成人本科毕业生论文
姓名：陈虎
专业：环境工程
班级：
指导教师：
时间： 2009.11.10
燃料乙醇项目清洁生产和污染治理工艺分析
陈虎
摘要：酒精糟液中蛋白营养物质的回收利用是酒精行业清洁生产的一种重要实施途径。结合酒精生产情况，分析酒精糟液经DDG或DDGS方式来回收蛋白物质后，采用MIC反应器进行厌氧处理，分别讨论了对废水处理的影响。MIC反应器处理DDG后的废水，有机负荷可在15 kgCOD·m-3·d-1左右，是一种高效的厌氧内循环技术。DDGS工艺适合较大规模的酒精厂，仍然存在废水处理难度增大的问题。通过与DDG工艺的对比，认为采用“DDG —MIC”的酒精废水治理路线，可节省投资和能源消耗，而且废水中有沼气产出，资源得到梯度利用。尽管与推荐采用的DDGS产业政策不同，但依然值得推广，并应该受到更多关注。
关键词：蛋白营养物质回收利用清洁生产
前言
随着以资源化、减量化、再利用为主题的循环经济的大力提倡，循环经济是以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济和社会效益，力求把经济社会活动对自然资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度。发展循环经济要求企业节约能耗物耗、提高资源利用效率；对生产过程中产生的废物进行综合利用；根据资源条件和产业布局，合理延长产业链，促进产业间的共生组合。酒精糟液能否作为一种资源，通过减量回收，实现再利用，这是当前酒精工业迫切需要解决的涉及企业生死存亡的大问题[1]。
酒精（包括燃料乙醇和食用酒精）糟液生产优质蛋白饲料(DDGS)技术是国家发展计划委员会、中国轻工总会推荐回收酒精糟液的一种方式[2]—[3]。回收DDGS后的废水，仍属于高浓度有机废水，需要进一步处理，但废水的氮、磷等营养成分含量低，给末端治理带来了难度，本文结合酒精生产及末端治理，探讨了DDG—MIC的酒精废水治理路线。
一、酒精生产工艺及废水情况
1.酒精生产工艺
典型的生产工艺比如：燃料乙醇工艺流程见图1。
原料经进仓、磨粉、谷朊粉、液化、糖化、发酵、蒸馏、分子筛脱水后可生产酒精，例如年产30万吨燃料乙醇的项目，同时可生产副产品小麦谷朊粉4.5万吨、高纯度低压液体二氧化碳2万吨、小麦麸皮20.3万吨、小麦胚芽2032吨、DDGS蛋白饲料12万吨。其中，谷朊粉出口价格达8000元/吨，一直处于供不应求状态，可以说丰富的下游产品已经成为企业效益的重要支撑。
小麦原料应控制水分在12%以下，小麦粉碎后投料，原料加水比1：4，50℃热水拌料。采用连续蒸煮，采用三塔蒸馏，操作控制“进汽、进水、进料、取酒”四者平衡。原料出酒率在28%左右。
2.酒精废水的污染物质
酒精生产的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪时粗馏塔底部排放的蒸馏残留物——酒精废醪（高浓度有机废水），以及生产过程中的洗涤水（中浓度有机废水）和冷却水。酒精废醪污染物主要包括：悬浮在废水中的固体不溶物、油脂、淀粉、胶；溶解在水中的糖、酸、碱、盐等；温度可高达100℃左右；悬浮物含量高，其中有机物占94%～95%，灰分占6%～7%；外观混浊、色度高、易腐败等。
3.酒精废水的污染物浓度和排放量
酒精糟液、洗涤水、冷却水的水质和吨产品排水量[4]见表1。
表1 酒精糟液、洗涤水、冷却水的水质和吨产品排水量
废水名称排水量/t·t-1产品pH值Ρ(COD)/(mg·L-1) ρ(BOD5)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 酒精糟液13～16 4～4.55万～7万2万～4万1万～4万精馏塔底残留水3～4 5.0 1000 600
洗涤水2～4 7.0 600～2000500～1000
冷却水50～100 7.0 ＜100
二、酒精糟液生产蛋白饲料的方法与产业政策
１.酒精糟液生产蛋白饲料的方法
目前，对酒精废醪的前处理方法有以下两种：一种是全糟发酵，但该种方法具有发酵周期长、设备庞大、设备维修率高、一次性投资高，现在已经逐渐很少采用了。另一种是固液分离后，清液发酵。固液分离有如下三种方法。1、DDG（Distiller’s Dried
Grains），将酒精糟固液分离后的滤渣经脱水干燥而制成的干酒糟饲料称为DDG，其主要成分为糖类、蛋白质、维生素等；2、DDS （Distiller Dried Solubles），DDS(烧酒糟残液干燥物)是将酒精糟固液分离后的滤液经脱水干燥而制成的干酒糟饲料；3、DDGS（Distiller’s Dried Grains with Solubles ），DDGS(酒渣及其残液干燥物)固液分离后的滤渣和蒸发浓缩混合干燥而制成的饲料。
２.DDS、DDG、DDGS处理工艺
图2 DDS、DDG、DDGS处理工艺流程图
美国、西欧等经济发达国家在20世纪40年代均采用浓缩、蒸发工艺处理酒精糟，酒精糟液先经过固液分离，清液部分回用、部分蒸发浓缩生产DDS，糟粕单独干燥生产DDG，糟粕和浓缩液混合干燥生产DDGS。蛋白含量在28% 以上，是玉米（蛋白含量为8.5% ) 的3倍；氨基酸种类比玉米更齐全，其中赖氨酸含量比玉米高50% ；由于含有大量酵母菌体，B族维生素含量丰富，且含生长因子，对动物生长十分有利；脂肪含量4%~8% ，水分低于11%，可以长期保存不霉变，高温不酸败；脂肪中各类脂肪酸比例适当，有良好适口性。
3.产业政策
酒精工业随着国际燃油价格的不断攀升、能源的短缺以及燃料酒精的使用，行业又获得大好的发展时机。大力发展酒精工业可实现自然资源的高效利用和循环利用，可促进农村经济的发展，解决“三农”问题。发展循环经济绝非一句空泛的口号，它是更具可操作性的实现经济可持续发展最为理想的经济模式。其发展原则要求改变以往“资源一产品一污染排放”单项流动的线性经济模式，追求生态化、资源化、减量化和再利用，形成‘资源一产品一再生资源’反馈式循环经济模式，这需要经营观念、设计理念的彻底更新。因此，把酒精废水作为一种资源，设计一套多级回收利用，有
投入有产出的生产系统，而不只是污水处理系统，成了当今时代的要求。提出资源化治理的可行性方案，以较少的投资，在分级回收利用的同时，实现稳定达标排放。
坚持资源综合利用与环境保护、清洁生产相结合的原则。使生产过程中产生的废弃物减量化、资源化和无害化，逐步推行轻工业生产的全过程污染控制，尽量减少污染物的最终排放[2]，推广应用酒精糟液生产优质蛋白饲料(DDGS)的技术[3]。即将酒精糟离心分离，分离的清液进行浓缩，浓缩后的固形物与离心分离后的固形物一起再进行干燥，加工成饲料出售；蒸发冷凝液再进行厌氧－好氧处理。
4.DDG与DDGS的比较
以30万吨/年燃料乙醇项目为例，分析DDG、DDGS的投资、运行费用、产出等情况。
表2 DDG与DDGS的比较表
备注：蒸汽以每吨50元、水费每立方米2元、电费每度0.8元、人工每月1000元计。
DDGS将糟液全部蒸干，无糟液排放，废物利用率高；糟液中干物质全部转化为DDGS干糟高蛋白饲料有机物利用价值高；DDGS饲料含砂少，品质好。缺点是投资较大；将分离后的滤液也蒸发烘干，能耗较大；为适应卧螺机高速分离的需要，酒精
生产粉碎工段需增加除砂工序，因此导致DDGS饲料成本加大，多效蒸发排出的冷凝
液含COD约6000mg/L，数量为每吨酒精排放13吨左右，仍然存在着较大的二次污染，
还须进一步治理。
DDG加沼气的综合利用的工艺，投资少，经济效益高，治理污染彻底，废液达标排放，运行费用低，较好地解决酒精糟液综合利问题。
三、MIC反应器的开发与设计
1.MIC反应器的成功开发
1999年～2001年本单位承担的“省环保厅环境保护科技发展基金项目——有机废水高负荷处理技术的开发研究（生产规模MIC（多级厌氧内循环）反应器应用的研
究）”，MIC（Multi-Internal Circulation）厌氧反应器是根据IC反应器原理，研究开发
的一种高效多级内循环厌氧反应器[5]。所开发的MIC反应器直径8m，高23m，总容
水体积1100m3，有效反应体积800m3。该MIC反应器处理柠檬酸废水，进水量约为30 m3·h-1，进水COD为8000～12000mg·L-1。
加、稳定运行等过程。在系统正常运行后，
MIC反应器有机负荷达到20 kg
COD·m-3·d-1，水力停留时间约为12 h，COD
去除率达到90％以上，反应器运行稳定[5]。
2001年江苏省环境保护厅对该成果进
行技术鉴定，其成果“填补了我国处理高浓
度有机废水第三代厌氧反应器的空白”，研
究成果表明“MIC反应器有机负荷高、水力
停留时间短、占地面积小、耐冲击负荷强，
图3 MIC厌氧反应器结构图
在高浓度有机废水处理领域有重要的推广价值”。
2. MIC反应器的设计
以直径15m，高23m的MIC反应器为例来介绍设计情况，容积为4000m3，碳钢
结构，内部防腐处理。
MIC反应器采用新技术进行底部进水，沿着反应器下部均匀分布。该布水设施不
需外加动力，自成整体扩散旋流，散射面积大、接触混合效果好。集气罩2层，分别
在中部、上部。顶层有4个分离包，能对泥、水、气三相物质进行高效分离和沉降。
MIC厌氧反应器结构示意图见图3。
四、MIC反应器在酒精废水处理的应用与DDG、DDGS对废水处理的影响
1.MIC反应器在酒精废水处理的应用
表3 MIC反应器在酒精废水处理中的应用情况表
序号工程名称规格
（m）
数量
（支）
体积
（m3）
有机负荷
kgCOD/(m3.d)
1 安徽某公司12万吨/年酒精废水处理D×H=φ12×23
2 5,000 15
2 安徽某集团20万吨/年酒精废水处理D×H=φ15×2
3 6 2,4000 15
3 淮安某公司3万吨/年酒业废水处理D×H=φ6×23 1 600 16
4 某公司30万吨/年燃料乙醇废水处理D×H=φ15×23 1 4,000 2 *
5 河南某公司酒精废水处理D×H=φ15×28 2 10,000 16
6 山东某公司白酒废水处理D×H=φ6×18 1 500 16
小计44,100
*为DDGS工艺后的废水厌氧处理，其他均为DDG工艺。
2.DDGS对废水处理的影响
安徽某集团燃料乙醇废水经DDG工艺后，采用MIC厌氧反应器和卡鲁塞尔氧化沟进行处理。厌氧部分6座MIC厌氧反应器，以其中一座为例。
调试时采用城市污水厂的消化污泥启动MIC反应器，可以培养出性能良好的颗粒污泥，在一年多的运行中，MIC反应器经历了低pH值、有机负荷的波动、停开车等冲击，进一步考察了对低pH值废水的缓冲能力，承受高、低负荷的能力和反应器重新启动效果恢复情况的考验。水温稳定控制在35~37℃，有机负荷基本控制在15 kgCOD·m-3·d-1左右，出水COD稳定，COD去除效率保持在85%左右，MIC反应器的出水在1200~1500mgCOD·L-1。
MIC反应器出水进入卡鲁塞尔氧化沟处理，氧化沟有机负荷为0.6kgCOD/（m3·d），COD去除率为90%以上，出水可达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级标准。
3.DDGS对废水处理的影响
河南某集团公司年产30万吨燃料乙醇项目以小麦为主要原料、1/3杂粮（玉米、薯类）相结合原料生产变性燃料乙醇。该厂酒精糟液经过DDGS后，也采用同样的MIC反应器处理，控制条件也一样，虽然MIC进水在5000mgCOD/L，出水在400~500mgCOD/L，COD去除率为90%左右，但有机负荷仅在1~2 kgCOD·m-3·d-1，在调试过程中，增加有机负荷后，污泥易流失，使调试进程缓慢，影响了颗粒污泥的成
长。因此在启动调试过程中不得不考虑在原水进水中添加氮肥、磷肥以及微量元素等营养物质。
在该公司老厂废水处理的改造工程中也采用了MIC反应器，厌氧有机负荷在16 kgCOD·m-3·d-1以上，厌氧COD去除率在90%左右。这说明虽然DDGS工艺是推广使用的技术，但给末端废水处理带来了更大的难度。
五、DDG—MIC的酒精废水治理路线
在我国现行的环评技术方法中和报告结构中，清洁生产都是必不可少的篇章。在燃料乙醇和食用酒精的环评报告书中，清洁生产和污染治理的技术方法一般采用轻工和环保专业委员会的推荐的“DDGS+厌氧+好氧生化处理”，但是根据本单位承担的污染治理项目的经验表明，本推荐的工艺对生化处理的影响较大，运行费用也因为需要添加营养物质而增大，实践中通过排放一部分不进入DDGS的原糟液反而有比较好的效果。
清洁生产工艺循环经济的技术载体是环境无害化技术（Environment Sound Technology）或环境友好技术，其特征是污染排放量少，合理使用资源和能源，更多地回收废物和产品，并以环境科接受的方式处置残余的废弃物，主要包括预防污染的少废或无废的工艺技术和产品技术，同时也包括治理污染的末端技术。清洁生产技术是用来进行无废、少废生产的技术，以实现生产过程的零排放和制造产品的绿色化，清洁生产技术包括清洁的生产和清洁的产品两方面的内容，即不仅要实现生产过程的无污染或少污染，而且生产出来的产品在使用和最终报废处理过程中也不会对环境造成损害，其理念不但含有技术上的可行性，还包括经济上的可盈利性，充分体现了发展循环经在环境与发展方面上的双重意义，不包括治理污染的末端技术。废物利用技术是实现废弃物的资源化处理。污染防治技术是用来消除污染物质的技术，通过建设废弃物净化装置来实现有毒有害废弃物的净化处理。其特点是不改变生产系统或工艺程序，只是在生产过程的末端通过净化废弃物实现污染控制[6]。
通过产前、产中、产后生态的良性循环，将环境融合到产品及生产过程中，使上道工序的废料结合环境的微生菌处置成为下一产品的绿色原料，充分实现了产出正面最大化、负面产出最小化，实现了将生产、消费、处置和环境融合为一体[7]。图4 为DDG—MIC的酒精废水治理路线图。
图4 DDG —MIC 的酒精废水治理路线图
六、结 语
1）、企业生产过程中，每一步生产产品的排放物都能作为下一个产品的原料来利用，资源得到了高效循环利用，同时又最大程度地保护了生态环境，实现了真正意义上经济效益、社会效益和环境效益的最佳结合。资源的循环再利用和废弃物资源的价值开发为清洁生产和循环经济的实现创造了必要条件。大力推进酒精行业的科技进步，促进酒精产业的发展，为实现循环经济发展战略和清洁生产的技术进步做出贡献。
2）、通过实践以酒精糟液为原料生产DDG 饲料、废水中的有机物厌氧进一步产生沼气回收能源。DDG 工艺年利润略低于DDGS 工艺，但DDG 工艺投资利润率是DDGS 工艺的3.8倍，而且总体工程投资收益期短。DDG 工艺的能耗低于DDGS 工艺。从投资战略和能耗角度来讲应该优选DDG 工艺。
3）、DDGS 工艺不适合规模小的酒精厂，对较大规模的酒精厂，仍然存在废水处理难度的问题，因为DDGS 后的废水为蒸发冷凝的溜出物，该废水营养成分单一，使其达标排放难度加大。通过与DDG 工艺的对比，认为采用采用DDG —MIC 的酒精废水治理路线，可节省投资和能源消耗，而且废水中有厌氧沼气产后，资源得到了梯度
排放
回
用生产车间
利用。尽管与推荐的产业政策不同，但依然是可以推广使用的技术，可以使环境成本达到最低。
4）、本文提出在环评报告和环评技术方法中应该优选“DDG+MIC+氧化沟”工艺组合，对燃料乙醇项目的清洁生产和高浓度有机废水生化处理后达标排放有稳定的效果。
参考文献
[1]冯世骥.浅谈糖蜜酒精废醪资源化治理的可行性[J]北京:淀粉与淀粉糖.2005.1
[2] 中国轻工总会. 酿酒工业环境保护行业政策、技术政策和污染防治对策.轻总经贸[1997]65号
[3] 国家发展计划委员会、中国轻工总会. 轻工业资源综合利用技术政策. 计原材[1997]2561号
[4] 王凯军，秦人伟.发酵工业废水处理[M]. 北京:化学工业出版社，2000.9:115-208.
[5] 马三剑，吴建华，刘锋等.多级内循环(MIC)厌氧反应器的开发应用[J]. 北京:中国沼气，2002，20(4).
[6] 张坤.循环经济理论与实践[M]北京:中国环境科学出版社,2003.5:81-97
[7] 罗宏,孟伟,冉圣宏.生态工业园区——理论与实践[M]北京:化学工业出版社,2004.2:288-290
燃料乙醇生产工艺初步毕业设计 第一章前言 1乙醇的主要性质与用途 1.1 乙醇的物理性质 乙醇(ethan)又称酒精，是由C、H、O 3种元素组成的有机化合物，乙醇分子由烃基(-C2H5)和官能团羟基(-OH)两部分构成，分子式为C2H50H，相对分子量为46.07，常温常压下,乙醇是无色透明的液体,具有特殊的芳香味和刺激味、吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量，混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为0.79，沸点78.3℃，凝固点为-130℃。燃点为424℃，乙醇易挥发、易燃烧。 乙醇能使细胞蛋白凝固，尤以体积分数为75％的乙醇作用最为强烈，浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向组织内部渗透，作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此，常用75％(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。[4] 乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。工业酒精含乙醇约95％．含乙醇达99.5％以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇95．6％、水4%的酒精是恒沸混合液，沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇，有毒．不能掺水饮用。 1.2 乙醇的化学性质 乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化物、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中，由于氧原子的电负性比较大。使C-0键和O-H 键具有较强的极性而容易断裂，这是乙醇易发生反应的两个部位。 1.2.1乙醇燃烧反应机理 乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方，都是先裂解成为碳和氢气，然后燃烧，所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。在较高的温度下．乙醇可以发生分子内脱水生成烯烃，可以认为，乙醇燃烧的反应首先是分子内脱水形成烯烃，烃再裂解形成碳和氢气，然后碳和氢气在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，乙醇燃烧反应的总反应式： CH3CH2OH+3O2--2CO2+3H2O+Q 1.2.2乙醇的着火和燃烧特性
探究中国燃料乙醇进展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中，燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业，并划定各自试点销售区域；二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多，且行业准入门槛也在不断提高。然而，随着燃料乙醇逐步市场化，国家的支持方式将进行转变，从成本加利润，到定额补贴，再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走如何样的进展之路？ 探究中国燃料乙醇进展之路 一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料，经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油），确实是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料，又称汽油醇。
（一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂，或者讲是增氧剂，依旧汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。 （二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油，是无铅汽油的升级换代产品 汽油里加入10%的乙醇，油品的含氧量可达到3.5%，辛烷值（我国的汽油标号）可提高近3个标号，同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国2000年才全面推广无铅汽油，2001年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油（添加MTBE的清洁汽油），但在国际上，无铅汽油早已被以MTBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。 二、世界燃料乙醇产业进展现状
自巴西、美国领先于上世纪70年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿，均已形成了规模生产和使用，1999年，美国燃料乙醇消费量约450万吨，2006年达到550万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的43%，2006年超过1000万吨。 美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依靠、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前，许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极进展燃料乙醇工业。 三、中国燃料乙醇产业进展现状 （一）概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级时期，产销的各个环节政府行为色彩比较浓，离真正的市场化有专门大距离。为了合理的利用资源，国家对燃料乙醇的立项投产特不慎重，受到严格
沱牌酒精工艺清洁生产审核初步的研究 摘要 审核是指按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程。 酒精工业对我国国民经济的发展起着十分重要的作用, 它以较快速度增长的同时, 对环境造成了严重污染。通过对酒精企业清洁生产进行全面的研究，开发了一套酒精企业清洁生产审核系统。系统采用权重法计算出每个指标的得分值,最后进行加和得出总分值，能够对已开展清洁生产的酒精企业做出科学、系统、全面的审核，从而判断企业在本行业清洁生产所达到的水平. 关键词：酒精企业清洁生产审核指标体系
目录 第1章绪论 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2清洁生产的发展情况 (1) 1.2.1美国的清洁生产发展情况 (1) 1.2.2欧洲的清洁生产 (2) 1.2.3我国的清洁生产发展情况 (3) 1.3实施清洁生产的意义 (4) 1.4清洁生产分析在环评中的必要性和可行性 (4) 1.5将清洁生产引入环评的好处 (4) 第2章清洁生产概述 (1) 2.1清洁生产产生背景 (1) 2.2清洁生产的定义 (2) 2.3清洁生产的理论依据 (2) 2.3.1废物与资源转化理论 (2) 2.3.2最优化理论 (3) 2.3.3社会化大生产理论 (3) 2.3.4可持续发展思想 (3) 2.4清洁生产的目标 (3) 2.5清洁生产的对象 (3) 2.6清洁生产的基本内容 (4) 2.6.1清洁的能源 (4) 2.6.2清洁的产品 (4) 2.6.3清洁的生产过程 (4) 2.6.4清洁的服务 (4) 2.6.5清洁的消费 (4) 第3章清洁生产审核 (5) 3.1清洁生产审核原理 (5) 3.1.1定义 (5) 3.1.2清洁生产审核原则 (5) 3.1.3清洁生产审核对象 (6) 3.1.3清洁生产审核主要程序 (7) 3.2清洁生产审核程序 (8) 3.2.1筹划和组织 (9) 3.2.2预评估 (9) 3.2.3评估 (9) 3.2.4方案产生和筛选 (9) 3.2.5可行性分析 (10) 3.2.6方案实施 (10) 3.2.7持续清洁生产 (10) 3.3清洁生产审核技巧 (10) 3.3.1清洁生产审核实用技巧 (11) 3.3.2清洁生产审核相关问题 (12) 3.4产审核报告书的编写要求 (12) 3.4.1清洁生产中期审核报告 (12) 3.4.2清洁生产审核报告 (15) 第4章吉林沱牌农产品开发有限公司概述 (17)
国内燃料乙醇生产技术水平 ============================= 1、 玉米燃料乙醇生产技术水平 玉米燃料乙醇按照生产工艺可分为“湿法”与“干法” 。对于专业的乙醇生产企业,采用技术手段分离出胚芽生产玉米油是必要的,并且工业生产乙醇时, 只要求玉米淀粉脂肪含量低于110 %即可 。因此“, 半干法”工艺或“改良湿法”工艺均为可选方案。表1 为几种玉米燃料乙醇生产工艺的优劣比较。 表1 玉米燃料乙醇生产工艺的综合比较 由于玉米燃料乙醇技术首先在美国实现工业化生产并迅速得到发展,其经济效益仅次于巴西的甘蔗燃料乙醇。所以有必要介绍一下美国玉米燃料乙醇技术的特点及优势所在。1.1 美国玉米燃料乙醇技术 1.1.1 生产工艺的选择 美国“湿法”工艺用于燃料乙醇的生产源于淀粉企业的产品延伸,其中以ADM 公司为典型代表,采用纯糖浆发酵和酵母回用技术,工艺流程如图1 所示。 图1 美国ADM公司玉米燃料乙醇“湿法”生产工艺 2000 年前美国共有48 个生产厂家,生产约670万吨燃料乙醇。其中产能的60 %由湿法生产,40 %由干法生产。2005 年又新建36 个厂,总数达到84家,产能较2000 年增加约一倍达到1 200万吨。2006年生产厂增至125 家,产量为1 460 万吨,产量跃居世界第一,目前还有在建装置23 家 。新建的专业燃料乙醇生产企业均采用“干法”新工艺。工艺流程如图2 所示(虽然膜分离脱水技术在能耗方面仅为传统共沸蒸馏脱水工艺能耗的10 % —30 % ,然而由于膜使用寿命和成本等问题,美国大部分装置仍然没有采用,但它是以后的重点发展方向) 。 图2 美国玉米燃料乙醇“干法”新工艺 1. 1. 2 技术进步所显现的特点 随着燃料乙醇生产实践经验的积累,现在美国大型燃料生产企业尤其是2000 —2006 年新建厂具有如下特点: (1) 多数采用大颗粒玉米粉(3mm ,有利于饲料回收) ; (2) 高温蒸煮(120 ℃,高温淀粉酶) ,采用同步糖化发酵工艺,从2005 年开始采用无蒸煮工艺(低温淀粉酶) ,大大降低了能耗; (3) 酵母回用发酵技术; (4) 固定化酵母,流化床反应器发酵技术; (5) 广泛实现了自动化控制,应用连续发酵过程,并采用CIP系统(原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统) 。 湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。加酶湿法加工的优点是浸渍时间短、投资小、耗能低、用水量大大减少,而且酶可反复使用;其主要缺点是酶价太高。膜分离技术的应用为浸渍水的分离和利用打开了新的途经。浸渍水的膜分离一般包括两个过程:浸渍水经膜分离的截留物含有长链蛋白质,干燥后并入玉米蛋白粉;浸渍水在进入蒸发器前,先用反渗透膜除去57 %的水,这样可大大降低蒸发所需能耗。以上先进技术及设备的采用
附件九： 清洁生产标准酒精制造业（征求意见稿） 编制说明
《清洁生产标准酒精制造业》编制组 二00九年六月 目次 1 项目背景 (1) 1.1任务来源 ...................................................................... 1 1.2工作过程 ...................................................................... 1 2 行业现状、存在问题和标准编制意义 (1) 2.1 酒精制造业行业概况 (1) 酒精生产工艺2.2 (2) 酒精企业污染的产生2.3 (3) 酒精生产存在的主要问题2.4 (4) 相关法律法规2.5 (5) 3 适用范围 (6) 3.1 清洁生产审核 (6) 3.2 企业清洁生产绩效公告 (6) 4 编制依据和参考资料 (6) 4.1 制订标准依据 (6) 4.2 主要参考资料 (6) 5 编制方法和技术路线 (7) 5.1 编制方法 (7) 5.2 技术路线 (7) 6 指标确定说明 (7) 6.1 指标分级 (7) 6.2 标准指标的分类 (8) 7 标准实施的可行性分析 (9) 7.1 标准实施的经济可行性分析 (9) 7.2 标准实施的技术可行性分析 (10) 7.3 标准实施的可操作性分析 (10) 8 标准实施的污染减排潜力分析 (11) 9 标准实施的建议 (11)
酒精制造业》编制说明《清洁生产标准1项目背景 1.1任务来源 （1）根据原国家环保总局办公厅《关于下达2007年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》（环办函[2007]544号文件），项目统一编号：151.16 （2）标准制订承担单位：中国环境科学研究院、中国食品发酵研究院。 1.2工作过程 （1）开题报告。中国食品发酵工业研究院、中国环境科学研究院和中国酿酒工业协会酒精分会等联合成立了标准编制组，通过大量文献调研和现场调查，编制组于2008年8月底完成前期的准备工作并按照环境保护部（原国家环保总局）行业清洁生产标准的编制原则和框架要求，撰写并完成开题报告。 （2）征求意见稿及编制说明。2008年9月，编制了酒精企业清洁生产情况调查函，并下发企业，以电子邮件和传真方式共发函60多份，目前回收21份。在调研的企业中，有60%以上的企业产量居全国前20位，调研的企业的总产量达260多万t，约占2007 年酒精总产量（按国家统计局2007年酒精总产量513万t计算）的51%，其生产工艺、设备先进，基本代表了我国酒精行业的发展现状。汇总调查数据，通过综合分析以及找行业专家咨询，对数据进行了确认。在此基础上，2009年1月形成了本标准征求意见稿。 2行业现状、存在问题和标准编制意义 清洁生产是我国工业可持续发展的一项重要战略，也是实现我国污染控制重点由末端控制向生产全过程控制转变的重大措施。近年来，国内开展清洁生产的企业数呈逐年上升趋势。清洁生产（预防污染）已被世界工业界所接受，本标准的制订将进一步推动我国酒精制造业的清洁生产工作，使我国酒精行业生产过程更清洁化、环保化。 2.1酒精制造业行业概况 酒精工业是指以谷类、薯类、糖蜜为原料，经发酵、蒸馏而生产食用酒精、工业酒精和燃料乙醇的工业，是国民经济重要的基础原料产业。它作为酒基、浸提剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂等广泛应用于酿酒、化工、橡胶、油漆涂料、电子、照相胶片、医药、香料、化妆品等行业领域。随着我国国民经济的发展,酒精的需求量将会进一步增加。 2008年，世界酒精产量为5000万t左右，基本都是发酵法生产的，合成酒精的产量很少，约200万t左右。燃料乙醇的产量为3000万t左右，以美国产量最高，约2000万t，其次是巴西，约1000万t。目前生产酒精的原料主要有玉米等谷类、薯类、甘蔗汁、制糖废蜜。 1 目前，酒精生产以发酵法为主，合成酒精已经停产，85%以上的酒精都以淀粉质原料生产，其中55%左右的酒精采用玉米为原料。近年来，随着引进设备及工艺的应用及农作物结构的变化，用谷物（主要是玉米）原料制酒精的企业发展速度较快，特别在东北地区最为明显。2008年，我国酒精产量约为550万t，其中燃料乙醇约为100万t。 3，年排COD约400万t，BOD约200万t，我国酒精行业，2007年排放废水总量约4亿m是我国有机污染物排放量高、造成环境污染的行业之一。 酒精行业将呈现以下几个发展趋势：（1）随着出口退税取消政策的出台，出口形势急转而下，因此未来1-2年出口将遭遇巨大的威胁，食用酒精供求关系面临失衡的局面。（2）公平的市场竞争环境将逐渐规范。（3）原料的成本会越来越高。（4）食用酒精生产企业生存空间会逐渐缩小。（5）酒精生产企业的竞争形式将体现在原料资源的争夺上，新增产能将逐渐向原料产区靠拢。（6）受石油价格快速上涨、燃料乙醇过热因素的影响，许多投资者大面积介入该行业，促使其产能急剧扩张，过多的酒精产能必然进入国内的食用酒精市场，促使国内市场竞争更加激烈。
重庆能源职业学院 专业实习报告 论文（设计）题目：酒精的生产流程设计 班级：2011级2511班 姓名：刘兴李德静 廖军梁炯 学号：20112511006 20112511032 20112511018 20112511034 指导教师：邓启辉 时间：2013 年7 月5 日
计划表： 内容组员学号备注前言、绪论全部6、18、32、34 汇编 生物发酵法刘兴、李德静6、32 汇编 化学合成法廖军、梁炯18、34 汇编酒精的用途及总结展望全部6、18、32、34 汇编CAD 李德静、廖军32、18 I
前言 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述等。 二、设计目的： 1、把课本的知识运用到社会实践当中去，才是我们学习专业理论知识的最终目的 2、通过本次专业实习设计可以看出现有的生产工艺存在哪些不足，学会自主查找资料进行更加科学有效的改进。 三、设计意义： 酒精工业是在酿酒业的基础上发展起来的,有很悠久的历史。近年来，我国酒精生产技术和生产水平又有了新的提高，新工艺新设备新菌种不断涌现，酒精产量有了较大增长，质量稳定提高；在节约代用，降低消耗，降低成本，提高劳动生产率，提高淀粉出酒率及开展综合利用与消除环境污染等各个方面，都取得了很大成绩。目前，我国大多数酒精采用生物发酵和化学合成法工艺流程，逐步实现了淀粉质原料和化学原料的连续化和自动化。 四、设计原理： 生物发酵主要是利用谷物类、薯类植物中的淀粉，其余的部分仍可综合利用，生产出专用饲料和农业复合肥等产品。在综合利用方面以二氧化碳的回收利用最为普遍，有的厂利用二氧化碳制造干冰、纯碱和小苏打。在自动控制仪表方面也有进展，有的厂已采用电脑实现了主要工序集中控制，目前，我国一些酒精厂正在朝着生产过程全面实行自动化方向发展。 化学合成法主要是利用石油工业，石油化学工业、天然气开发和加工工业产生的乙烯气为原料，使得乙烯水合法的原料得到充分保证。 II
重点企业清洁生产审核评估 一、申请清洁生产审核评估的企业必须具备以下条件： 1．完成清洁生产审核过程，编制了《清洁生产审核报告》。 2．基本完成清洁生产无/低费方案。 3．技术装备符合国家产业结构调整和行业政策要求。 4．清洁生产审核期间，未发生重大及特别重大污染事故。 二、申请清洁生产审核评估的企业需提交的材料： 1．企业申请清洁生产审核评估的报告。 2．《清洁生产审核报告》。 3．有相应资质的环境监测站出具的清洁生产审核后的环境监测报告。 4．协助企业开展清洁生产审核工作的咨询服务机构资质证明及参加审核人员的技术资质证明材料复印件。 三、重点企业清洁生产审核评估过程 1．阅审企业清洁生产审核报告等有关文字资料。 2．召开评估会议，企业主管领导介绍企业基本情况、清洁生产审核初步成果、无/低费方案实施情况、中/高费方案实施情况及计划等；企业清洁生产审核主要人员介绍清洁生产审核过程、清洁生产审核报告书主要内容等。 3．资料查询及现场考察，主要内容为无/低费和已实施中/高费方案实施情况，现场问询，查看工艺流程、企业资源能源消耗、污染物排放记录、环境监测报告、清洁生产培训记录等。
4．专家质询，针对清洁生产审核报告及现场考察过程中发现的问题进行质询。 5．根据现场考察结果以及报告书质量，对企业清洁生产审核工作进行评定，并形成评估意见。 四、企业清洁生产审核评估标准和内容： 1．领导重视、机构健全、全员参与，进行了系统的清洁生产培训。 2．根据源头削减、全过程控制原则进行了规范、完整的清洁生产审核，审核过程规范、真实、有效，方法合理。 3．审核重点的选择反映了企业的主要问题，不存在审核重点设置错误，清洁生产目标的制定科学、合理，具有时限性、前瞻性。 4．提交了完整、详实、质量合格的清洁生产审核报告，审核报告如实反映了企业的基本情况，对企业能源资源消耗，产排污现状，各主要产品生产工艺和设备运行状况，以及末端治理和环境管理现状进行了全面的分析，不存在物料平衡、水平衡、能源平衡、污染因子平衡和数据等方面的错误。 5．企业在清洁生产审核过程中按照边审核、边实施、边见效的要求，及时落实了清洁生产无/低费方案。 6．清洁生产中/高费方案科学、合理、有效，通过实施清洁生产中/高费方案，预期效果能使企业在规定的期限内达到国家或地方的污染物排放标准、核定的主要污染物总量控制指标、污染物
探索中国燃料乙醇发展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中,燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业,并划定各自试点销售区域;二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多,且行业准入门槛也在不断提高。但是，随着燃料乙醇逐步市场化,国家的支持方式将进行转变,从成本加利润，到定额补贴,再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走怎样的发展之路???探索中国燃料乙醇发展之路????一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料,经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油）,就是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料,又称汽油醇。 （一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂,还是汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。? (二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油,是无铅汽油的升级换代产品? 汽油里加入１0％的乙醇,油品的含氧量可达到3.５%,辛烷值(我国的汽油标号）可提高近3个标号,同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国200０年才全面推广无铅汽油,20０１年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油(添加ＭTBE的清洁汽油）,但在国际上，无铅汽油早已被以MＴBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。? 二、世界燃料乙醇产业发展现状 ?自巴西、美国率先于上世纪７0年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用，１９９9年，美国燃料乙醇消费量约４５０万吨,２0０6年达到5５０万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的4３％,２0０６年超过１000万吨。?美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依赖、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前,许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极发展燃料乙醇工业。 ?三、中国燃料乙醇产业发展现状 （一)概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段,产销的各个环节政府行为色彩比较浓,离真正的市场化有很大距离。为了合理的利用资源,国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎，受到严格控制。2004年２月10日,八部委联合下发《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在我国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。目前国内经过审批认可的已投产企业有四家:河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司。根据《车用乙醇汽油扩大试点工作
吉林工商学院本科毕业论文 吉林工商学院 毕业论文 题目：燃料酒精实施清洁生产的有效措施作者：学号： 学院(系)：生物工程 专业：生物工程 指导教师：
目录 中文摘要 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 ABSTRACT..................................................................................... 错误！未定义书签。 1. 酒精行业存在的问题 (1) 1.1.国外酒精行业现状……… .................................................... 错误！未定义书签。 1.2.国内酒精生产情况……… .................................................... 错误！未定义书签。 1.3.小结 (2) 2. 我国酒精行业存在的问题......................................................... 错误！未定义书签。 2.1.酒精行业环境污染严重……… .......................................... 错误！未定义书签。 2.2.酒精行业存在的问题与对策......... .. (4) 2.2.1.解决生产所排放的酒精糟液对环境的污染问题...... (4) 2.2.2.1全干燥法...... (4) 2.2.2.2培养菌体蛋白法 (4) 2.2.2.3厌氧-好氧方法 (4) 2.2.2.4酒精糟处理液回用 (4) 2.3解决酒精生产原料问题 (5) 2.4解决酒精生产成本偏高的问题 (5) 2.5酒精企业清洁生产方法有待改进 (5) 3. 传统酒精生产方法 (7) 3.1.淀粉质原料酒精生产过程...... . (7) 3.2.糖蜜原料酒精生产过程...... .. (8) 3.2.1.酒精糟液处理...... . (9) 3.2.2.1糖蜜原料酒精糟液的处理...... . (9) 4.酒精企业的清洁生产 (10) 4.1清洁生产的概念及内涵 (10) 4.2清洁生产的审计 (10) 4.3国内酒精企业的清洁生产审计 (11) 4.4清洁生产参考方案 (12) 5 感想 (12) 参考文献 (14)
燃料乙醇的生产技术 2008-09-27 09:01:01 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：197 网友评论 0 条 燃料乙醇的生产技术 生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种 ... 生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种：糖质、淀粉质和纤维素，后两种原料均需要先通过水解得到可发酵糖；按照发酵过程物料存在状态，可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法；根据发酵醪注入发酵罐的方式不同，可分为间歇式、半连续式和连续式。 糖质原料制取乙醇技术是以甘蔗、甜高粱茎秆为原料，经过物理方法预处理后，采用发酵蒸馏的方法生产燃料乙醇；淀粉质原料制取乙醇技术是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物质为原料，经过粉碎、蒸煮和糖化后，形成可发酵性糖，再进行发酵处理，得到燃料乙醇的技术；纤维素原料制取乙醇技术是以秸秆为原料，经过物理或化学方法预处理，利用酸水解或酶水解的方法将秸秆中的纤维素和半纤维素降解为单糖，然后，再经过发酵和蒸馏生产的燃料乙醇的技术。 表 1 各类燃料乙醇生产工艺技术特性的对比
目前，我国淀粉类原料发酵法制取乙醇技术比较成熟，并已经进行了工业化生产，中粮集团正在广西北海建设年产20 万吨燃料乙醇项目。我国在甜高粱、木薯等能源作物开发和利用方面取得了一定成绩，自主开发的固体、液体发酵工艺和技术达到应用水平，并在黑龙江省建成年产5000 吨的甜高粱茎秆生产乙醇示范装置。但是，目前还存在着发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等问题。据测算，我国农作物秸秆年产量约6 亿吨，其中有1.5亿～2 亿吨可能源化利用。纤维素原料来源比较丰富，有一定的发展前景。国际能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。但由于技术上的限制，目前世界上还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模。我国也正在开展纤维素制取燃料乙醇的技术研究开发，中粮黑龙江肇东酒精有限公司、安徽丰原集团、山东龙力科技有
清洁生产 清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。内涵清洁生产从本质上来说，就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略，减少或者消除它们对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。 清洁生产（cleaner production）在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的叫法，例如“废物减量化”、“无废工艺”、“污染预防”等。但其基本内涵是一致的，即对产品和产品的生产过程、产品及服务采取预防污染的策略来减少 污染物的产生。 联合国环境规划署工业与环境规划中心（UNEPIE/PAC）综合各种说法，采用了“清洁生产”这一术语，来表征从原料、生产工艺到产品使用全过程的广义的污染防治途径，给出了以下定义： 清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。 对生产过程，要求节约原材料与能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量与毒性；对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计与所提供的服务中。 美国环保局的定义： 在美国，清洁生产又称为“污染预防”或“废物最小量化”。废物最小量化是美国清洁生产的初期表述，后用污染预防一词所代替。美国对污染预防的定义为：“污染预防是在可能的最大限度内减少生产厂地所产生的废物量力它包括通过源削减（源削减指：在进行再生利用、处理和处置以前，减少流入或释放到环境中的任何有害物质、污染物或污染成分的数量；减少与这些有害物质、污染物或组分相关的对公共健康与环境的危害）、提高能源效率、在生产中重复使用投入的原料以及降低水消耗量来合理利用资源人常用的两种源削减方法是改变产品和改进工艺（包括设备与技术更新、工艺与流程更新、产品的重组与设计更新、
生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法及系统 燃料乙醇作为一种较为清洁的能源，生产成本较低，得到广泛应用，暂时解决了能源需 求的矛盾。为了推动可持续发展，实现绿色发展，在加强人们生态环保意识的同时，还要就 燃料乙醇的制造工艺、合理加工以及燃料乙醇产生的废气废液处理办法进行改进和创新，完 善燃料乙醇作为新型能源的功效，推动社会和经济发展。 二、生物发酵法制燃料乙醇 现阶段燃料乙醇制造的工艺已出现三代，第一代燃料乙醇分为糖基乙醇和淀粉基乙醇， 主要以玉米、甘蔗中所含的酵糖作为原料，进行生物发酵制乙醇，是目前最为常见的制燃料 乙醇方法。第二段燃料乙醇是纤维素乙醇，以木质纤维素类为主的生物物质，主要来源包括 农业废料、林业产物及废弃物、（藻类）和城市垃圾等，第三代燃料乙醇就是主要以藻类为 原料通过生物法生产的燃料乙醇。 生物法又称生物发酵法，是通过生物物质所含的物质，经过水解、发酵等一系列工序制 成燃料乙醇。生物发酵法是现阶段制燃料乙醇最主要，也是最普遍的一种方法。根据不同原 料所含的物质不同，生产工艺和工序都有相应的变化。粮食作物作为原料以碾磨、液化和糖 化工艺为必须内容，木质纤维的步骤则必备预处理和水解工序，本身高糖类物质则可以省去 部分步骤。值得注意的是，一些物质在操作过程或者运输时沾染了金属或有毒物质，还需要 进行先解读再提取，以防不良化学反应的产生。 燃料乙醇的一般生产工艺，如图1所示： 生物发酵法在粉碎原料之后需要进行蒸煮的工作，因为物质原料富含植物细胞，蒸煮后，会促进原料中的淀粉酶与淀粉发生化学反应，发生水解，进行发酵。 生物发酵法要确保酵母菌的酒精发酵环境，视情况而定，进行相应的高压、高温环境蒸 煮操作。 三、生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法 生物发酵法制燃料乙醇生产中不可避免的会出现相应的废气废料，纤维素乙醇废液是一 种高温度、高悬浮物、粘度大、呈酸性的有机废水，其主要含有残余的糖、纤维素、木质素、各种无机盐及菌蛋白等物质。一般来源于制燃料乙醇各个工序中，要想妥善处理相关问题， 需要优化制造工艺，从源头解决；或是加强后续补救措施，解决废气废液的排放问题。 （一）源头处理方法 在生产过程中优化处理就是指在提高燃料制乙醇的液化效果，使得原料物质中所含有的 糖被全部利用。因为没有被完全利用的糖分会随着水解过程中产生的水排除，形成废液。并 且未被利用的糖也是一种资源浪费。通过对液化的温度、时间和工艺方法的优化，使得生物 发酵法进行连续发酵，提高燃料乙醇的制作效率。通过连续发酵法，把发酵罐之间的串联起来，使得总会有发酵反应进行。 优化蒸馏工序也是减少制燃料乙醇废气废液的办法之一，通过燃料乙醇直接加热气体的 方法，进行蒸馏后排出，这种方法既不环保，又造成资源浪费。需要优化蒸馏技术，通过差 压蒸馏，使得两边蒸馏塔中的压强有一定差异，使得负压塔能够排出二氧化碳等有害物质，
美国生物燃料乙醇生产近况 王正友 (国家粮食局外事司,北京 100038) 中图分类号:TS209 文献标识码:D 文章编号:1007-7561(2006)01-62-01 生物燃料乙醇生产原料可以是玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜和土豆等,另外纤维质原料如城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等都可用来生产生物燃料乙醇,但这些应用还没有商业化。美国生产生物燃料乙醇基本上采用玉米,也利用一部分高梁,美国生物燃料乙醇工业正在以前所未有的速度发展。 在十九世纪八十年代,美国生物燃料乙醇企业的生存还比较困难,随后的十年中,企业只是基本维持,没有什么效益,到1995年,美国只剩44个乙醇厂,其中有11个是湿法工艺。九十年代后期,生物燃料乙醇生产开始采用干法工艺,从而大大缩短了加工项目的建设周期,并且提高了生产效率。美国生物燃料乙醇工业近年来得到发展,其中一个重要的政策基础是淘汰甲基叔丁基醚(MT BE,一种汽油抗爆成份,污染地下水),美国已有18个州禁止使用MT BE,生物燃料乙醇理所当然成为最环保的替代品。另一个市场因素是石油价格暴涨,世界原油价格今年每桶最高达到了70.85美元,添加生物燃料乙醇的经济性及社会意义日益显著。2004年,美国生物燃料乙醇产量达到了34亿加仑,比2003年的28.1亿加仑增加了21%。到2005年底,生物燃料乙醇产量将达到40亿加仑,增涨势头非常强劲。2005年,美国通过了能源安全法案,这部法令为生物燃料乙醇工业进一步发展提供了更为广阔的空间。 目前,美国百分之九十以上的生物燃料乙醇生产厂位于玉米带,近一半企业属于农民合作社,2005年内正在新建的20多家企业也是由农民和当地其他资本投资的。有人这样来描述美国生物燃料乙醇工业发展过程,年产量突破10亿加仑用了十年时间,突破20亿加仑又用了十年时间,而突破30亿加仑只用了两年时间。见图1。 2005年8月,美国总统布什签署了新的能源安全法案,其中有关再生能源标准(RFS)的政策要求,机动车燃料必需使用一定比例的再生能源,这将使生物燃料乙醇的年需求量大幅增长。预计到2012 收稿日期:2005-12-06 作者简介:王正友(1972-),男,江苏南京人,副处.年,每年至少消耗75亿加仑生物燃料乙醇,是目前产量的2倍。这个标准对美国生物燃料乙醇工业的发展将产生深远的影响,也会吸引大量资金投入到农产品深加工业,创造约20万个就业机会。从2005年至 2012年,再生能源标准将促使美国对生物燃料乙醇新增扩大生产投资近60亿美元;用于原料和劳动力投资700亿美元,其中430亿美元用于购买玉米。另外,再生能源标准对美国能源平衡也会产生积极影响,到2012年,由于生物燃料乙醇的使用,可以使美国少进口21.3亿桶的原油,减少641亿美元的外汇支出,使美国原油进口依存度从67.4%下降至62.3%。 图1 美国生物燃料乙醇生产情况 (数据来源:美国能源局。)美国是世界上最大的以谷物为原料生产生物燃料乙醇的国家,2004年,美国生产乙醇消耗了3200万吨玉米,占产量的11%。另一个生物燃料乙醇生产大国是巴西,不过巴西主要用甘蔗为原料生产生物燃料乙醇,美国和巴西生物燃料乙醇产量之和比全世界其他所有国家生产生物燃料乙醇总量还要多。随着各国对环保问题的重视,以及对循环能源需求的增加,生物燃料乙醇市场需求越来越大,各国对生物燃料乙醇都规定了具体的添加计划。巴西要求加入比率为25%;欧洲国家目前为2%,2010年要 达到5.75%;加拿大萨斯喀彻温省为7.5%,温尼泊 省为10%;哥伦比亚为10%;泰国为10%;阿根廷要 求在未来5年内达到5%,中国已在部分省要求在 汽油中加入一定比例的生物燃料乙醇。 (编译自《世界粮食》、美国乙醇联盟资料等) 完26 企业与市场粮油食品科技第14卷2006年第1期
全球乙醇行业现状分析 美国是燃料乙醇生产的第一大国，2007年8月，美国乙醇产量达到68.13亿加仑（277.0亿升）。美国燃料乙醇生产主要依靠玉米，通过转基因技术和扩大种植面积，美国玉米产量近年增长迅速，目前有30%的玉米是用于燃料乙醇的生产。除玉米乙醇外，为促进纤维素乙醇的发展，2005年颁布的美国能源政策法案（EPACT）为此制定了优惠政策。 巴西主要依靠甘蔗来生产燃料乙醇。2001年，巴西取消了对燃料乙醇的补贴，由市场供求直接调节。目前，巴西年产酒精已超过1200万吨，酒精在汽油中的添加比重为20%~25%，50%以上的汽车使用酒精燃料，而该国生产的新一代汽车可以完全使用乙醇为燃料。 目前，我国燃料乙醇以粮食为主要原料，生产成本较高，价格偏低，必须要依靠政府的补贴才能够保本/盈利。受单产和播种面积的限制，未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求，完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。 2007年9月，国家发改委发布《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》。 《意见》指出，“十一五”期间原则上不再核准新建玉米深加工项目，要求各地立即停止备案玉米深加工项目，而且要对在建、拟建项目全面清理对已备案尚未建的项目全面叫停。这也意味着我国将停止新建玉米燃料乙醇企业。 中粮集团准备在广西、河北、内蒙古三地新建共计80万吨乙醇项目，这些项目都将避免直接以玉米、小麦等粮食为原料。2006年10月，中粮集团投资的国内第一个用木薯生产、年产20万吨燃料乙醇项目在广西开工。2007年8月，河南天冠集团新建了年产3000吨的纤维素乙醇生产线。 木薯是替代玉米的最佳选择。其主要优势有：原料优势（生物特性好、种植面积广阔、单产增长潜力大）；酒精生产率高于其它作物；木薯乙醇生产的成本较低。 从长期看，纤维素乙醇的发展潜力最大。按照美国每4吨秸秆出产1吨乙醇的技术水平，我国林业废弃物资源将能生产1.5亿吨燃料乙醇。 若10万吨木薯乙醇项目08年投产，北海国发(行情股吧)的业绩将有一定提高，其幅度将主要取决于木薯价格和燃料乙醇价格。按目前的木薯价格450元/吨，燃料乙醇价格4500元/吨，酒精蛋白饲料价格1200元/吨计算，该项目投产后每年将盈利4312.5万元，按项目增发7000万股计算，将增加摊薄后每股收益0.12元。 海南椰岛若投资20万吨木薯乙醇项目，业绩将有大幅提高，该项目投产后每年有望盈利10312.5万元，按项目增发8000万股计算，将增加摊薄后每股收益0.42元。 2007年，丰原生化(行情股吧)的玉米乙醇项目将使每股收益增加0.05元。 提示：以上，为我们对于这些项目的盈利情况所进行的测算，其基础数据来源于我们对乙醇项目的目前和历史的情况了解，部分数据并未征得公司意见。为此，我们对这些公司暂不给予评级，有待对公司的进一步跟踪调研。 一、国外燃料乙醇行业的发展概况 乙醇作为发动机燃料始于20世纪30年代，但是由于种种原因一直没有得到广泛的应用。直至上个世纪70年代，受到两次石油危机的冲击和对汽车尾气排放的限制，一些石油资源匮乏、人口密集、生物资源丰富的国家在立法和政策上鼓励以醇类（主要为乙醇）作为车用汽油调和组分。 第一个燃料乙醇项目——ProAlcool于1975年诞生在巴西；接下来在1978年美国、加拿大也开展了类似的项目。目前开展此项目最为活跃的国家是美国和巴西，这两个国家乙醇产量约占全球乙醇总产量的70%以上。欧洲各国也对发展生物燃料表现出极大兴趣，开始加大力度进行研究、推广和使用乙醇汽油。 随着各国加大了乙醇汽油应用的力度，带动了世界燃料乙醇的产量逐年攀升。到2005
题目燃料乙醇 学生姓名张洋学号1002021219 专业10生物（2）班班级20071133 指导教师廖湘萍 完成日期2011年6月21日
目录 摘要......................................................... .. (1) 引言......................................................... (2) 乙醇生产的意义及发展史.....................................................3—4 乙醇性质及质量指标与乙醇生产和原辅料保藏...........4—7
燃料乙醇 10生物二班张洋 摘要 燃料乙醇被广泛应用于食品、化工医药、染料、国防等行业。乙醇不仅可作为一种燃料，更是一种战略物资，世界上2/3的乙醇被用作燃料。发展乙醇不仅可以促进农业的可持续发展，并且可以作为清洁能源代替汽油或汽油添加剂，减少工业大气污染，保护环境，同时也可缓解原油进口的压力。 关键词：乙醇发酵工艺 Title Thesis Foreign Abstract Abstract Alcohol is widely used in the food, chemical medicine, dyes, defense and other industries. Alcohol not only can be used as a fuel, but also a strategic commodities, the world's 2 / 3 of alcohol to be used as fuel. Alcohol can not only promote the development of agriculture in sustainable development, and could serve as a clean energy instead of petrol or gasoline additives to reduce industrial air pollution, the protection of the environment, but also to ease the pressure on crude oil imports.
城市污水处理厂的清洁工艺 着经济的发展和环境要求的提高,清洁生产成为了环境保护的重要组成部分。 城市是一个工业和人口,能流和物流高度密集的人工生态系统。在这个系统中,水污染治理成为城市生态物质代谢循环的重要前提,也是保护城市水质资源和居民生活环境的重要条件,因而城市污水处理厂成为城市的一个重要的市政基础设施[1]。清洁生产是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效应和减少对人类及环境的风险[2~5]。城市污水厂的清洁生产可通过采用先进的工艺技术与设备、加强质量管理,合理利用原料,充分利用废弃物资源,提高资源、能源利用率,减少或避免污染物产生,降低污染物的排放[6]。 某城市污水处理厂的污水处理系统服务城市面积50余平方公里,服务人口60余万,占地约110000m2,建筑面积约17000m2,设计处理能力约20万m3/d。一期工程含:污水处理厂、与之相配套的28公里截污干管及沿线5座泵站。总投资约10亿元人民币。2001年12月动工建设,2003年10月底基本建成,2004年5月启动污水运行。根据国家制定的清洁生产的相关法规以及相关方面[7,8]的要求,该厂于2006年开展包括2005年在内的清洁生产审核工作,本文介绍该审核工作情况、采取的措施及实施成果。 1污水水量、水质 水处理厂的废水主要来源于生活污水,最终都进入污水处理系统进行处理,日处理水量达20万吨。其中主要的污染物监测参数包括:bod5、cod、ss、t-p、nh3-n、t-n、大肠杆菌数,根据2005年统计各种污染物的平均浓度分别为:bod5:99·5mg/l、cod:167mg/l、ss:119mg/l、t-p:2·79mg/l、nh3-n:19·4mg/l、t-n:26·39mg/l、大肠杆菌数6623个/l,且每日变化幅度大,极为不稳定,主要波动范围为:bod5:21·9~263mg/l、cod:39~454mg/l、ss:36~683mg/l、t-p:1·06~6·01mg/l、nh3-n:1·3~30·8mg/l、t-n:5·7~41·8mg/l、大肠杆菌数:2950~13800个/l。 2水处理工艺 该污水厂处理工艺见下图,主要为改良a2/o工艺。污水被泵打入均衡池后先经过格栅,去除污水中颗粒直径大于5mm的悬浮物,防止堵塞后续单元的机器、水泵或工艺管线。再泵入涡流沉砂池,涡流式沉砂池为圆形结构,污水从切线方向进入池中,进水渠道的末端设有向下倾斜的斜坡,与水流的切线方向保持一致,在池内产生了螺旋状的环行水流。在重力及离心力的作用下,砂子沉入池底的集砂坑中,而比重较轻的有机物则在叶轮与水流双重作用下与砂分离,上浮到沉砂池表面随水流流出。污水经过物理处理后,进入核心的生物反应池,采用改良的a2/o工艺,利用生物降解水体有机污染物并除磷脱氮。最后,在二沉池中,利用重力的作用使活性污泥与处理后的污水分离,并使污泥得到一定的浓缩,池体采用中进周出幅流式二沉池。此外,采用紫外消毒系统对处理水进行消毒,杀灭其中的病菌和病毒。经消毒后的处理水排入河中。 数据统计表明各种污染物的综合排放达标率为95%。不达标的主要有t-p、大肠杆菌。 3主要污染源分析 针对该厂的整个污水处理过程进行分析,主要可能产生污染的情况有水、气、声、固废等四方面的来源。。 水处理厂的废水主要来源于生活污水和废水处理过程中产生的污水,最终都进入污水处理系统进行处理,其中主要的污染物是bod5、cod、ss、t-p、nh3-n、t-n·进厂废水每日变化幅度大,极为不稳定。主要水质特征同第一节的水质特征。水处理厂的废水通过水处理装置处理达标后外排入河流。2005年该厂各种污染物的综合排放达标率为:95%。不达标的主要有t-p、大肠杆菌、cod。分析得出不达标的原因有:(1)污水处理厂进水的污染物浓度变化范围太大,