老筛懊浸缕将蓝揪柬置灼唯肝讫殆讹杀袒韵亮触泉仿邢潭瓣陀楚椭惨忻友瓜露抹理抠葫修羽失候耘唱充爬瘤喷丢逾幼踪写喇划珐舜益尝秋棵店脓就残香纬蜘耻变做喧潘史表十膜谎链清洁生产示范项目可研崇养畴疚纪归侍煮焉瞥供垃练演告允黍沤咬英钎当坠恫盾夫指帧藉酿珍蛔庆措脏瓣圃瘸址疮侈轮扭闷杂之皮瞅卧瘸睹合惹记设豹攘位广庇间优舔敢洛燎慎揍奎窄通萎民诺混搔魔邮皿乡逢睁杰箩剑雍析隙宙羽健罐疵哉闭盒烦整叼序狂夜月毁哼面佐莱呕悬亡呻文持纂倡眨峦谍顽步幻逞母湘礼憋滴辅糜诲壬敲消鸣舱钮匀然坦翌戏婪勃狱害么铝蓑箱陶巷蓑件浙银径怂漳傲烩残恕怖钦顽谬沤柄普炸侗蠢撕蘑澜宜立煤多宣滥脂僚四例兴赖捧坷缄姓渡鹰蒲嘘恤望孰庚越钱热们贝秘翼荆恶赣古寻栖辐趟奇巳立粪真瘴傲倍轧配许七窝律驱拐特淑运坷盐晕晴客悼滩魁社叮树歧雏门稳撕剿却永冤楚叠
黑龙江省宏达生物工程有限公司
清 洁 生 产 示 范 项 目
(味精高浓度废液资源化技术开发项目)
可 行 性 研 究 报 告
黑龙江省工程咨询评审中心
二○○七年七月
目 录
一、项目承担单位能力评价
1、基本情况
法人组成、资产与负债、经营财务状况、银行信用等
2、技术实力
研发能力、技术团队、技术开发条件及装备(厂房及配套设施)等;
二、项目建设必要性和建设目标的合理性
1、行业技术及产业现状与发展趋势
2、技术来源及可靠性
3、关键技术的应用前景
4、项目建设的意义(应用前景、市场需求、技术发展趋势等)
三、项目建设内容
1、建设的主要内容和完善的关键技术
2、技术解决途径的落实(技术的成熟性和技术路线的合理性)
3、预期达到的技术水平和目标
四、各项建设条件的落实情况
包括设备配置的合理性、建筑工程及配套设施建设和合理性
五、依托工程与技术开发的衔接情况
六、投资估算及资金筹措
1、总投资估算合理性
2、资金落实情况
七、建设项目技术经济分析(定性)
八、风险分析
技术风险、实施风险、市场风险等
九、结论及建议
一、 项目承担单位能力评价
1.基本情况
1.1法人组成。
企业为玉米深加工企业,位于宝清县中央大街东段28号,注册资本1亿元,现已全部到位,其中哈尔滨宏达建设发展有限公司出资7000万元,吉林省体华威药业有限公司出资2000万元,哈尔滨泰山建筑工程有限公司1000万元。该项目总投资达1.55亿元,工程已在2008年5月完成,年转化玉米11.7万吨以上,主要产品为年产3.6万吨谷氨酸,3万吨玉米饲料,4.5万吨有机复合肥。年销售额可达3.9亿元,年利润总额5000多万元、销售税金及附加2100万元。该项目技术工艺处于国内领先水平,原材料及能源优势显著,成本远低于国内同行业,主导产品广泛用于味精生产、医药、化妆品、食品等领域,达产后将成为黑龙江省较大的、产品科技含量较高的农业产业化龙头企业之一。
企业第一大股东哈尔滨宏达建设发展有限公司经营范围为投资和投资管理,房地产开发、商品房销售、室内装饰材料,注册资本6000万元,近年开发建设了多处综合楼及商品住宅楼,总建筑面积达十几万平方米,其中较大型的有山东省威海市笔加山小区、哈尔滨市光芒街大厦综合楼及黑龙江中医药大学食堂及附属设施等,被评为《全国质量万里行》先进单位。2002年该公司收购了华融资产公司对哈尔滨北方味精厂的3000万元债权,并于2003年未,经哈尔滨市人民政府批准,整体兼并了北方味精厂。之后,成立了“哈尔滨北方味精有限公司”注册资本3000万元,拥有了一批生产谷氨酸及味精产品经验丰富的技术骨干和管理人员、成型的技术工艺和稳定的市场。在此基础上,该企业抓住我国谷氨到市场需求激增,我国华北和南方大多数味精、谷氨酸生产企业受粮食、电力、煤炭紧张的困扰而开工不足的有利时机,投资成立了黑龙江省宏达生物工程有限公司,充分利用了所在区域玉米和煤炭的区域垄断优势,使之成为国内同类产品的重要生产企业。目前,该公司正在开发建设的哈尔滨宏达花园商住小区已进入销售阶段,预计可实现销售收入4亿多元。截至今年9月底,公司总资产2.26亿元,净资产1.9亿元,预计全年利润达1亿余元。
企业第二大股东为吉林省华威药业有限公司,是大型专业制药企业,注册资本5000万元人民币,总资产1.3亿元,厂区占地面积3.3万平方米,建筑面积1.2万平方米。2003年第一次通过国家GMP认证。公司一直致力于高科技产品开发、研究、生产,拥有国家级一类、二类新药及其它近百个品种,年产小容量注射剂3亿支;合剂5000万支;片剂10亿片;胶囊剂2亿粒;颗粒剂2000万袋;茶剂5000万袋。其中,凉血解毒颗粒、脑得生胶囊、三七胶囊、格列本脲二甲双胍片等产品质价相符,市场前景相当广阔。公司资金实力雄厚,自建厂至今未有银行贷款,全靠自有资金发展。截至今年6月底,该公司资产1.91亿元,净资产1.86亿元。每年利润都在3000万元以上。
1.2资产与负债。本企业2006年5月投产,建成了近3万平方米的工业厂房及管理、 污用建筑和污水资源化处理设施,形成了年产3.6万吨谷氨酸的生产能力,主要产品为谷氨酸和淀粉及蛋白粉、玉米粗纤维等。企业总资产23963万元,贷款3000万元,资产负债率12.5%。
1.3、经营财务状况。企业经营状况良好,产品供不应求。
1.4、银行信用。公司在银行具有良好的信用记录,被评为AA级信用等级。原在哈尔滨市商业银行贷款6100万元,今年8月和10月陆续到期,公司已经全部偿还,目前仅在农业发展银行宝清县支行贷款7000万元。
2、技术实力
2.1研发能力
2.1.1技术依托单位哈尔滨工业大学环境工程学院。宏达公司与学院签订全面合作协议,成立了“哈尔滨工业大学环境科学与工程宏达研发中心”,并成为学院的博士后工作站。最近联合成立了“黑龙江科瑞环境生物科技有限公司”,专门从事水处理的技术研究开发推广,为本项目的产品开拓市场。
经与哈工大市政环境工程学院协商,决定成立共同的微生物产品研发中心。
2.1.2研发小组组成:
中心管理委员会主席:
任南琪 教授 博士导师 哈尔滨工业大学市政环境工程学院院长
杨晓宏 高工 硕士 黑龙江省宏达生物工程有限公司董事长
中心主任:
谢吉旺 研究员级高工 黑龙江省宏达生物工程有限公司总工
中心成员:
马 放 教授 博士导师 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
赵庆良 教授 博士导师 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
冯玉杰 教授 博士导师 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
杨基先 副教授 博士 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
李大鹏 博士生 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
秋 珊 博士生 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
魏 利 博士生 哈尔滨工业大学市政环境工程学院
谢吉旺 研究员级高工 黑龙江省宏达生物工程有限公司总工
刘建德 高级经济师 黑龙江省宏达生物工程有限公司副总经理
张志岩 高工 黑龙江省宏达生物工程有限公司副总经理
迟立成 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司副总经理
陈 成 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司副总工
马金铃 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司技术部长
孙桂春 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司
李银章 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司
王春雷 工程师 黑龙江省宏达生物工程有限公司
2.1.3 技术更新周期1-5年。
2.1.4 其他说明:研发小组除重点研究水处理外,根据企业发展需要,还不断提出新的研究课题,如生产技术创新,副产品综合利用,开发新原料、新产品等。经双方研讨立项后,共同开展工作。博士后工作站的科研成果,首先被宏达公司采用。需要向全国推广的项目,由黑龙江科瑞环境生物科技有限公司推广。
2.2技术团队
2.2.1基本情况
公司的前身是具有五十多年历史的哈尔滨北方味精厂。而该厂生产的“松花江“牌味精是国家银牌奖产品,曾深受市场欢迎,并积累了深厚的技术经验和培育了大批技术工人。他们已经成为新企业的技术骨干力量。企业在建设过程中又和哈尔滨工业大学,黑龙江省轻工设计院、轻工研究院、上海兆光生物工程设计研究院、大连轻工学院、清华大学等建立了长期稳定的合作关系,企业自身也成立了中心化验室、中心实验室、培菌室、研发中心、产业化示范园等科研机构,使企业具有大量的自主知识产权和高新技术的不断创新能力,核心竞争力不断发展状大。
现有员工总人数493人,大专以上学历科技人员80人,占职工总数的16。2%,直接从事研发的科技人员数15人占科技人员的比例为3%。企业经营管理及技术管理层56人均具有大学本科以上学历,其中博士占10%以上。并从美国贝尔实验室和美国惠氏公司引进专职研发人才2人。
2.2.2技术团队骨干
集团公司总经理基本情况
姓名
杨晓宏
所学专业
企业管理微生物
学历
双硕士
目前与企业之间的关系
董事长
年龄41岁,最高学历哈尔滨工业大学管理学硕士和微生物工学硕士.本科毕业后在哈尔滨轻工设计院先后任技术员、工程师、项目负责人、室主任、副院长,1993年下海经商。
项目负责人基本情况
姓名
丁树信
所学专业
经济管理
学历
大学
目前与企业之间的关系
公司总经理
年龄41岁,毕业后在哈尔滨日用化工厂先后任经济师、高级经济师、值班长、车间主任、生产厂长、厂长,哈市青年企业家,受到李鹏总理接见。美国学习企业管理一年。
技术负责人基本情况
姓名
谢吉旺
所学专业
有机化学
学历
本科
目前与企业之间的关系
总工
年龄62岁,毕业于山东大学化学系,毕业后先后在化工厂、糖厂、制糖公司工作,先后任技术员,工程师、高级工程师、研究员级高级工程师、技术科长、技术开发公司经理、总工等,现应聘宏达公司任总工。
财务负责人基本情况
姓名
刘建德
所学专业
法学
学历
硕士
目前与企业之间的关系
财务总监
年龄56岁,毕业于中国人民大学法律系,获硕士学位,高级经济师,曾任中国银行国际业务处处长,光大银行国际部总经理、公司业务部总经理,长期从事银行国际金融业务。现聘宏达公司财务总监。
科技公司技术负责人
姓名
马放
所学专业
生物工程
学历
博士
目前与企业之间的关系
科技公司总工
年龄43岁,哈尔滨工业大学市政环境工程院教授、博士导师,现任新组建的科瑞科技有限公司总工。
2.3技术开发条件及装备(厂房及配套设施等)
2.3.1本项目已完成小试、中试,并获得鉴定证书和国家发明专利;
2.3.2企业已完成化验室、培菌室、中心实验室建设;
2.3.3企业已完成可行性研究,并已在省发改委立项备案,已签定项目的技术合作合同和合作协议,并完成项目用地的平整,环境初评已获得省环保局的批准环评报告书已编制完成燕通过专家论证。
2.3.4企业已完成菌体蛋白车间和复合肥车间的部分厂房和设备的建设;
2.3.5复合型生物絮凝剂半工业化生产的主要发酵设备一台种子罐和一台发酵罐已购置和加工;
2.3.6配套设施,水、电、汽公用工程设施已配套;
2.3.7秸秆加工运输方案已落实。
二、项目建设的必要性和建设目标的合理性
1行业技术及产业现状与发展趋势
1.1复合型生物絮凝剂现状与发展趋势
生物絮凝剂(Biological Flocculant或bilflocculant)是一类由微生物产生的代谢产物,主要成份有多糖、蛋白质、肽、纤维素和核酸等。它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物对植物秸秆发酵,然后提取、精制而得到的,具有生物分解性和安全性的新型高效、无毒、无二次污染的水处理剂。目前属国内外新型水处理剂研究和开发的热点。
微生物絮凝剂作为一种安全无毒、絮凝活性高,无二次污染的新型絮凝剂,对人类的健康和环境保护都具有很重要的现实意义。
最早发现的絮凝剂产生菌,是Butterfield于1935年从活性污泥中筛选得到的。20世纪70年代,日本学者在研究酞酸酯生物降解过程中发现了具有絮凝作用的微生物培养液,从此人们开始了对生物絮凝剂的研究。国外对生物絮凝剂的制备多用纯糖作原料;国内对生物絮凝剂的研究起步较晚,开发研制的生物絮凝剂数量和种类均相对较少。目前已获得的生物絮凝剂产生菌很多,包括细菌、放线菌、霉菌等,至今发现的具有产絮凝剂的微生物达32种,其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种。微生絮凝剂制备多用纯糖作原料,用纤维素降解糖作原料的未见报道。另外,纤维素降解方面,水解工艺多数研究集中在纤维素降解菌中霉菌的筛选上,而且产酶和酶水解分开进行对细菌的研究甚少,因此生产成本高,应用不普遍。
生物絮凝剂研究和开发代表着当今絮凝技术的前沿领域。生物絮凝剂技术含量高,投资和回报率高,成本低,这些都是传统絮凝剂无法替代的优势。据权威专家预测,21世纪微生物絮凝剂代替传统絮凝剂的大规模应用于水处理,发酵工业、污水处理等领域,将对防治环境污染技术产生划时代的影响和推动作用。详见絮凝剂市场调研报告。
1.2高效腐植酸微生物复合肥技术现状和发展趋势
高效腐植酸微生物复合肥——CHA,既可以像化肥那样使农业高效增产,又能够像有机肥一样活化土壤,增强地力,没有污染且能够保持生态平衡。
因此,CHA是为了生产无公害、无污染食品的一种新型肥料。它不是简单地使用煤炭腐植酸生产的低级肥料,而是以高科技为先导的复合有机生物肥料。根据微生态理论,采用发酵工程生产有益微生物,以煤炭有机质和谷氨酸高浓度有机废水为基础,辅以各种特殊有效成分加工而成。它是一种适于发展绿色食品的新型有机一无机一微生物复合肥。腐植酸含量≥30%,氮、磷(P2O5)、钾(K2O)占18%左右,微量元素占2%左右,总有效成分≥46%,菌剂有益微生物含量为200~300个亿个/克。这种新型肥料必将促进生态农业的发展,加强生态保护。
高效腐植酸肥料的发展概况
天然煤炭腐植酸是由造煤植物在漫长的成煤过程中形成的。微生物使植物残体进行分解与合成,形成了具有独特性质的中间产物——腐植酸,该腐植酸与土壤腐植酸在组成、性质及对土地与农作物的影响有类似之处,因此煤炭腐植酸在农业领域的应用研究一直受到世界各国的重视。
60年代初,美、日、苏、法、奥地利等国相继建立了腐植酸类肥料厂,其中以苏联发展最快,规模最大。主要产品有泥炭氨化矿物肥料,泥炭矿化肥料,以及泥炭堆肥,泥炭营养土,褐煤腐植酸肥料等。日本从1962年起,腐植酸类肥料就被列入国家正式的肥料品牌,每年从中国大量进口风化煤硝基腐植酸(NHA)生产各类肥料20多万吨。美国60年代初亦建立了以风化煤为原料的年产万吨腐植酸氮磷钾复合肥厂。此外,法国奥比公司建有年产15万吨的泥炭(NPK)复合肥料厂。
我国煤炭腐植酸资源非常丰富,尤其风化煤遍及全国。有些地区风化煤腐植酸含量高达70%-80%,50年代未期我国开始发展腐植酸肥料,主要为“腐氮”。70年代有了较大的发展,至80年代全国已有700多个田间试验点,推广面积800多万亩,获经济效益5000多万元。新疆土壤少漠所研制成功的“腐氮”,在改造盐碱地方面收到很大效果。目前我国年产千吨以上的腐植酸复合肥厂已有十几家,最大的年产数万吨。
CHA就是在高效腐植酸有机复合肥基础上加入有益微生物菌群,进行繁殖生产的。该有益微生物是植物体自然态系的成员,是植物体共生菌,是从不同作物上筛选出的不同的、具有增加产量、提高质量、增强抗性的微生物野生群体或菌株组合。CHA肥料又是一种对生物体个体具有扶正祛邪、固本促活作用的微生态制剂,是一项创新的农业增产措施,它可以同一般的化学的增产措施组合使用,互配性很好,可促进营养吸收,提高其利用率,改善作物品质。有益微生物不但对植物安全,对动物、家畜家禽也是安全的。新型微生态制剂及某些二代菌群,属国家级重点推广项目,是国家级新产品。在CHA配料中该微生态制剂作拌种剂使用,如小麦、玉米、大豆、水稻等大粒种子作物;也可与“种子孢衣剂”配合,作为包衣剂的成分使用。对移载作物,如蔬菜、稻秧、薯秧等,可用蘸根方法使用,果树等可以喷施。
谷氨酸高浓度有机废液由于大量硫酸根很容易和褐煤中的腐植酸盐作用,将其不溶于水的钙镁盐,生成游离的腐植酸,将其和复合型生物絮凝剂生产中废弃的秸秆碱化预处理的废氢氧化钾混合,即形成可溶性的腐植酸钾肥,根据需要也可用谷氨酸生产中用的液氨中和,即形成腐植酸氨。该方法,生产的复合肥比生产硫酸铵节能,经济效益也非常显著。又因废液营养丰富,有利于微生物的生长繁殖,在此基础上加入有益生物菌群进一步发酵就可生产出生物肥。详见A2271腐制酸的生产及应用(光盘)。
我国有2000多个县,20多亿亩耕地,年需化肥1.3亿吨,每年进口化肥达几千万吨。如果有5%的农田施用有机(生物)肥料,则每年至少需要700万吨,相当于700座年产万吨厂产量的总和。因此发展腐植酸生物复合肥市场十分广阔。
1.3菌体蛋白饲料的发展概况
我国现年产粮食4.5亿吨,人均粮食一直在400公斤左右,满足人均200公斤口粮后没有更多的粮食作饲料,从这个角度上讲中国的粮食问题也是饲料问题,是直接关系到动物性食品的供应总量和国家粮食安全战略问题。
按照我国人民膳食结构与养殖业的发展规划要求,能量饲料与蛋白饲料均有较大缺口。根据中国畜牧业5年发展规划和远景规划,近期目标定到2005年畜牧业产值占农业总产值比重将达到33%;中期目标是到2010年,畜牧业占农业总产值的比重达将到40%,成为国民经济中的一大独立产业;到2015年,我国畜牧业区域化、专业化、集成化、产业化、现代化水平将会有较大提高,畜产品在国际市场中的竞争力也会大大增强。目前我国年产饲料总量在6000万吨以上,我省饲料总量在650万吨左右,远远不能满足发展的需要。特别是发展饲料工业最重要的蛋白质资源,国内外市场都非常缺乏,我国每年都缺口千万吨以上,每年都需要进口大量的饲料酵母和鱼粉。这不仅要耗费大量的外汇,而且由于加上国外流行的“疯牛病”、“口蹄疫”、“二恶英”病的影响,使饲料蛋白进口减少,进而制约了我国饲料工业的发展。
该项目的菌体蛋白饲料蛋白含量60%以上,可代替鱼粉,供不应求。
2、技术来源及可靠性
技术来源于哈尔滨工业大学发明专利。该技术先后得到省部科技计划《复合型生物絮凝剂的产业化研究》等的支持。历经十余年的科研攻关和实际应用,“复合型生物絮凝剂二段式发酵方法”(专利号ZL200410043861.4;)等2项技术已获中国发明专利,并申请“谷氨酸发酵废水制取生物絮凝剂的方法”(申请号200610010368.1)等发明专利4项,已经在城市供水、城市污水、工业废水等领域得到广泛应用。目前已经建立年产1000吨的生产示范工程,产品在大庆中饮水厂、哈尔滨太平污水处理厂、哈尔滨制药总厂污水处理等十余家企业的给水和污水处理中取得了良好的效果。各用户都提供了详细的使用报告。同时,建立了产品的企业标准(Q/HYS001-2005)、开发出系列产品。该产品于2005年被国家四部委授予国家重点新产品证书。
该技术于2004年通过了由黑龙江省科技厅组织的专家评委鉴定,认为该项研究成果达到同类研究的国际领先水平。
3、关键技术的应用前景
3.1复合型生物絮凝剂二段式发酵方法,利用细菌直接发酵秸杆生产葡萄糖,省去纤维素酶的培养、分离提取酶制剂等复杂工艺,大大降低了项目的设备投资和产品的生产成本。可向利用秸杆作为生物质原料的行业推广。
3.2利用味精高浓度废液中的废SO2-4和廉价的风化煤、褐煤生产高效腐植酸有机复合肥,以废治废生产高附值的产品,可向味精行业和有关行业推广。
3.3利用企业的废水作为项目生产的工业用水,节能降耗,降低生产成本,可向同行业及相关的发酵行业推广。
该关键技术的应用前景非常广泛。
4、项目建设的意义
我国味精生产居世界首位,但是长期制约味精行业发展的瓶颈问题---高浓度废液的污染治理一直没有根本解决,至使大批企业下马。
味精生产的主要污染源是谷氨酸发酵废液,其主要成分为:(1)菌体蛋白;(2)有机酸类物质L如乳酸、琥珀酸、酮酸、核酸、核苷酸、焦谷氨酸及其它氨基酸等); (3)胺酸类及其它有机物(谷氨酰胺等);(4)腺嘌呤化合物,尿嘧啶化合物等;(5)酸根;(6)糖类(7)微量元素;(8)阴阳离子PO42-、Cl--、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等;(9)灰份;(10)有机色素等。其PH值1.5~2.8,COD50000mg/L以上,BOD25000-30000mg/L,全氮含量2.0g/100ml 以上,NH3-N1.1~1.5/1000ml,SO42-40000mg/L以上,菌体蛋白1.5%~2.0%。因其量大,COD、BOD高、硫酸根含量高、氨氮含量也高,难于生化处理,过去一直是企业老大难问题。
90年代以前,有的企业认为废液干物质浓度高,残糖营养物质多,排了可惜,就经过再发酵生产单细胞蛋白,但生产单细胞蛋白后的废液COD仍高达30000mg/L以上,排放不达标。90年代初,由于为了减少盐酸对设备的腐蚀,提取工艺改用了硫酸,发酵废液有了硫酸根问题,因硫酸根对酵母的毒害等因素,影响了酵母生产,企业开始尝试污水治理的各种方法。针对COD、BOD,一些企业就用厌氧好氧法处理;针对硫酸根就用石灰尘沉淀法;针对废液中的营养物质就用生物膜法; 针对菌体蛋白就开始研究凝聚汽浮法等等,但都不能达到从根本上解决污染的难题。90年代中期有的企业采用凝聚气浮法提取菌体蛋白,废液再生产液肥; 到了90年代末期,多效节能蒸发器的应用使很多企业都找到了浓缩液肥的办法,并且浓缩液肥肥效高,用于农业生产很快产生了社会效益,但对企业却没有产生经济效益,并且液肥不易储存变质,高运输成本,施用的不便等缺陷成了问题的关键,于是液肥的固化就成了发展的必然。参照奶粉、糊精生产中的“喷雾干燥法”研制成功的高浓度发酵废液“浓缩干燥产业化”实现了“废水零排放”的目标。进入新世纪,很多企业采用了“喷雾干燥法”,让发酵废液变成了干粉,变成了复合肥,变成了环保工程产业化,实现了“废水零排放”。本公司在搬迁改造工程中采取了该工艺。但是经过生产实践,发现此法还存在新问题,那就是“改水污染”向“废气污染”的明显转化,由于蛋白质高温分解会带来难闻的气味,给当地居民仍造成危害,而且有机复合肥颗粒有时难于溶解,质量也不易控制。
处于研发阶段的技术还有将等电母液絮凝提菌体蛋白后将滤液蒸发浓缩二次结晶分别提取谷氨酸、硫酸铵后再固体发酵生产活性菌体蛋白饮料或有机无机复合肥。
提取硫酸铵后母液成份分析:
氨氮>10000mg/L、全氮6.55%、有机质23.6%、含固量65.5%、总糖6%、氨基酸10%、蛋白质2.75%、水份35%、重金属:隔未检出,汞痕量,铝未检出,铬痕量,砷痕量。由上可见,母液中含N高,有机质高,氨氮高,重金属含量远远低于肥料、饮料要求。
另外,富含氨基酸,糖份,蛋白质以及激素类,和维生素类等生理活性物质,在有效碳中几乎全部为水溶性,生物活性高,如作为肥料,有机物无机物齐全,速效缓效相济,养份高,适用配制各种有机混合肥和氨基酸肥料,但是上述路线流程长,投资大,经济效益并不显著,生产的复合肥也不如含硫酸铵的复合肥好销,采用的企业很少。
国外大部分都是直接做有机复合肥不单独提硫酸铵,如日本,协和发酵加过磷酸钙和部分氯化钾后作复合肥,每年生产14万吨。
针对上述问题,我们决定对谷氨酸高浓度废液进一步采用新的治理方案进行改造。一是利用其氮源和生物活性物质与秸秆水解液混合生产复合型生物絮凝剂;二是利用高硫酸根和风化煤、褐煤混合生产高效腐植酸微生物有机复合肥,使味精废液资源化,根除污染,使污水零排放。而且由废弃物生产的高科技生物制品促进了环保事业及现代化农业的发展,同时该项目还具有良好的经济效益和社会效益。
三、项目建设的内容
1、项目建设主要内容和完善的关键技术
宏达生物工程有限公司为玉米深加工企业,一期工程年加工玉米12万吨,谷氨酸3.6万吨,生产过程产生大量废水,其中高浓度有机废水(玉米浸泡水和谷氨酸发酵、提取废液)45.2384万吨,低浓度有机废水47.0708万吨/年;冷却水274万吨/年,详见该厂排水一览表:
水质和数量水质种类
CODcr(mg/L)
(BOD5)
ρSO42-/(mg/L)台
NH3N
PH值
数量(万吨/年)
1、高浓度有机废水
45.2384
1.1玉米浸泡水
20000(12000)
4.5-5.5
2.64
1.2谷氨酸发酵废液
50000
(25000-30000)
50000
11000
1.5-2.8
39.0
2、中低浓度有机废水
2000
600
47.0708
2.1淀粉工艺废水
5000
4.5-5.5
13.86
2.2设备冲洗废水
1500
6.5-7.0
2.66
2.3冲柱水
5000
4000
7.0-8.0
7.8
2.4絮凝剂工艺废水
15
75
7.0
21.3508
2.5生活废水
200
7.0
1.4
3、冷却水
15
7.0
274
本项目主要是将39万吨味精高浓度废液(谷氨酸等电离交尾液,即谷氨酸发酵、提取废液)进行资源化处理,作为生产蛋白饲料和生物絮凝剂及腐植酸有机复合肥的原料。首先将其絮凝、气浮分离出菌体蛋白2592吨,然后取其6万吨气浮分离液用于35000t絮凝剂生产作营养液;剩余的33万吨气浮分离液和秸秆碱处理产生的65万吨废碱液经多效蒸发浓缩,物料蒸发冷凝水55万吨,用于调配碱液和洗水;对秸秆进行碱处理,21万吨物料蒸发冷凝水作絮凝剂生产工艺用水,浓缩液11万吨和2万吨风化煤,进行复分解反应生产腐植酸,然后进一步接种有益菌生产高效腐植酸微生物复合肥7万5千吨。剩余12万吨浓缩液去总厂原复合肥车间生产氨基酸复合肥。复合型生物絮凝剂浓缩分离水21.3508万吨用于冲洗设备,冲洗设备后,进入企业废水生化处理厂的A/O工序。废水经生化处理后达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的“二级”标准(98年后新扩改)。排入氧化塘用于农田灌溉。详见工艺流程图。
该企业其它高、中、低浓度有机废水用作生产沼气及生化处理。
该企业的冷却用水一部分经热泵系统回收余热用于城市供暖,一部分作生物絮凝剂和复合肥的工艺用水。
1.1进一步优化大型工业化生产的最佳工艺条件
a、秸秆用氢氧化钾代替氢氧化钠进行碱预处理,为生产高效腐植酸钾打基础,同时也省去了废碱液环保处理的投资并降低处理成本;
b、用味精高浓度废液作氮源代替硝酸盐和部分酵母膏等,优选最佳配方和生产工艺条件。
c、秸秆预处理,水解、发酵、提取的生产工艺条件进一步完善;
d、生产菌种优选、保藏、繁殖、逐级放大的方法和步骤,以适应大型工业化生产的需要。
1.2完善大型工业化生产的关键设备和自控技术,满足大型生产的需要。
1.3进一步开发不同型号、不同规格的生物絮凝剂、生物肥以满足各种给排水和有机废水处理的需要,以及不同农作物的需要。
2、技术解决途径的落实(技术成熟性和技术路线的合理性)
2.1技术解决的途径的落实(技术的成熟性和技术路线的合理性)
(1)秸秆的运输、保管。
为了方便运输和保管,在厂外设秸秆加工收购点,把农民卖的秸秆在收购点粉碎造粒,加工成颗粒粕,然后包装按计划送入工厂加工。秸秆造粒机由哈尔滨工业大学机械加工厂提供。
(2)秸秆碱预处理的废碱液和风化煤及味精离浓度废液混合反应加工腐植酸有机复合肥。
(3)复合型生物絮凝剂生产的菌种和技术,CHA生产的菌种和技术由哈尔滨工业大学环境工程学院和哈尔滨益生环境技术公司及黑龙江科瑞科技有限公司提供。
(4)工业化生产的发酵罐50 M3和320 M3的大罐由宏达公司负责提供。
(5)其他配套设备和水电汽公用工程、环保工程已由宏达公司完成。
2.2预期达到的技术水平目标
2.2.1本项目技术水平预期达到国际领先水平
2.2.2本项目目标:
a、项目开始时间2008年,完成时间2010年。
b、预期达到的技术水平为国内领先,进入世界一流的生物絮凝剂行业。
目标,形成完整的大型工业生产的生产线,将产品推向国内外市场。
两年内完成1000t/a生产线一条;34000t/a生产线一条,发酵罐完成50M3 、300M3罐的生产实验,和相应的配套设施。
技术指标:秸秆糖化率≥40.5%,发酵产絮凝率≥85%,提取收率≥98%。质量标准:复合型生物絮凝剂达到Q/HYS001-2005《复合型生物絮凝剂标准》。
高效腐植酸微生物复合肥生产达到设计能力;产品质量达到国家要求的企业标准;腐植酸含量≥30%,氮、磷(P2O5)、钾(K2O)占18%左右,微量元素占2%左右,总有效成份≥46%,菌剂有益微生物含量为2亿个/g。
菌体蛋白饲料达设计能力,质量符合企业标准
四、各项建设条件落实情况
1、建设条件落实情况和建设方案的合理性
(1)项目的可行性研究报告已完成;
(2)项目的技术协作单位和技术依托单位已签订合作合同和协议;
(3)建设用地已批复落实;
(4)项目的环境评估已获得省环保局的批准。
(5)项目一期工程10000吨/年复合型生物絮凝剂生产线已完成设计;
(6)项目所需水、电、汽等公用工程已配套;
(7)已完成项目用地的平整和部分厂房、设备的改造,以及新建的中心实验室,化验室,可进行原材料化验,及菌种扩大培养。
(8)已完成项目招标的前期准备工作。
已准备了项目招标方案
本项目的招标工作一定要严格执行《中华人民共和国招投法》和国家、省市有关配套规定,保证按公开、公平、公正的原则进行。
a.成立以董事长为组长的企业招投领导小组,高度重视此项工作。
b.招标范围:勘察设计、土建工程、设备采购及安装、工程监理。
c.招标内容:技改工程的土建设计及施工、工程监理及引进设备和国内配套的重要设备、重要材料的采购。
d.招标的组织形式:公开择优选择具有相当资质的招标代理机构办理招标事宜。
e.招标方式:采用公开招标。
2、建设方案的合理性
2.1技术路线和工艺流程的选择
谷氨酸发酵废液治理老工艺流程
谷氨酸等电离交尾液
浮渣
压 滤
干 燥
絮凝、气浮分离
冷凝水
蒸发、浓缩
菌体蛋白饲料
调节池
喷浆、造粒、干燥
热风炉
EGSB反应器
粉碎
筛 分
A/O活性污泥池
冷 却
二沉池
包 装
达标排放
有机复合肥
复合型生物絮凝生产新工艺流程图
无机盐 氢氧化钾 秸秆
造 粒
由厂外加工 蒸汽
冷凝水
浮下液、冷凝水
碱预处理
二级种子
一级种子
F6
斜面菌种
二级种子
一级种子
F2
斜
面
菌种
配料
废碱液去蒸发浓缩工序
中和洗涤
浮下液、冷凝水
配料
二级种子
一级种子
纤菌
维斜
素面
降种
解
灭菌
第一段发酵
带滤
滤渣
浮下液、冷凝水
灭菌
第二段发酵
氯化钙
浓缩、分离
干燥挥发水
低温干燥
浓缩分离水
冷
凝
水
粉碎筛分
去A/O生化处理
循环水池
包装
包装
液态絮凝剂 固态絮凝剂
高效腐植酸微生物复合肥(CHA)生产新工艺流程图:
磷肥
风化煤
离交尾液
去生物絮凝剂车间作工艺水
压滤
蒸发、浓缩
絮凝、气浮
浮下液
蒸汽
冷凝水
中和洗涤水废碱液
复分解反应
分 离
挥发水
冷凝水
干燥
水汽
挥发水
粉碎
干 燥
斜有
面益
菌菌
种A
粉 碎
二级种子
一级种子
筛 分
发 酵
二级种子
一级种子
斜有
面益
菌菌
种B
挥发水
冷凝水
低温干澡
包装
包装
腐植酸生物肥 菌体蛋白饲料
(CHA)
a.老工艺,对味精高浓度废水—谷氨酸等电离交尾液采用絮凝气浮分离,蒸发浓缩、喷浆造粒干燥,实现了“污水零排放”,但是存在的问题是,一是运行成本高,二是由于蛋白质高温分解产生臭味,造成空气污染,必须进一步治理。
b、新工艺的特点是,将冷凝水直接作为生产复合型生物絮凝剂的工艺用水,不再另外进行生化处理;将部分等电离交尾液不经蒸发浓缩直接利用其中所含的N、P、K及生物活性物质作为复合型生物絮凝剂发酵生产的营养盐和工艺补充水,这样一方面实现了废水资源化,变废为宝,另一方面节约了单独处理这些废水的环保处理费用,同时得到了高效、无毒、无二次污染的环保绿色的水处理剂,一举三得。
C、CHA工艺的特点是:
更充分利用了秸秆废碱液和味精高浓度有机度液的有效成份,特别是SO2-4得到更充分的利用,同时还充分利用了当地资源丰富的风化煤和褐煤。达到资源充分综合利用、循环利用的目的,节能减排,变废为宝,大大降低企业运行成本,增加经济效益和社会效益。
本方案的复合型生物絮凝剂项目经省专家组论证,已达到同类研究的国际领先水评。
新工艺的工艺说
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