《产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行可行性研究报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行可行性研究报告.doc（77页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、年产300吨皂素清洁生产迁扩建项目可行性研究报告旬阳县有限公司二九年十月-6-目 录第一章 项目建设单位基本情况81.1 项目承办单位概况81.2 企业负责人概况8第二章 项目基本情况102.1 项目建设的必要性102.11 是促进甾体激素类药物发展和增强人类抗病保健的需要102.1.2 可提高黄姜资源综合利用率112.1.3 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122.1.4 实现清洁生产，保护两江流域生态环境132.2项目建设的主要内容142.2.1 建设规模及产品方案142.2.2主要建设内容142.2.3 产品质量标准142.2.4 原、辅材料需求量及供应条件152.2.
2、4.1原料152.2.4.2辅助材料、燃料152.2.5 原辅材料供应方案152.2.6 节能162.3 环境影响与综合利用评价162.4项目投入总资金及资金筹措162.5 项目综合分析172.6项目准备情况18第三章 项目工艺193.1项目概述193.2、应用领域203.3、技术方案及原理203.3.1、基本原理：203.3.2、工艺流程：213.3.3、主要技术指标243.3.4、技术鉴定的主要结论和鉴定证书243.3.5、知识产权及所属关系253.4关键技术的科学性、先进性和创新性253.5、应用情况及分析273.5.1、应用条件273.5.2应用此技术的主要企业283.5.3、技术应用
3、情况对比28第四章 工艺技术比较分析304.1 产品用途304.2 市场分析304.2.1 国际市场分析304.2.2 国内市场分析314.2.3 本项目产品市场定位314.3 市场竞争优势324.3.1新工艺物耗少324.3.2旬阳县是我国黄姜主要生产县之一324.3.3政府支持33第五章 项目解决的主要问题345.1 基本原理345. 2 主要技术指标345.3 技术鉴定的主要结论和鉴定证书345. 4 知识产权及所属关系35第六章 项目可实现性分析376.1应用条件37第七章 项目实施中的环境影响分析387.1 环境保护387.1.1 环境保护标准387.1.2 环境现状387.2 本项
4、目对周围环境的影响387.3 环境保护措施397.4 生产废水来源及处理分析407.5 污水处理工艺流程417.6 污水处理设备清单427.7 污水处理站平面示意图43第八章 项目效果分析448.1成本与效益448.1.1产品效益对比448.1.2物耗指标448.1.3改造前后经济效益比较448.2盈利能力比率458.3社会效益458.4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5111.1 财务分析依据和范围5111.2 参数及基础数据的确定5111.2.1基准参数的确定5111.2.2计算期的确定5111.2.3规
5、模确定5111.2.4有关负荷计算5111.2.5企业所得税的计算5111.2.6有关税费的确定5211.3 财务测算5211.3.1 年销售收入、税金及附加的估算5211.3.2 产品总成本及费用估算5311.3.3利润总额5411.4 财务盈利能力分析5411.5 财务生存能力分析5711.6 财务盈亏平衡分析5711.7 经济评价结论57第十二章 社会效益分析5812.1 壮大主导产业和促进结构调整5812.2 产、加、销各环节的利益联动5812.3 辐射带动作用5812.4 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6013.1 工程建设方案6013.1.1 工程方案选
6、择的基本要求6013.1.2 工程建设内容6013.1.3 总图运输6013.1.4 土建工程6113.1.5 公用及配套设施6213.1.6 生产线组成6313.1.7 设备配置6313.2项目节能与安全6513.2.1 国家节能的相关法律及设计规范6513.2.2 项目的能源消耗情况6513.2.3用电量6513.2.4用水量6513.2.5用煤量6513.2.6 120#溶剂油用量6613.3 项目的节能降耗措施6613.3.1 节地6613.3.2 节水6613.3.3 建筑节能措施6613.3.4 节电措施6613.4 企业组织结构和劳动保护6713.4.1 组织机构设置6713.4
7、.2 人力资源配置6813.4.3 劳动制度6813.4.4 人员培训6813.4.5 劳动力来源6913.4.6 劳动危害因素6913.4.7 劳动安全措施6913.4.7.1机构和职责6913.47.2教育和培训7013.47.3设备仪器和劳动场所7013.4.7.4生产中安全注意事项7113.4.8 劳动卫生的保护措施7113.4.9 消防7113.4.9.1 消防设计依据7113.4.9.2 消防措施7213.5项目建设进度安排7213.5.1 项目建设工期安排7213.5.2 施工进度7213.6 投资估算及资金筹措7313.6.1投资估算7313.6.2 资金筹措74第十四章 存在
8、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7615.1总体目标7615.2阶段目标76第一章 项目建设单位基本情况1.1 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。1.2 企业负责人概况第二章 项目基本情况2.1 项目建设的必要性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
9、，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“
10、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，
11、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。2.1.2 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
12、，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。2.1.3 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
13、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
14、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
15、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。 2.1.4 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
16、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、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
17、江口水库的水质具有十分重要的意义。2.2项目建设的主要内容2.2.1 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。2.2.2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）。2.2.3 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）要求检测，黄姜提取淀粉后皂素熔点
18、、色泽、纯度、干燥失重等质量指标全部达到标准。2.2.4 原、辅材料需求量及供应条件2.2.4.1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，不足部分通过严格把关，从市场购买，因而原料可有充分保证。2.2.4.2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
19、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。2.2.5 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2.2.6 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
20、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2.3 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。2.4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
21、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180037.57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
22、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%2.5 项目综合分析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
23、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。2.6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
24、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。第三章 项目工艺3.1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
25、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
26、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，对发展黄姜产业具有十分重要的意义。3.2、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
27、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。3.3、技术方案及原理3.3.1、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
28、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。3.3.2、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
29、液回收罐二次母液贮罐粗皂素回提皂素回汽油回收1、皂素生产工艺流程（见图5-1） 图3-1皂素生产工艺流程2、淀粉生产工艺流程（见图5-2）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 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）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
30、水重新循环利用，副产品二水石膏收回利用。3.3.3、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。3.3.4、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
31、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，
32、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。3.3.5、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
33、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。3.4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
34、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
35、，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“
36、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。3.5、应用情况及分析3.5.1、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
37、、钠离子交换器、快装链条锅炉、颗粒干燥机、无功补偿机等。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产品老工艺技术新工艺技术年产量（t）产值（万元）年产量（t）产值（万元）皂素30099003
38、009900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材料名称单价（T/元）老工艺技术新工艺技术消耗量金额消耗量金额黄姜1300140182000118153400硫酸4501254007.53375烧碱50000.5250石灰20010200051000助剂300001.54500煤4503013500209000水0.8800640300240电0.4820096700336合计203636172101第四章 工艺技术比较分析4.1 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
39、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。4.2 市场分析4.2.1 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
40、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。4.2.2
41、 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
42、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。4.2.3 本项目产品市场定位本项目产品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。4.3 市场竞争优势4.3.1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3.2
43、T1.20T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。4.3.2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
44、%，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。4.3.3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。第五章 项目解决的主要问题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
45、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
