酒精制造业清洁生产标准Word文档下载推荐.docx
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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。
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。
我国酒精行业，2007年排放废水总量约4亿m3，年排COD约400万t，BOD约200万t，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。
依据国家现行的法律、法规及《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号），国家已颁布执行的产业政策、行业发展规划，环保政策及国家标准，对不符合国家产业政策、环保评审不达标和超标排放的落后生产能力依法实施淘汰（包括：
落后企业、落后生产线、落后生产设备）。
确定期间，酒精行业淘汰落后生产能力160万t。
酒精行业主要淘汰高温蒸煮糊化工艺、低浓度发酵工艺等落后生产工艺装置（适用GB8978-96《污水综合排放标准》），及年产3万t以下企业（废糖蜜制酒精除外）。
对不符合产业政策和3万t以下的酒精企业，在“十一五”期间将被分年度关停。
2.2酒精生产工艺
酒精生产分为发酵法和化学合成法两种。
发酵法是将淀粉质、糖质等原料，在微生物作用下经发酵生产酒精。
该法根据原料不同可分为淀粉质原料发酵法、糖蜜原料发酵法和纤维质原料发酵法。
化学合成法生产酒精，是以裂解石油废气为原料，经化学合成生产酒精。
图1淀粉质原料发酵法生产酒精的工艺流程
2.3酒精企业污染的产生
酒精企业在运行中产生的污染物包括废水、废气、废渣、噪声、气味。
其中废水主要包含生产工艺废水、洗涤水、冷却水等；
废气主要包括锅炉废气、二氧化碳；
废渣主要包括酒精糟、炉渣、废酵母等；
噪声包括运输车辆噪声、设备噪声等；
气体、气味主要包括二次蒸汽，干燥过程和废水处理产生的气味。
其污染特点是：
产污环节多，而且分散排放；
污染物无毒、无害，绝大部分可回收利用；
生产耗水量大，废水量大，水的循环利用率低。
酒精糟主要产生于酒精企业的蒸馏塔，产生的量大，酒精糟呈酸性，有机负荷高，是酒精行业最主要的污染源。
目前酒精糟典型的污染控制技术有：
（1）酒精糟固液分离-滤液回用生产，该技术实行闭路或半闭路循环，既是理想的治理方法，又是理想的节水途径。
滤液回用应控制滤液占拌料水的比例、拌料水中悬浮物；
酒精糟与滤液应防止杂菌感染。
（2）将玉米酒精糟生产优质蛋白饲料。
（3）糖蜜酒精糟生产有机复合肥料。
（4）玉米酒精糟滤液浓缩冷凝液，薯类酒精糟滤液、糖蜜酒精糟浓缩冷凝液，可与洗涤水混合，采用多级生物处理工艺。
酒精生产过程中产生的二氧化碳，第一产生于发酵过程即发酵罐，第二产生于锅炉房。
发酵过程中，酵母将浸出物中的糖转化为酒精和二氧化碳，酒精是最终产品，二氧化碳则是废气或副产品，部分企业回收了这部分二氧化碳并使用于生产中。
也有企业将二氧化碳直接排空，增加了空气中的温室气体。
二氧化碳的回收，在工艺和技术上比较成熟，主要过程如下：
收集、洗涤、压缩、干燥、净化、液化和储存、气化。
酒精生产的污染源主要为酒精糟、固液分离后稀糟液及厌氧发酵后的消化液，酒精制造业产生和排放的主要污染物种类有COD、废水、二氧化硫、氮氧化物、烟尘、工业粉尘、工业废渣、污水处理厂污泥、炉渣粉煤灰等。
以玉米为原料生产酒精，其糟液的治理流程主要由固液分离、蒸发浓缩、干燥、风机输送、贮粉、包装等工序组成。
其设施设备主要有：
泵、贮罐、离心机、蒸发浓缩装置、干燥机、风机、粉仓、包装机、成品贮仓库。
以薯干为原料生产酒精，其糟液的治理流程主要由分离、厌氧消化、好氧生化处理等工序组成。
贮罐（池）、冷却器、分离机、沼气发酵罐（池）、泵、沼气、好氧等有效处理设备。
以糖蜜为原料生产酒精，其糟液的治理流程主要由蒸发浓缩、干燥或焚烧等工序组成。
糟液经过上述处理工艺处理后，部分物质转化为饲料、有机肥料或其他副产品，剩余的废水能够达到国家相关污染物排放标准要求。
图3酒精生产过程污染物的来源与排放
2.4酒精生产存在的主要问题
1.4.1酒精产品市场基本上是供大于求，企业库存增加，市场竞争激烈，继石油危机和美国大力发展燃料乙醇后，发达国家的酒精生产技术和设备发展很快。
因此，我国的酒精生产在节能、自动化、综合利用和废渣水治理等方面与先进国家尚有很大的差距。
1.4.2酒精企业酒精糟的污染是食品与发酵工业最严重的污染源之一，由于投资、生产规模、技术、管理等原因，大部分企业的综合利用率较低。
同时，废水治理刚起步，特别是有些企业虽然有废水治理设施，但由于运行成本高，不能坚持运行。
1.4.3原料结构和产品结构需要调整。
酒精生产原料结构应由薯类为主调整为以玉米为主，以利于实现经济效益和环境效益的统一。
酒精行业应向规模型、集团化、综合型、多元化等方向发展或开展新的原料资源，从而增强企业综合竞争实力。
2.5相关法律法规
2.5.1国外相关标准
国外关于酒精行业清洁生产的相应标准尚未见报道。
2.5.2国内相关标准
目前，关于酒精行业污染物的排放标准尚未发布。
酒精行业废水污染物终端排放执行GB8978—1996《污水综合排放标准》，该标准分为二个时段，即1997年12月31日前建设的单位和1998年1月1日以后建设的单位，最高允许污染物排放情况分别见表2和表3：
表11997年12月31日之前建设的酒精行业最高允许污染物排放标准
序号
污染物
适用原料
最高允许排放浓度
一级标准
二级标准
三级标准
1
pH
全部
6～9
2
五日生化需氧量（BOD5）
30mg/L
150mg/L
600mg/L
3
化学需氧量（CODCr）
100mg/L
300mg/L
1000mg/L
4
最高允许排水量
玉米
100m3/t酒精
薯类
80m3/t酒精
糖蜜
70m3/t酒精
表21998年1月1日之后建设的酒精行业最高允许污染物排放标准
20mg/L
随着环境保护要求的不断提高，水资源的日益紧缺，GB8978—1996《污水综合排放标准》中酒精行业允许排水量和污染物排放浓度将不适应环境保护的要求。
酒精行业废气排放标准可参照《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）；
噪声标准可参照《工业企业厂界噪声标准》；
固废标准参照《一般工业固体废物贮存，处置场污染控制标准》（GB18599-2001）的要求。
3适用范围
本标准适用于以淀粉质、糖质为原料发酵生产酒精工艺的酒精企业的清洁生产审核、清洁生产潜力与机会的判断、清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度，也适用于环境影响评价、排污许可证管理等环境管理制度。
3.1清洁生产审核
本标准所给出的基准数据，对一般企业的清洁生产审核具有指导意义，标准给出了国际上比较先进的清洁生产水平，进行清洁生产审核的企业可以找出与国际先进水平的差距。
3.2企业清洁生产绩效公告
本标准所给出的基准数据，适用于国内企业的清洁生产绩效公告，即给出国内相对先进水平的数据。
4编制依据和参考资料
4.1制订标准依据
根据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），由中国环境科学研究院、中国食品发酵工业研究院承担《清洁生产标准酒精制造业》编制工作。
4.2主要参考资料
[1]《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过中华人民共和国主席令第七十二号）
[2]“清洁生产审核暂行办法”（国家发展改革委、国家环保总局令第16号）.
[3]国家环保总局，“十一五”国家环境保护标准规划[R].北京:
国家环保总局,2006:
1-2.
[4]史捍民,企业清洁生产实施指南[M]，化学工业出版社，2001年.
[5].HJ425—2009清洁生产标准制定技术导则[S].北京：
中国中国环境科学出版社，2008.
[6]章克昌,吴佩琮,酒精工业手册[M].北京：
中国轻工业出版社,2001年.
[7]顾国贤.酿造工艺学（第二版）[M].中国轻工业出版社.
[8]国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室.第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册[M].2008.
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[10]贾爱娟,靳敏,张新龙.国内外清洁生产评价指标综述[J].陕西环境,2003，10（3）：
31-34.
5编制方法和技术路线
5.1编制方法
编制组广泛收集酒精制造有关的清洁生产标准、排放标准等相关资料、了解当前酒精制造业的行业现状、清洁生产水平，工艺水平、污染状况、清洁生产工作的推进和相关的产业政策等，编制了开题报告，并通过环境保护部组织的专家论证。
在标准起草过程中，编制组到有代表性企业进行企业调研，了解生产的工艺设备，清洁生产运行状况，并对企业进行了的函调，调查了21家企业的数据，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%。
，调研的企业中有60%以上为2007年酒精产量前20名企业，保证了调研的数据有一定的代表性。
编制组对数据进行了分析论证，编制了标准的征求意见稿和编制说明，由环境保护部征求了各有关单位的意见。
5.2技术路线
6指标确定说明
6.1指标分级
根据当前酒精行业的技术、装备水平和管理水平，将各项指标分为三个等级：
一级指标，代表国际清洁生产先进水平；
二级指标，代表国内清洁生产先进水平；
三级指标，代表国内清洁生产基本水平。
6.2标准指标的分类
根据清洁生产战略，结合本行业的特点，体现污染预防思想，考虑产品的生命周期，本标准采用以下五类指标：
生产工艺与装备要求（定性指标）；
资源能源利用指标（定量指标）；
污染物产生指标（末端处理前）（定量指标）；
废物回收利用指标（定量指标）；
环境管理要求（定性指标）；
不包括产品指标。
6.2.1生产工艺与装备要求指标的确定
在酒精制造过程中，采用生产工艺的先进程度、装备水平的高低对企业达到清洁生产起着至关重要的作用，采用先进的生产工艺与装备是实现清洁生产的重要途径。
对于酒精行业来说，采用先进的发酵方式和蒸馏方式，不仅可以提高生产效率，还可以满足环境要求；
工艺的先进程度，直接决定资源能源的消耗以及原料的利用效率，可以从源头预防或减少污染物的产生和排放，同时还能降低能耗，节约资源。
6.2.2资源能源利用指标的确定
资源、能源利用指标包括原辅材料和资源能源消耗两方面的指标。
原辅材料指标主要考虑用于生产酒精的原辅材料在生长和生产过程中是否对生态环境产生不利的影响，以及原料在企业生产过程中是否得到充分利用，因此，选择酒精行业常用指标淀粉出酒率和糖分岀酒率。
此项指标监测常规化，企业容易接受并可以自行测定。
本标准根据酒精企业的时间情况，分别确定了淀粉岀酒率和糖分岀酒率的一级指标、二级指标和三级指标要求，具体如下：
淀粉岀酒率（%）：
谷类一级≥55，二级≥54，三级≥52。
薯类一级≥56，二级≥55，三级≥53。
糖蜜岀酒率（%）：
一级≥53，二级≥50，三级≥48。
资源消耗指标选择了酒精行业最常用的经济技术指标：
水耗、电耗、原料单耗和综合能耗，酒精企业最大的问题是废水，因此选择了酒精耗水量指标，耗水量越大，废水产生量将越大，对环境危害也越大。
水耗指标的确定：
根据国内企业调研数据，谷类酒精企业的耗水在9-40m3/kl之间，以企业平均数作为标准的三级标准，在此基础上稍作调整，故确定一级指标为≤10，二级指标为≤20，三级指标为≤30.薯类酒精企业一级指标为≤10，二级指标为≤20，三级指标为≤30。
糖蜜酒精企业一级指标为≤10，二级指标为≤40，三级指标为≤50。
电耗指标的确定：
根据国内企业调研数据，谷类酒精企业的耗电在120-400（kW•h）/kl之间，以企业平均数作为标准的三级标准，在此基础上稍作调整，故确定一级指标为≤140，二级指标为≤260，三级指标为≤380。
薯类酒精企业一级指标为≤120，二级指标为≤150，三级指标为≤170。
糖蜜酒精企业一级指标为≤15，二级指标为≤40，三级指标为≤50。
6.2.3污染物产生指标（末端处理前）的确定
污染物产生指标是本标准中最重要的指标，它直接影响环境，酒精生产过程产生的污染物主要有废水、废气和废渣，结合酒精企业的实际情况，提出六项污染物产生指标，其中与水有关的指标为废水产生量、COD产生量、酒精糟液产生量；
与固体废物有关的指标为酒糟、废酵母、炉渣；
与废气有关的指标为二氧化碳指标（发酵产生），只要抓好此六项指标，酒精企业的环境问题基本上能得到控制。
COD产生量按照各企业实际分析测定浓度经统计而确定。
废水产生量指标是根据全国酒精企业耗水量推算、典型厂实际测定、计算统计相结合得出。
酒精废水的主要特点是有机物含量高，酸度高，无毒性，但易造成水体富营养化，恶化水质。
废水的主要污染物为COD，根据总量控制的原则，本标准重点选择废水产生量、COD产生量、酒精糟液产生量为主要考核指标。
根据国内酒精生产企业调研数据分别确定了一级指标、二级指标和三级指标要求，具体如下：
废水产生量：
谷类一级指标为≤10m3/kl，二级指标为≤15m3/kl，三级指标为≤20m3/kl。
薯类一级指标为≤10m3/kl，二级指标为≤15m3/kl，三级指标为≤20m3/kl。
糖蜜一级指标为≤10m3/kl，二级指标为≤20m3/kl，三级指标为≤30m3/kl。
COD产生量：
谷类一级指标为≤250kg/kl，二级指标为≤300kg/kl，三级指标为≤350kg/kl。
薯类一级指标为≤250kg/kl，二级指标为≤300kg/kl，三级指标为≤350kg/kl。
糖蜜一级指标为≤800kg/kl，二级指标为≤1000kg/kl，三级指标为≤1200kg/kl。
酒精糟液产生量：
谷类一级指标为≤8m3/kl，二级指标为≤10m3/kl，三级指标为≤11m3/kl。
薯类一级指标为≤8m3/kl，二级指标为≤10m3/kl，三级指标为≤11m3/kl。
糖蜜一级指标为≤8m3/kl，二级指标为≤11m3/kl，三级指标为≤14m3/kl。
6.2.4废物回收利用指标的确定
与废水有关的指标为酒精糟液综合利用率和冷却水回用率指标；
与废气有关的指标为二氧化碳（发酵产生）指标,酒精生产过程所产生这几项废物基本具有可回收利用的特点和价值，只有回收和利用才可减少对环境的影响。
6.2.5环境管理要求的确定
环境管理要求为定性指标。
分为环境法律法规标准、组织结构、环境审核、生产过程环境管理、废物处理处置和相关方环境管理等几个方面。
环境法律法规标准：
要求符合国家和地方有关环境法律、法规，污染物排放达到国家和地方排放标准、总量控制和排污许可证管理要求。
这是所有企业组织生产应达到的要求。
环境审核：
一级指标按照GB/T24001建立、运行环境管理体系，并通过认证。
进行了清洁生产审核。
二级、三级虽不要求通过GB/T24001认证，但要求建立健全的环境管理制度，原始记录及统计数据齐全有效。
组织机构、生产过程环境管理废物处理处置和相关方环境管理的规定结合了酒精制造业的特点，在清洁生产管理中应着重加强和突出。
7标准实施的可行性分析
7.1标准实施的经济可行性分析
本标准包括定性和定量两类指标，定性标准给出了明确的限定或说明，对酒精生产过程提出操作和管理上的要求，在改善生产条件，促进清洁生产的同时，也提高生产效率和资源能源利用效率，创造较高的经济效益。
例如自动CIP清洗系统，可减少新鲜水用量和废水排放量，同时降低新鲜水费用和废水处理费用。
企业在设备改进投入的资金在一定时期内可以收回，从这一点来讲，企业在经济上是可以接受的。
另一类指标是定量指标，用数值表示，例如原料单耗、耗电量、耗水量、岀酒率等，这些指标本身是企业内部考核的经济指标，涉及生产成本，因此不会给企业增加任何经济负担。
而废水产生量、COD产生量等都是环境保护行政主管部门要求的最常用指标，对环保工作重视的企业，一般都具有测试分析的条件和能力，不需要另行投资。
对于废物回收利用，各企业都在进行，大多数废物是可回收利用并能带来经济效益的，因此，本标准的实施在经济方面是可行的。
7.2标准实施的技术可行性分析
本标准是从环境保护的角度出发，各项指标数值的确定，是在收集、调查本行业的技术经济指标基础上提出的。
近几年，我国酒精生产技术水平发展较快，一些企业引进了具有国际先进水平的生产工艺及设备，也有一些企业根据自身的生产设备特点进行了升级改造，清洁生产水平也达到了国内先进水平。
在酒精企业中，清洁生产已经有一些成功的经验，因此本标准在技术上是可行的。
7.3标准实施的可操作性分析
为了使标准的实施具有较强的可操作性，既不让企业觉得高不可攀、望而生畏，又不让所有企业轻松达标，在标准制定过程中，调研了全国21家主要酒精生产企业，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%。
对主要指标进行了初步调研测定，其中60%以上企业生产规模排在全国酒精企业产量前20位，其生产工艺，涉及面广，具有比较强的代表性，各项达标率测定结果见表3。
表3标准部分指标达标测定
级别
一级
二级
三级
达标率
生产工艺与装备
要求
企业数（21）
5
12
%
19
23.8
14.3
57.1
原料单耗
水耗
8
16
38.1
76.1
电耗
企业数（20）
15
废水产生量
9
13
42.8
4.8
61.9
COD产生量
7
14
33.3
66.6
酒精糟液产生量
企业数（17）
28.6
52.9
废物回收利用指标
企业数（18）
11.1
16.7
44.5
环境管理要求
35
75
从各项指标达标率测算的结果看，单项指标的达标率较高，但从整个标准要求来判定，达标率较低；
大部分企业指标处于2~3级之间，少数企业经过努力可以到达一级标准，且由于酒精行业还有大量的小型企业，清洁生产水平还较落后，因此总体达率可能会更低，在酒精行业还需大力推进清洁生产水平的提高。
本标准从环境保护的角度出发，立足企业，基于当前酒精生产的技术水平提出的，各项指标数值是经过调查研究确定的，实现这些指标在技术上难度不大，标准要求分为三级是体现顺序前进、不断发展的过程。
只要企业应用必要的技术措施，加强经营和管理水平，即能到达本标准的三级要求。
8标准实施的污染减排潜力分析
酒精制造业是污染比较严重的行业之一，2007年酒精废水量约为4亿m3，COD排放量约为400万吨，若能达到本标准规定的的三级标准值，则废水排放量将减少原来的30%以上，COD排放量将减少20%以上，随着清洁生产推行和清洁生产标准实施，酒精生产过程中的产生的废水量和COD量将会得到很大程度上的削减，酒精行业将会成为清洁生产行业，为国家发展规划提出的能耗降低和主要污染
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