年产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行性研究报告.doc

年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 年产年产 300300 吨皂素清洁生产迁扩建项目吨皂素清洁生产迁扩建项目 可行性研究报告可行性研究报告 旬阳县有限公司 二九年十月 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 2 目 录 第一章 项目建设单位基本情况.8 1.1 项目承办单位概况 8 1.2 企业负责人概况 8 第二章 项目基本情况10 2.1 项目建设的必要性 .10 2.11 是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要10 2.1.2 可提高黄姜资源综合利用率.11 2.1.3 可为项目提供优质稳定的原料和促进农业经济结构的调整.12 2.1.4 实现清洁生产，保护两江流域生态环境.13 2.2 项目建设的主要内容14 2.2.1 建设规模及产品方案.14 2.2.2 主要建设内容 .14 2.2.3 产品质量标准.14 2.2.4 原、辅材料需求量及供应条件.15 2.2.4.1 原料 .15 2.2.4.2 辅助材料、燃料 .15 2.2.5 原辅材料供应方案.15 2.2.6 节能.16 2.3 环境影响与综合利用评价 .16 2.4 项目投入总资金及资金筹措16 2.5 项目综合分析 .17 2.6 项目准备情况18 第三章 项目工艺19 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 3 3.1 项目概述19 3.2、应用领域 20 3.3、技术方案及原理 20 3.3.1、基本原理：20 3.3.2、工艺流程：21 3.3.3、主要技术指标24 3.3.4、技术鉴定的主要结论和鉴定证书24 3.3.5、知识产权及所属关系25 3.4 关键技术的科学性、先进性和创新性25 3.5、应用情况及分析 27 3.5.1、应用条件27 3.5.2 应用此技术的主要企业 .28 3.5.3、技术应用情况对比28 第四章 工艺技术比较分析.30 4.1 产品用途 .30 4.2 市场分析 .30 4.2.1 国际市场分析.30 4.2.2 国内市场分析.31 4.2.3 本项目产品市场定位.31 4.3 市场竞争优势 .32 4.3.1 新工艺物耗少 .32 4.3.2 旬阳县是我国黄姜主要生产县之一 .32 4.3.3 政府支持 .33 第五章 项目解决的主要问题34 5.1 基本原理 .34 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 4 5. 2 主要技术指标.34 5.3 技术鉴定的主要结论和鉴定证书.34 5. 4 知识产权及所属关系35 第六章 项目可实现性分析37 6.1 应用条件37 第七章 项目实施中的环境影响分析38 7.1 环境保护 .38 7.1.1 环境保护标准.38 7.1.2 环境现状.38 7.2 本项目对周围环境的影响 .38 7.3 环境保护措施 .39 7.4 生产废水来源及处理分析 .40 7.5 污水处理工艺流程 .41 7.6 污水处理设备清单 .42 7.7 污水处理站平面示意图 .43 第八章 项目效果分析44 8.1 成本与效益44 8.1.1 产品效益对比 .44 8.1.2 物耗指标 .44 8.1.3 改造前后经济效益比较 .44 8.2 盈利能力比率45 8.3 社会效益45 8.4 生态效益45 第九章 项目示范效果评价和推广应用前景46 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 5 第十章 项目对提升产业的作用和影响49 第十一章 项目经济效益分析51 11.1 财务分析依据和范围 51 11.2 参数及基础数据的确定 51 11.2.1 基准参数的确定 51 11.2.2 计算期的确定 51 11.2.3 规模确定 51 11.2.4 有关负荷计算 51 11.2.5 企业所得税的计算 51 11.2.6 有关税费的确定 52 11.3 财务测算 52 11.3.1 年销售收入、税金及附加的估算52 11.3.2 产品总成本及费用估算53 11.3.3 利润总额 54 11.4 财务盈利能力分析 54 11.5 财务生存能力分析 57 11.6 财务盈亏平衡分析 57 11.7 经济评价结论 57 第十二章 社会效益分析58 12.1 壮大主导产业和促进结构调整 58 12.2 产、加、销各环节的利益联动 58 12.3 辐射带动作用 58 12.4 农业生产市场化、组织化程度的提高 59 第十三章 项目实施方案.60 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 6 13.1 工程建设方案 60 13.1.1 工程方案选择的基本要求60 13.1.2 工程建设内容60 13.1.3 总图运输60 13.1.4 土建工程61 13.1.5 公用及配套设施62 13.1.6 生产线组成63 13.1.7 设备配置63 13.2 项目节能与安全.65 13.2.1 国家节能的相关法律及设计规范65 13.2.2 项目的能源消耗情况65 13.2.3 用电量 65 13.2.4 用水量 65 13.2.5 用煤量 65 13.2.6 120#溶剂油用量66 13.3 项目的节能降耗措施 66 13.3.1 节地66 13.3.2 节水66 13.3.3 建筑节能措施66 13.3.4 节电措施66 13.4 企业组织结构和劳动保护 67 13.4.1 组织机构设置67 13.4.2 人力资源配置68 13.4.3 劳动制度68 13.4.4 人员培训68 13.4.5 劳动力来源69 年产 300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 7 13.4.6 劳动危害因素69 13.4.7 劳动安全措施69 13.4.7.1 机构和职责 69 13.47.2 教育和培训 .70 13.47.3 设备仪器和劳动场所 .70 13.4.7.4 生产中安全注意事项 71 13.4.8 劳动卫生的保护措施71 13.4.9 消防71 13.4.9.1 消防设计依据71 13.4.9.2 消防措施72 13.5 项目建设进度安排 72 13.5.1 项目建设工期安排72 13.5.2 施工进度72 13.6 投资估算及资金筹措73 13.6.1 投资估算 73 13.6.2 资金筹措74 第十四章 存在的主要问题和需解决的问题75 第十五章 企业清洁生产简要远景规划.76 15.1 总体目标.76 15.2 阶段目标.76 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 8 第一章 项目建设单位基本情况 1.11.1 项目承办单位概况项目承办单位概况 名称：旬阳县有限公司 住所： 法定代表人： 注册资本：壹佰万圆整 实收资本：贰佰贰拾叁万捌仟圆整 企业类型：有限责任公司 经营范围：黄姜、粮食、油料、淀粉及其制品、农副产品收购、 加工、销售。 1.21.2 企业负责人概况企业负责人概况 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 9 第二章 项目基本情况 2.12.1 项目建设的必要性项目建设的必要性 2.12.11 1 是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要 黄姜为草质藤蔓状薯蓣类植物，长 35 米，粗 25 毫米，在分 枝或叶柄基部有短刺，盾形，叶面常有不规则块状的黄白色，无限花 序。三棱形蒴果，干后黑色，表面常有白粉。 黄姜中富含的皂素，是生产甾体激素类药物的最主要原料。甾体 激素类药物是世界上仅次于抗生素类的第二大类药物，具有很强的抗 感染、抗过敏、抗病毒和抗休克的药理作用，在国内外临床医药上广 为应用，是计划生育防治男性及女性疾病、治疗风湿病、心血管病、 抢救危重病人的重要用药。另外，甾体激素类药物在调节人体机能及 脑神经、防病抗衰老、减肥、补钙保健等方面以及在日用化学工业和 养殖业中也得到广泛应用。经过几十年的研究开发，目前已形成种类 繁多、临床应用广泛和需要旺盛的甾体激素类药物。生产甾体激素类 药物必须以皂素或甾醇作基础原料。自甾体激素药物发明以来，一般 都是用植物皂素生产甾体激素类药物，故植物皂素有“激素之母”之 称。植物皂素主要有三大类，即薯蓣(黄姜)皂素、剑麻皂素和番麻皂 素，其中薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料，世界上三 分之二以上的甾体激素药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的。 因此，栽培黄姜的主要目的是获取根状茎，提取皂素，用于生产 甾体激素类药物。世界上薯蓣皂素含量较高的植物资源不多，主要分 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 10 布在我国和墨西哥。在我国，含薯蓣皂素的植物有十七种，但含量较 高、具有工业开发价值的主要为黄姜和穿地龙。其中穿地龙皂素含量 不及黄姜的一半(黄姜皂素含量约 3.0%，穿地龙含量为 1.2%)，且生长 周期比黄姜长(黄姜为 2 年，穿地龙为 45 年)。因此，黄姜成为我国 提取皂素的最主要植物来源。 因此，实施本项目，有利于促进甾体激素类药物发展，可为生产 甾体激素类药物提供药源，是促进医药学进步和增强人类的抗病保健 的需要。 2.1.22.1.2 可提高黄姜资源综合利用率可提高黄姜资源综合利用率 黄姜中除了加工皂素之外，还可通过综合利用深加工技术获取淀 粉和纤维素，从而达到清洁生产，减少废水中的有害物质。黄姜中除 了皂素外，还含有 4550%的淀粉。黄姜淀粉可广泛应用于酿造工业酒 精、酵母粉、肌苷粉、葡萄糖等生产领域。由黄姜淀粉转化成淀粉糖 所制成的各类食品具有很好的保健功能，而利用淀粉生产的酒、酒精 及葡萄糖，市场前景也相当广阔。 此外，从黄姜中还可提取出大量的纤维素，用于加工培养食用菌、 生产羧甲基纤维素，或制成有型燃料等。纤维素还是饲料和造纸的好 原料。 目前，陕南的黄姜加工企业，除少数几家正在尝试下游产品的深 加工外，其余厂家只能提取皂素，剩余部分全部随污水排放，不仅污 染了汉江、丹江的水质，也是对资源的巨大浪费，不符合当前国家提 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 11 倡的建设资源节约型和环境友好型社会的要求。因此，迫切需要通过 综合利用获取淀粉和纤维素，从而提高黄姜资源的综合利用率。 本项目的实施，不仅提取出皂素、淀粉、纤维素等多种经济物质， 与过去生产皂素单一产品相比较，已产生了新的经济效益，大大降低 了皂素的生产成本，提高了产品的市场竞争力。 2.1.32.1.3 可为项目提供优质稳定的原料和促进农业经济结构的调整可为项目提供优质稳定的原料和促进农业经济结构的调整 年生产 300 吨皂素所需黄姜约为 4 万吨，现当地黄姜留存面积约 2-4 万亩，可产黄姜 6 万吨，从总量上看能满足生产所需，但现在黄姜 品种良莠不齐，部分出现了退化，品质难以得到保障，直接影响到产 品质量。为保障黄姜品质，建设单位在全县建立 5 万亩“安姜 3 号” 黄姜种植基地，实施优良品种的推广和订单农业，建设万亩黄姜良种 示范基地，年可产新鲜黄姜 7.5 万吨，不足部分通过严格把关，从市 场购买，因而可充分保障原料的数量和品质。 陕南地区（商洛、安康、汉中）的土壤、气候、水利等自然条件 是黄姜种植的优生区。通过黄姜良种示范基地建设，不仅可为企业提 供优质稳定的原料，而且由于黄姜的质优价高，有利于提高当地农民 的经济收入，加快县域经济快速发展，推动城乡经济和社会的和谐发 展。 目前，黄姜已成为陕南农民增收和区域经济的主导产业之一，但 由于一度曾“姜贱伤农”，因此，也成为了区域经济发展中倍受关注 的热点难题。以旬阳县为例，自 1990 年开始人工种植黄姜，到 2003 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 12 年全县留存面积约 25 万亩，成为全国黄姜种植第一大县，全县 90%农 民务姜，有初加工企业 14 家，年生产水解干燥物能力 760 吨，皂素生 产能力 320 吨，成为县域经济的主导产业，黄姜在县域经济的贡献率 约为 21%。但随着市场经济的作用，种植面积盲目扩大，产品过剩，黄 姜品质下降，加之资源利用率低，产品成本高，迫使黄姜收购价格一 低再低，一度仅为 0.45 元/kg，多数姜农血本无归，严重影响了农民 的积极性，从而威胁着整个产业的可持续发展。 本项目建成后，可通过示范指导、技术培训，提高当地农民对现 代农业及生物育种技术的认识和接受能力，提高黄姜产品品质，保障 农民生产的黄姜销路稳定、进而提高黄姜收购价格，促进产业尽快走 出低谷。促进农村经济发展，带动农民增产增收，脱贫致富。 2.1.42.1.4 实现清洁生产，保护两江流域生态环境实现清洁生产，保护两江流域生态环境 黄姜传统加工工艺技术落后，不能综合利用是造成污染严重、效 益低下的根本原因。现有黄姜加工技术普遍采用 20 世纪 60 年代从国 外借鉴研究的技术，创新改进较少，尤其是传统工艺使淀粉纤维木质 素发酵酸解，形成大量强酸废水和有机质，其污水处理难度大，费用 高，处理未达标或不处理直接排入汉江丹江，污染了水质。 本项目实施单位将摒弃传统的工艺方法，通过应用新工艺、建设 示范生产线，将污染源（淀粉和纤维）在酸解前提取出来，坚持循环 经济、综合利用、清洁生产的技术路线。一是将传统工艺中的污染源 黄姜淀粉、纤维分别分离提取出来，黄姜淀粉可用于食品生产、 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 13 黄姜纤维素可用于生产食用菌或制肥等，既减少了污染，又增加了经 济效益；二是通过采用无发酵工艺，既降低因发酵对周边的环境空气 污染，又缩短了生产周期，进而提高了企业的经济效益；三是对酸解 中硫酸废水进行回收利用，既可消除硫酸废水的排出对水系造成的污 染，又可减少水和硫酸的使用量，降低了生产成本。 本项目的实施，可对汉中佛坪至湖北十堰武当一带黄姜优质适生区的 黄姜初加工企业起到示范作用，对减少汉江（丹江）水源的污染，保 证国家“南水北调”中线工程的水源地丹江口水库的水质具有十分重 要的意义。 2.22.2 项目建设的主要内容项目建设的主要内容 2.2.12.2.1 建设规模及产品方案建设规模及产品方案 根据市场需要和企业发展，并考虑项目资金能力和建设场地等多 种因素。本项目的生产规模为年产黄姜皂 300 吨，提取皂素 300 吨， 黄姜淀粉 5000 吨，纤维木质素 3000 吨。本项目建设用地面积 20 亩， 总建筑面积 9334 。根据本项目生产特点，项目用地中设有露天晒场 面积 3500，煤场面积 500。 2.2.22.2.2 主要建设内容主要建设内容 主要建设内容包括水解车间、皂素提取车间、露天晒场、污水处 理装置、购置主要生产设备 41 台（套）。 2.2.32.2.3 产品质量标准产品质量标准 黄姜皂素按照陕西省地方薯蓣皂素标准（陕 DB218485）要求检 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 14 测，黄姜提取淀粉后皂素熔点、色泽、纯度、干燥失重等质量指标全 部达到标准。 2.2.42.2.4 原、辅材料需求量及供应条件原、辅材料需求量及供应条件 2.2.4.12.2.4.1 原料原料 本项目基础原料为黄姜，300 吨皂素所需黄姜原料约为 4 万吨，建 设 5 万亩黄姜良种示范基地，年可产新鲜黄姜 7.5 万吨，不足部分通 过严格把关，从市场购买，因而原料可有充分保证。 2.2.4.22.2.4.2 辅助材料、燃料辅助材料、燃料 1、浓硫酸：约需 1000T/a，旬阳县有磷肥（硫酸）厂，可保证供 应。 2、烧碱：约需 200T/a，由西安市和旬阳县市场采购解决。 3、石灰：约需 1000T/a，在厂区附近就地解决。 4、助剂：约需 400T/a，自配，其原料为常用化学试剂，可由市场 采购解决。 5、120#溶剂油：约需 360T/a，由西安长期稳定供货渠道供给。 6、包装材料（编织袋、塑料内袋）可由市场随时采供解决。 7、燃煤：由企业自营的煤碳购销机构自行解决。 2.2.52.2.5 原辅材料供应方案原辅材料供应方案 1、原料 本项目基础原料为黄姜，300 吨皂素所需黄姜原料约为 4 万吨，建 设 5 万亩黄姜良种示范基地，年可产新鲜黄姜 7.5 万吨，不足部分通 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 15 过严格把关，从市场购买，因而原料可有充分保证。 2、辅助材料、燃料 本项目所需辅助材料主要有浓硫酸、烧碱、石灰、助剂、120#溶 剂油、包装材料（编织袋、塑料内袋）均可可由市场随时采供解决。 所需燃煤由企业自营的煤碳购销机构自行解决 2.2.62.2.6 节能节能 该项目采用节能的新的生产工艺，大大的节约了能源，其新工艺 与传统工艺生产吨皂素相比每年可节电 30 万度，节水 3.0 万吨，节煤 3600 吨，节油 600 吨，具有显著的节能效益。同时本项目采取节地、 节水、节电以及建筑节能等措施 2.32.3 环境影响与综合利用评价环境影响与综合利用评价 原有生产工艺产生的污水属高浓度有机污水，其中 COD 浓度最高 达 3 万多 mg/L，采用新工艺后，一是 COD 浓度可降至 1.2 万1.5 万 左右；二是由于对污染源采用了提前分离的措施，且因硫酸回收利用 和皂素含量的提高，其污染物产生的量和质与传统工艺相比，有了根 本性变化。采用新工艺后，从源头上解决了难以治理的皂素生产污水 处理问题，其各项污染物经处理后，均能达标排放。 2.42.4 项目投入总资金及资金筹措项目投入总资金及资金筹措 本项目总投资为 4800 万元，固定资产投资 3000 万元。其中：建 筑工程费 1314.8 万元，设备购置费 963.8 万元，安装工程费 192.2 万 元，其它费用 262.4 万元（其中征地费用 160 万元），基本预备费 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 16 80.6 万元，建设期利息 184.2 万元。铺底流动资金 1800 万元。详见表 1-1。 表 2-1 项目投资分项明细表 序号费用名称投资额比例 1 建筑工程费 1314.827.3% 2 设备购置费 963.820.08% 3 安装工程费 192.24% 4 其他费用 262.45.47% 5 预备费 80.61.7% 6 建设期利息 184.23.84% 7 铺底流动资金 1800 37.5 7 项目总投资 4800100% 项目资本金 1960 万元，占项目投入总投资的 40%，资本金与债务 资金的构成比例符合国家关于项目资本金与债务资金比例的要求，申 请技改项目清洁生产专项资金扶持 200 万元，项目债务资金为：建设 投资银行长期贷款 2640 万元。 表 2-2 资金筹措表 序号筹措途径金额（万元）比例 1 资本金（企业自筹） 196040.8% 2 银行贷款 264055% 3 申请技改补助资金 2004.2% 4 合计 4800100% 2.52.5 项目综合分析项目综合分析 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 17 本项目的建设是落实国家保护南水北调工程中水源地丹江口水库 上游水质的具体体现，通过本项目的实施，可促进甾体激素类药物发 展和增强人类抗病保健促进农业经济结构调整；通过综合利用新工艺 深加工获取淀粉和纤维素，提高黄姜资源综合利用率；不仅实现了清 洁生产，而且还可以保护汉江、丹江流域水质及生态环境。经研究论 证，本项目产品市场前景良好，生产工艺技术成熟，建设地址和建设 条件落实，具有较好的社会效益和经济效益，项目建成后可实现年销 售收入 12400 万元，年均利润 1848.87 万元，税收总额 1426.29 万元， 生产期平均总投资利润率为 38.5%，总投资利税率 47.5%。因此，项目 的建设是必要的和可行的。 2.62.6 项目准备情况项目准备情况 目前已完成项目土地征用、项目备案、环评、规划设计、安评等 前期工作。清洁生产技术 2005 年 6 月经安康市科技局组织有关专家进 行评审，具有自主知识产权的“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研 究”专利技术，并通过了安康市科委技术成果鉴定【编号（2005）安 市科验字 01 号】。国内同行、专家、学者对该项目做出了“工艺技术 国内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符 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 程中解决了黄姜皂素加工污染问题。”的鉴定意见。 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 18 第三章 项目工艺 3.13.1 项目概述项目概述 黄姜清洁生产技术项目，是运用该公司与有关部门自主研发的具 有自主知识产权、获国家专利的高新技术已通过科技成果验收的“黄 姜水解污水处理技术”、“黄姜提取水解物和淀粉生产技术”， 对原 工艺进行改造、拓展、应用。该技术开创性的提出了全新的黄姜水解 干燥物生产工艺、黄姜酸解污水处理工艺及黄姜提取水解物和淀粉生 产工艺。将传统的末端治污转向前端开发利用。在生产过程中增加了 超微细粉、浆渣分离。在治理污水过程中先将淀粉提取出来，从源头 上消除污染源，采用物理、化学、生物处理相结合的方法使高浓度有 机废水达标排放。国内同行专家、学者对该项目做出了“工艺技术国 内领先，开发的黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合 循环经济、清洁生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程 中解决了黄姜皂素加工污染问题”的鉴定意见。 该技术采用机械方法提取黄姜淀粉，进行开发生产黄姜粉条，废 渣用于生产食用菌、清洁炭，再通过无发酵加助剂生产黄姜皂素，并 通过中试批量生产的只有本企业，全国尚属首家。该技术在黄姜皂素 加工业具有广阔、高效的推广应用价值。 该技术项目的实施一是符合产业发展政策，为农民增收找到了一 条出路；二是有效解决了黄姜加工企业造成的环境污染；三是符合循 环经济的要求，资源利用达到最大化；四是落实党中央、国务院领导 的指示、促进黄姜产业发展的重要举措，是产业整合的必然趋势，对 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 19 发展黄姜产业具有十分重要的意义。 3.23.2、应用领域、应用领域 研究表明：黄姜根茎中，淀粉及纤维含量占 90%以上。淀粉及纤维 是水解过程中的主要污染源，传统工艺无法充分利用淀粉和纤维，相 反初期发酵过程，不但浪费了 90%的资源而且产生了大量固体废弃物及 废气等，加大了污水处理难度。黄姜无发酵清洁生产及综合利用技术 研究，利用物理方法先将淀粉、纤维从黄姜中分离出来，继而开发生 产黄姜粉条、食用菌、清洁炭等附加产品，再使用无发酵加助剂方法 水解生成水解干燥物，从而达到综合利用和清洁生产的目的。主要完 成目标是项目实施后使黄姜的综合利用率从原来的 2%提高到 90%，污 水产生量减少 80%，主要物耗降低 10%，而皂素收率提高了 10%以上。 综合经济效益提高 60%。具有良好的经济、社会、生态效益。本项目技 术适用于所有黄姜加工企业，该项目实施解决了黄姜加工企业的技术 难题，实现了综合利用，节能降耗，清洁生产，有效的减少了污染， 被省环保局肯定为“我省乃至全国的该行业污染治理提供了重要依据” 。经专家评审，该技术处于国内领先水平，是行业内公认的先进技术， 已在行业内推广利用。 3.33.3、技术方案及原理、技术方案及原理 3.3.13.3.1、基本原理：、基本原理： 在黄姜生产水解物过程中预分离出皂素、淀粉、黄姜纤维技术， 有效降低污水处理的难度和费用。将传统的末端治污转向前端开发利 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 20 用。在生产过程中增加了超微细粉、浆渣分离。在治理污水过程中先 将淀粉提取出来，从源头上消除污染源，采用物理、化学、生物处理 相结合的方法使高浓度有机废水达标排放。采用机械方法提取黄姜淀 粉，进行开发生产黄姜粉条，废渣用于生产食用菌、清洁炭，再通过 无发酵加助剂生产黄姜皂素，工艺线路符合循环经济、清洁生产的要 求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污 染问题。 3.3.23.3.2、工艺流程：、工艺流程： 1、皂素生产工艺流程（见图 5-1） 图 3-1 皂素生产工艺流程 冷凝器 提取罐浓缩罐结晶罐结晶液高位 罐 洗油贮罐 水解干燥 物 离心机 干燥装置粉碎机 成品包装 入库 一次母液汽油回收 一次母液储藏 一次母液回收罐一次母液结晶罐 离心 机 二次母液回收 罐 二次母液贮 罐 粗皂素回提 皂素回 汽油回收 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 21 2、淀粉生产工艺流程（见图 5-2） 图 3-2 淀粉生产工艺流程 3、黄姜综合利用及清洁生产技术方案流程（见图 3-3） 提取淀粉 浆 液浆 渣 混合发酵 清水排出 混悬物 沉 淀 制作食品 淀粉清理 回收淀粉 水 解 物 生 产 线 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 22 图 3-3 黄姜综合利用及清洁生产技术方案流程 将黄姜清洗后，进行粉碎、针磨，后经震筛、压滤，将粗纤维首 先分离出来，淀粉及细纤维、皂甙水溶液等进行二次震筛过滤，黄姜 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 23 淀粉被沉淀滤出，进入淀粉干燥系统烘干待用。细纤维（含少量 皂甙）和皂素水解物入酸解罐酸解，分离出皂素水解物，酸液排出后 中和，进行膜浓缩处理，清水重新循环利用，副产品二水石膏收回利 用。 3.3.33.3.3、主要技术指标、主要技术指标 通过技术创新，生产流程趋于合理，成本有效降低，产品有原来 单一的皂素水解物增加到皂素水解物、淀粉、纤维素三个产品。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 解物工艺方法。使黄姜的综合利用率从原来的 2%提高到 90%，主要物 耗降低了 10%，而皂素收率提高了 10%。由于新工艺减少了固体污染源， 膜浓缩处理的水可以循环利用，污水 COD 下降了 76%，色度降低 59.6%，污水排放减少 90%。节约用水 80%以上。使产品综合经济效益 提高了 60%以上。 3.3.43.3.4、技术鉴定的主要结论和鉴定证书、技术鉴定的主要结论和鉴定证书 2005 年 6 月经安康市科技局组织有关专家进行评审，我公司具有 自主知识产权的“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研究”专利技术， 并通过了安康市科委技术成果鉴定【编号（2005）安市科验字 01 号】。 国内同行、专家、学者对该项目做出了“工艺技术国内领先，开发的 黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合循环经济、清洁 生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂 素加工污染问题。”的鉴定意见。一是冲破了传统理论的束缚，将黄 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 24 姜用磨细加水的方法使皂素单体与淀粉分离；二是黄姜淀粉的提取和 食用价值的研究，开辟了人类新的食用植物源；三是能耗、物耗降低， 实现了节能减排，环境效益好，污水达标排放。四是解决了当前黄姜 加工领域的技术“瓶颈”问题，为我市率先突破发展做大做强黄姜产 业起到了积极的推动作用，有利于黄姜产业可持续发展和国家“南水 北调”中线工程水源地的水质保护。 3.3.53.3.5、知识产权及所属关系、知识产权及所属关系 经过多年的研究和实验，已经能够自主提供全套技术参数和主要 设备指标。公司拥有完全自主知识产权的“黄姜水解污水处理技术”、 “黄姜提取水解物和淀粉生产技术”获国家发明专利和“发明专利奖” ，获安康市科技进步一等奖。知识产权及专利归我公司独家拥有。该 工艺在循环经济思想指导下，以最大利用率、最小污染产生和排放为 目标，坚持从源头治理，从生产过程的综合利用着手，进行工艺研发， 达到减少污染产生、降低生产成本、提高企业经济效益为目的该项目 工艺已完成中试进入大生产阶段，已通过省市组织的科技成果验收， 被确认为陕西省科技成果和高新技术成果。 3.43.4 关键技术的科学性、先进性和创新性关键技术的科学性、先进性和创新性 （1）新技术方法创立了物理方法分离皂甙、纤维、淀粉的理论体 系，认识理论上有新突破。 现有理论认为黄姜皂素被淀粉所包裹，在生产工艺上，只有将淀 粉酶化成糖或酸水解将淀粉糖化，才能“释放”出皂素。项目技术通 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 25 过反复试验成功表明，当黄姜磨至一定细度，细胞壁遭到破坏，在充 满水分的条件下淀粉与皂甙即可单体分离，利用淀粉比重高于皂甙的 物化特性，用物理方法即可分离出来。对所分离淀粉酸酶化水解，检 测皂甙为零。 （2）开发利用价值上的新突破，创新了工业生产流程。 首先提取利用了黄姜根茎中 40%的淀粉和 50%以上的纤维，生产吨 皂素减少消耗鲜黄姜 12 吨，减少硫酸用量 30%，减少燃煤用量 25- 30%，主要物耗降低了 10%，两次循环用水减少用量 80%以上，产品由 传统的方法生产单一的皂素水解物增加到皂素、淀粉、纤维二水石膏 等系列产品，经济效益增加了 60%以上。 （3）实现了黄姜加工业的清洁化生产，有效降低黄姜加工造成的 环境污染。 本项目通过对造成污染的主要物质（淀粉、纤维质等）的前端利 用，减少污染产生，改变了末端治理污染的工艺线路，使造成污染源 的纤维、淀粉变为有价值的产品。提取淀粉、纤维后产生的污水 COD 下降了 76%，色度降低了 59.6%，两次水循环利用使污水排放量减少 90%。 既减少了黄姜加工过程中的污水治理费用，又实现了黄姜加工的达标 排放。 （4）黄姜工厂化提取淀粉，国内首创。 黄姜淀粉食用性的研究，开辟了人类新的食用植物源。经西北农 林科技大学和陕西省农业产品质量监督检验站检测：含有人体需要的 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 26 17 种氨基酸和 7 种人体必须的氨基酸及钙、锌、铁、硒等多种微量元 素，不含铅、砷等有害物质，检测还表明，含有丰富的膳食纤维（抗 性淀粉），具有医治糖尿病、减少热量摄取、促进血脂代谢和矿物质 吸收的功能，是极好的绿色保健食品。 （5）实现了产品质量的新突破。 项目技术研究应用，使皂素水解物中皂素平均含量达 45%以上， （为传统方法的 1-2 倍），熔点高达 198 度以上。 （6）具有先进独特的技术特点。 我公司研发的具有完全自主知识产权的“黄姜水解污水处理技术” 、“无发酵生产皂素水解干燥物工艺”和“黄姜提取水解物和淀粉技 术”获国家发明专利和“发明专利奖”，获安康市科技进步一等奖； 已通过省市组织的科技成果验收，被确认为陕西省科技成果和高新技 术成果。技术水平国内领先。该技术达到了，节能降耗、循环利用、 清洁生产、降低成本、附加值高、具有见效快、产业拉动力强，经济 效益、生态效益、社会效益共赢的特点。 3.53.5、应用情况及分析、应用情况及分析 3.5.13.5.1、应用条件 该技术的要求交通便利、水源、电力充足，原料丰富，场地宽阔 之地。主要装备有：洗姜机 、洗浆池、针形冲击磨、压滤机、 直线 振动筛、沉降离心机、浓浆泵、 浆渣分离机、气流烘干机、水解罐、 中和罐 、 缓冲罐、膜浓缩设备、钠离子交换器 、快装链条锅炉 、 颗粒干燥机、无功补偿机等。 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 27 3.5.2 应用此技术的主要企业 旬阳县恒源生物化工有限公司已完成项目技术的科技研究，通过 了小试规模研究，中试。现已投入规模化工业生产，该技术具有节能 降耗、循环利用、清洁生产、降低成本、附加值高、具有见效快、产 业拉动力强的特点，我公司成为黄姜加工行业示范性企业，被安康市 确认为乡镇龙头企业，被陕西省政府新闻办授予“知名黄姜加工企业” 。目前该技术处于国内领先水平，适用于全国黄姜初加工企业。 3.5.3、技术应用情况对比 （1）产品效益对比 新老工艺生产产品比较表 老工艺技术新工艺技术产品 年产量（t）产值（万元）年产量（t）产值（万元） 皂素 30099003009900 纤维木质素 4000600 黄姜淀粉 20001000 合计 300990012400 （2）物耗指标： 新老工艺生产吨皂素水解物产品物耗对照表 老工艺技术新工艺技术材料 名称 单价 （T/元）消耗量金额消耗量金额 黄姜 1300140182000118153400 硫酸 4501254007.53375 烧碱 50000.5250 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 28 石灰 20010200051000 助剂 300001.54500 煤 4503013500209000 水 0.8800640300240 电 0.4820096700336 合计 203636172101 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 29 第四章 工艺技术比较分析 4.14.1 产品用途产品用途 黄姜皂素具有溶血、降脂、抗菌、消炎等作用，是合成甾体激素 药物的生物化工原料。甾体激素药物应用广泛，常用于治疗风湿性关 节炎、心脑血管病等，是药品中仅次于抗生素类的重要药源。 黄姜淀粉富含多种氨基酸和微量元素，具有较高的营养价值，在 食品和工业上也有着广泛的用途。提取的淀粉已成功制成粉丝、粉皮、 凉粉等食用保健产品。也可用做添加剂、精化饲料精等。 纤维木质素可做为培养食用菌营养钵。随着加工技术发展可加工 成炭。 4.24.2 市场分析市场分析 4.2.14.2.1 国际市场分析国际市场分析 从近年来国际甾体激素药物产业发展来看，国外 1980 年产量约 9.5 吨，销售 15 亿美元，占医药产品销售额的 4.3%；20 世纪末期产量 增至 105 吨，销售 108 亿美元；近几年销售额达到 200 亿美元，约占 世界医药销售额的 6%，年均递增 10.4%，药物品种达 292 种之多。因 此，甾体激素药物消费市场的快速增长，必然会刺激其原料皂素提取 加工业的快速发展。 随着甾体激素药物的开发应用，国内外市场对皂素的需求也不断 增长，近几年来，国际市场皂素的需求量每年以 67%的速度递增。但 受资源的限制，皂素成为国际市场紧俏产品，价格不断攀升，供求矛 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 30 盾十分突出。八十年代末，皂素价格 25 万元/吨，九十年代后期，皂 素吨价格 4045 万元，2002 年皂素价格高达 53 万元/吨。之后，由于 国内原料市场的无序竞争，价格一度下滑较大，但皂素用量一直扩大， 目前，皂素每年的市场需求量为 3500 吨左右，销售量呈旺盛之势，前 景看好。 因此，国际市场需求潜力巨大。 4.2.24.2.2 国内市场分析国内市场分析 我国从上世纪 50 年代末开始对黄姜的研究，并取得了一些进展， 掌握了黄姜的生物学特性和有效成份的含量，对黄姜种质量进行调查 后发现：位于我国武当山至秦岭南麓一带的黄姜皂甙含量较高，尤其 以陕南的品质最佳。经过多年的发展，我国甾体激素制药产业已初具 规模，大中型激素制药厂达 100 多家，已利用薯蓣皂甙配基合成了 100 多种药物，年产值超过 60 亿元，占医药工业总产值的 4% ，成 为我国医药工业体系中不可缺少的组成部分。从产品结构看，我国已 能生产皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大药物。 黄姜是目前不可替代的甾体激素药物原料，甾体激素药物消费市 场的快速增长，将会刺激原料皂素提取加工业的快速发展。目前，全 国现有皂素生产企业上百家，年生产量 2000 余吨。而市场需求仍以每 年 10%左右的速度递增，产值将超过 100 亿。因此，皂素市场具有良好 的前景。 4.2.34.2.3 本项目产品市场定位本项目产品市场定位 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 31 本项目产品 300 吨皂素经加工提取皂素后主要提供给陕西各大制 药企业，并逐步推广给全国各大制药企业，目标市场明确，产品销售 市场可靠。 4.34.3 市场竞争优势市场竞争优势 4.3.14.3.1 新工艺物耗少新工艺物耗少 与传统工艺相比，新工艺生产每吨皂素及提取吨皂素产品的物料 单耗明显减少，可降低生产成本，提高企业的经济效益。传统工艺生 产吨皂素产品物耗比较如表 3-1 所示。 表 3-1 传统工艺生产吨皂素产品物耗比较 材料名称传统工艺消耗量新工艺消耗量 120#溶剂油 3.2T1.20T 燃煤 30T18T 水 400T306T 电5000 度4000 度 由表 3-1 可见，本项目所采用新工艺生产每吨皂素的物耗量明显 减少，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。 4.3.24.3.2 旬阳县是我国黄姜主要生产县之一旬阳县是我国黄姜主要生产县之一 位于我国武当山至秦岭南麓一带的黄姜皂甙含量较高，尤其以陕 南等地的品质最佳，是天然优生区，区域优势明显。旬阳县自 1990 年 开始人工种植黄姜，到 2003 年全县留存面积约 25 万亩，成为全国黄 姜种植第一大县，在全国黄姜市场占有绝对优势。全盛时全县 90%农民 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 32 务姜，有初加工企业 14 家，年生产水解干燥物能力 760 吨，皂素生产 能力 320 吨，成为县域经济的主导产业，2003 年黄姜在县域经济的贡 献率约为 21%，被省科技厅确定为“陕西省中药现代化科技示范县”、 “国家薯蓣规范化种植示范基地”。目前薯蓣产业和市场虽然陷入低 谷，但随着黄姜种植面积的减少，种植的规范品质的提高和市场进入 良性有序的发展，必将冲出低谷迎来新的机遇。 因此，在旬阳县发展黄姜种植及加工业，具有得天独厚的优势。 4.3.34.3.3 政府支持政府支持 旬阳县政府对黄姜种植及加工业高度重视，将其定位为本地区的 支柱产业，在充分利用国家有关“三农”和西部大开发政策的基础上， 还出台了各项税费及其它优惠政策，对投资企业给予积极扶持，有利 于本项目的实施。 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 33 第五章第五章 项目项目解决的主要问题解决的主要问题 5.1 基本原理 在黄姜生产水解物过程中预分离出皂素、淀粉、黄姜纤维技术， 有效降低污水处理的难度和费用。将传统的末端治污转向前端开发利 用。在生产过程中增加了超微细粉、浆渣分离。在治理污水过程中先 将淀粉提取出来，从源头上消除污染源，采用物理、化学、生物处理 相结合的方法使高浓度有机废水达标排放。采用机械方法提取黄姜淀 粉，进行开发生产黄姜粉条，废渣用于生产食用菌、清洁炭，再通过 无发酵加助剂生产黄姜皂素，工艺线路符合循环经济、清洁生产的要 求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂素加工污 染问题。 5. 2 主要技术指标 通过技术创新，生产流程趋于合理，成本有效降低，产品有原来 单一的皂素水解物增加到皂素水解物、淀粉、纤维素三个产品。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 解物工艺方法。使黄姜的综合利用率从原来的 2%提高到 90%，主要物 耗降低了 10%，而皂素收率提高了 10%。由于新工艺减少了固体污染源， 膜浓缩处理的水可以循环利用，污水 COD 下降了 76%，色度降低 59.6%，污水排放减少 90%。节约用水 80%以上。使产品综合经济效益 提高了 60%以上。 5.3 技术鉴定的主要结论和鉴定证书 年产年产 300300 吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告吨皂素清洁生产示范项目可行性研究报告 34 2005 年 6 月经安康市科技局组织有关专家进行评审，我公司具有 自主知识产权的“黄姜生产水解干燥物提取淀粉工艺研究”专利技术， 并通过了安康市科委技术成果鉴定【编号（2005）安市科验字 01 号】。 国内同行、专家、学者对该项目做出了“工艺技术国内领先，开发的 黄姜淀粉产品填补了国内空白，采用的工艺线路符合循环经济、清洁 生产的要求，实现了黄姜资源综合利用，在生产过程中解决了黄姜皂 素加工污染问题。”的鉴定意见。一是，冲破了传统理论的束缚，将 黄姜用磨细加水的方法使皂素单体与淀粉分离；二是黄姜淀粉的提取 和食用价值的研究，开辟了人类新的食用植物源；三是能耗、物耗降 低，实现了节能减排，环境效益好，污水达标排放。四是，解决了当 前黄姜加工领域的技术“瓶颈”问题，为我市率先突破发展做大做强 黄姜产业起到了积极的推动作用。有利于黄姜产业可持续发展和国家 “南水北调”中线工程水源地的水质保护。 5. 4 知识产权及所属关系 经过多年的研究和实验，已经能够自主提供全套技术参数和主要 设备指标。公司拥有完全自主知识产权的“黄姜水解污水处理技术”、 “黄姜提取水解物和淀粉生产技术”获国家发明专利和“发明专利奖” ，获安康市科技进步一等奖。知识产权及专利归我公司独家拥有。该 工艺在循环经济思想指导下，以最大利用率，最小污染产生和排放为 目标，坚持从源头治理，从生产过