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[關鍵詞]工業;固體廢棄物;存在問題;應對措施
中圖分類號:X705 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)27-0104-01
當前,隨著經濟的快速發展、城市化和工業化進程的加快,環境問題已經也逐漸凸顯出來了[1]。我國工業生產規模在逐漸擴大,生產活動中產生的各類危險性廢棄物在嚴重威脅著環境安全和人民健康,特別是工業固體廢棄物的“產量”也在逐年攀升,其產生速度遠遠高于其他類型廢棄物,這也給環境保護、治理工作帶來了困難,近些年因環境污染時常發生中毒和死亡事件[2]。為了更好的管理工業廢棄物、降低對環境的污染程度、提高固廢利用率,本文初步分析了工業固體廢棄物管理中存在的問題,并制定了相應的應對措施。
1 工業固體廢棄物概述
在我國工業化發展過程中,會不可避免地排放出各類廢棄物,城市固體廢棄物還和工業廢棄物的排出量在日益增加,特別是冶金工業和火力發電站的快速發展,均加快了各國的工業固體廢棄物的實際排放速度,這給后續的環境管理和治理帶來了較大壓力[1,2]。
工業固體廢棄物是一類固體廢棄物,是人們在工業生產進程中不覺或者不自覺地排入到環境中的粉塵、廢渣和其他種類的廢棄物,依據工業固體廢棄物的實際危害特點,將其分為一般廢棄物和危險廢棄物,其中具有傳染性、放射性、腐蝕性、易燃易爆性的有害、有毒廢物是主要危險廢棄物,如核廢料、化學及醫療廢棄物;工業固體廢棄物一般包括工業粉塵、赤泥、硫酸渣、尾礦、冶煉廢渣及粉煤灰等[1,3]。通常情況下,工業發展速度和廢棄物排出量成正比,而與治理和管理能力成反比,由于工業廢棄物類型較多,很難進行有效治理,已經成為污染環境的主要因素,也是固體廢棄物管理的難點。
2 國內外工業固體廢棄物排放和管理現狀
當前,我國工業固廢物的年排出量達8億噸,堆存量累計超過67億噸,其中以礦石為原料的冶煉工業和礦山開采產業派出的固體廢棄物最大,其排出量超過80%,產生量較大的幾類固體廢棄物如下:尾礦(2.47億噸)、煤矸石(1.87億噸)、粉煤灰(1.15億噸)、爐渣(0.9億噸)、冶煉廢渣(0.8億噸);產生的上述工業固廢物中,僅有41.7%得到綜合利用,儲存量占34.4%,處理量占13.1%,8.8%的固廢物被排進環境中。目前我國常運用焚燒、壓實、固化、分選、破碎及生物處理等等處理方法。而西方工業化國家則制定了嚴格的法律法規及排放標準,實現了“生產-收集-輸運”等歸廢物的處理處置管理流程,并建立了相應的社會化服務體系,并大力支持廢物資源技術開發、少廢和無廢技術。
2 工業廢棄物處理過程中存在的問題
一個國家對工業固廢物的管理能體現出其法律是否健全和工業化發展程度,我國在管理固廢物、治理固廢物污染方面起步比較晚,治理環境和綜合利用固廢物的水平相對較低,仍需進一步完善固廢物管理及環境治理體制;當前,我國對工業固廢物的管理、再生利用等方面無法跟上工業發展的步伐,相比于發達國家,我國處理、利用固廢物的水平均較低,在管理工業固廢物過程中主要存在如下不足:
2.1 缺乏科學、合理的措施
我國常采用綜合利用、處置、處理相互結合的策略來治理工業固廢物、再利用一般固廢物,對于不能再利用的,采用投海、焚燒、填埋等方式進行處理,對于尾礦、煤渣、粉煤灰等有價值的、簡單的固廢物,常進行循環利用;但是由于我國處理工業固廢物的手段較落后,對于一些有害的廢棄物仍然采用消極對方的處理方式,至今仍沒得到有效、合理地解決、轉化[2,3]。
2.2 工業固體廢物的處理技術欠佳
當前,我國尚未形成一個全面的、高效的和統一的工業固廢管理體制,全國各地區、各省份在工業固廢管理、環境治理等方面發生脫節,各個部門之間的協作、溝通不暢,在工業企業監管方面存在盲區,質量監管部門、工商部門、環保部門均交叉管理,導致監管工作乏力、監管效率不高;另外,各地區沒有統一的工業廢棄物排放標準,致使該地區的工業固廢管理工作較分散;缺乏高效的綜合利用工業固廢物的技術措施,多數的固廢物被用于生產建材、回填、筑路等方面,其技術含量較低,此外缺少配套的有害固廢物處理技術,例如高層次循環利用、化學轉化及微生物技術等[1-3]。
2.3 管理、處理固廢污染源的能力較弱
我國工業固體廢物物的堆存量巨大、再利用率較低,極大地占用了土地資源,既不利于工業企業的發展,也導致了資源浪費、經濟效益下降、生產經營成本上升等現象;此外,伴隨著城鎮化進程的加速,人們的日常生活已經與城鎮的工業相互融合,生活垃圾及工業固體廢棄物的排放設施已經無法適應城鎮的實際發展需求,而對于各類固廢物的回收仍然處于起步階段[2,4]。
3 工業固體廢棄物處理措施
3.1 努力營造法制環境
我國控制工業固廢物的標準分為固廢物的處置標準和設備控制標準,我國關于日常生活垃圾的填埋標準方面對固廢物處理設施控制標準做了詳細規定,且部分地方性法律、法規也進行了明確固定;關于工業固廢物的控制方面做了如下規定:明確規定了一些特定固廢物的標準處理要求,例如在控制多氯聯苯類廢棄物方面限定了排放城市垃圾的內容,我國的建設及環保部門并據此制定了相關行業標準和技術標準。現在我國處理、控制工業固廢物的水平仍然較低,因而管理固廢物的標準和法規均不健全,工業企業仍然重視固廢物的末端處理工作,卻忽視了固廢物的管理體制,因此,要強化管理工業固廢物的各項法律、法規,加強執法力度,嚴控工業固廢物的處理過程[4]。
3.2 構建工業固廢回收利用產業體系
就眼下而言,我國處理工業固廢物的能力仍然較低,多數地方缺少配套的處理設備,所以很多企業將具有危險性的工業固廢物堆放在貯存場內,然而多數固廢物貯藏場并未達到相應的技術要求,其防擴散、防流失的技術較落后,這會引發二次污染;所以,應該整合分析上述問題,將固體廢棄物的污染防治和再次利用結合在一起,鼓勵固廢物的回收和再利用[5]。
3.3 提供強有力的技術支撐
強化技術支撐,運用先進的技術提高廢棄物處理效率及廢棄物再利用率,并減少排放量、降低管理難度。各地區在進行工業固廢物管理
過程中,應納入先進的固廢物處理技術,依托先進技術為綜合利用工業固廢提供有效的技術支撐,突破直接投放到海洋、焚燒、填埋、堆放等傳統被動措施,此外,要推廣具有廣泛前景的先進技術,并大力地進行社會宣傳,動員各行業、全社會的公民自覺地參與到工業固廢管理工作中[5,6]。
4 結語
綜上所屬,我國工業生產面臨著嚴重的固體廢棄物污染問題,應該切實根據社會、經濟的可持續發展要求,做好環境保護工作,強化固廢物的處理及再生利用,以創造出更大的經濟、環境和社會效益,實現我國經濟、環境、資源的可持續性發展。
參考文獻
[1] 張旭光.我國危險固體廢棄物處理處置現狀分析[J].綠色科技,2014,12:190-193.
1 揚州市危險廢物管理現狀
1.1 揚州市危險廢物的產生及分布情況
從2009年至2012年,揚州市工業危險廢物產生量均為10萬噸左右,根據《國家危險廢物名錄》,共產生28類危險廢物,工業危險廢物主要種類為廢酸、含鉻廢物、精(蒸)餾殘渣、含鉛廢物和農藥廢物等。產廢企業主要集中在儀征市、江都區、市開發區沿江地帶,占全市產廢企業的70%以上。
1.2 揚州市危險廢物的處置利用情況2009-2012年揚州市工業危險廢物處置利用情況統計表
2 揚州市危險廢物管理過程中存在的問題
目前,揚州市危險廢物處置和管理中主要存在以下問題:
2.1 危險廢物的產生量大,規范處置能力不夠
隨著經濟的發展,近年來揚州市的危險廢物產生量也在逐年增加,從2008年的6.72萬噸增長為2012年的9.42萬噸,涉及到全市化工、制藥、電鍍、汽車、印染、衛生等行業的幾千家企、事業單位。揚州市共有29家危險廢物經營許可證持證單位,大部分為綜合利用企業,僅有1家危險廢物焚燒企業,年處理危險廢物能力只有6000噸,嚴重地制約了全市危險廢物的規范化處置。
2.2 企業對危險廢物的認識不夠
很多企業認為環保就是水、氣的污染防治,忽視了固體廢物,尤其是危險廢物的安全管理和處置,導致部分企業還不清楚要將危險廢物的管理納入到企業的日常管理工作中,存在著危險廢物申報種類不全、數量不清、去向不明等問題;部分企業產生的危險廢物如廢溶劑、廢機油等未按照危險廢物進行處置利用,而是按照副產品進行銷售;有少量的危險廢物如包裝桶(袋)、廢膠片等被作為一般工業固體廢物處理;更有部分企業將有一定經濟價值可以進行綜合利用的危險廢物與需要花錢處置的危險廢物打包委托給廢物處置單位,但這種接收單位往往沒有資質或超范圍經營接收危險廢物,容易造成違法處置、隨意傾倒、填埋危險廢物,對環境造成惡劣的影響。
2.3 固體廢物處置基礎設施配套不完善
揚州市現有固廢處理處置基礎配套設施配套不完善,目前僅有一家危險廢物焚燒處置企業,年處置能力僅為6000噸;處置危險廢物的能力偏小,種類偏少,有部分工業危險廢物無法找到合法處置途徑,導致許多企業只能聯系本市外的其它處置企業,考慮到處置資源的有限性,外地往往不接收,這就給產廢企業帶來很多不便,如果在廠內大量堆放,會給環境安全帶來嚴重隱患,這也制約了企業的發展。目前我市的固體廢物填埋場一期工程已初步建成,剛剛投入試運行階段,緩解了部分固體廢物的處置壓力。
2.4 監管能力不足
按照國家及江蘇省有關的危險廢物法律、法規,可以看出危險廢物的監管不同于對廢水、廢氣和噪聲的環境監管,具有自身的特點。危險廢物的環境監管不僅面廣量大,而且要注重整個危險廢物交換轉移的全過程管理。而揚州市各縣(市、區)環保部門只有一至兩個專兼職人員負責,對危險廢物貯存、轉移、處置整個過程的監管難免存在缺失現象。
3 推進危險廢物管理工作及規范化處置的建議和思考
危險廢物的特性、轉移處置過程中存在的問題以及環境監管中易出現薄弱環節,要引起我們環保人的高度重視,我們應積極思考,拿出切實可行的方法來推進危險廢物的管理工作。
3.1 全面開展固體廢物的摸底調查
底數不清一直是我們在固體廢物管理中的瓶頸,通過開展重點行業的危險廢物現狀調查,了解不同企業的危險廢物產生量、種類、貯存、轉移現狀,初步建立全市重點行業危廢污染源數據庫,為以后的有效管理打下基礎。
3.2 推進危險廢物利用處置基礎設施建設
相對于危險廢物產生量大、種類多,揚州市的處置利用基礎設施明顯不足。面對當前存在的突出問題,加快推動工業固廢填埋處置項目、廢酸堿回收處置利用項目、工業固廢焚燒等項目建設已成為迫在眉捷的事情。筆者認為以下兩方面的工作可以極大地緩解危險廢物的處置壓力,一是鼓勵部分產廢量大、經濟效益好的生產企業開展危廢綜合利用和自行處理處置項目建設,緩解危險廢物的處置壓力。二是加強協調、加強溝通積極爭取財政資金,通過擴大貸款比例、出臺危險廢物處置補貼標準、減免稅收等方式推進固體廢物填埋場、危險廢物焚燒廠等大型處置項目建設,盡快形成與全市危險廢物產生量相適應的處置能力。
3.3 加大監管力度,堅持嚴格執法
一是認真開展危險廢物網上動態申報工作,對企業提交的數據及時審核,發現問題及時跟蹤核實,確保數據的準確性、真實性,對長期拒報、瞞報、隱報危險廢物產生量的企業嚴格依法予以處罰。二是持續推進危險廢物規范化專項檢查工作,采取重點督查與突擊檢查相結合的方式,對列入重點監管源的近200家企業逐家開展現場排查,嚴格對照標準進行打分考核,通過現場核查,認真核對企業危險廢物產生量、貯存量、轉移處置量等關鍵數據,嚴格要求企業執行危險廢物申報制度、交換轉移審批程序、轉移聯單制度,同時加大對危險廢物經營許可持證單位的監管力度,確保這些企業不超范圍經營、合法經營,對管理不規范的企業,及時逐條提出整改要求,跟蹤督查整改進程,整改不到位的繼續跟蹤檢查,對拒不整改或有違法行為的企業嚴格依法予以處罰。
3.4 加強培訓宣傳,增強環保意識
在全市范圍內積極開展危險廢物規范化整治工作的同時,組織企業進行《危險廢物規范化管理指標體系》和固廢環境管理法律、法規、標準、規范和管理要求等方面的培訓學習,通過對危險廢物非法轉移、非法處置的處罰案例的分析講解,加深企業對危險廢物的認識。同時借助報刊、廣播、電視等媒體,給全市人民普及環境污染與防治的相關知識,使老百姓認識到什么是危險廢物、危險廢物不規范處置會帶來惡劣的環境影響,自覺監督 周邊企業的環境違法行為,形成全社會共同監督的氛圍。
3.5 加強危險廢物監管能力建設
一方面要健全管理體制,全面提升危險廢物的管理水平。明確工作職責,實行部門聯動,聯合環境監察部門開展危險廢物專項執法檢查工作。另一方面要轉變服務理念,加強應急能力建設。簡化工作程序,提高工作效率,主動幫助企業解決環保方面的實際問題;建立健全危險廢物突發事件應急體系,配備應急物質和設備,加強培訓和應急演練,增強應對突發事件的能力。
參考文獻
[1] 趙華林.固廢治理進入污染防治主戰場[J],環境保護, 2012(16)17-20.
關鍵詞:冶金固廢;制度;成本核算
中圖分類號:F275 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)010-00-02
冶金固廢綜合利用企業的產品,是將在冶煉鋼鐵或其他金屬過程中,直接排出的固體廢料通過合理化利用,變廢為寶成為很好的資源,促進節能減排工作。冶金固廢產品進行成本核算,其目的是企業在進行定價決策時,需要掌握特定產品的成本信息;在進行生產流程優化決策時,需要掌握各個生產步驟的成本信息;在進行營銷決策時,需要掌握特定訂單或客戶的產品成本信息,幫助了解并解決生產經營中所存在的問題,因此成本核算準確與否,事關企業的盈利能力、競爭能力和可持續發展能力。在2006年企業會計準則后,企業產品成本核算得到了進一步充實和完善。但是,無論是準則還是制度對企業成本核算的規定有限,都沒有關于成本費用的歸集和分配、在產品和產成品成本的核算內容。同時由于冶金固廢綜合利用企業在產品管理方面沒有一個科學規范的計量方式,也沒有相應將產成品記錄到企業的資產負債表中。因此就影響了財務報告中存貨成本和銷售成本信息的準確性。該制度的及時頒布對于保證產品成本信息真實、完整,促進企業成本核算在降低生產成本,提高利潤以及企業管理和財務決策水平等方面具有重大歷史意義和現實意義。
一、冶金固廢綜合利用企業目前成本核算中存在的問題
1.成本計算對象不規范
冶金固廢綜合利用企業的產品主要是鋼渣,鋼渣產品是鋼渣經處理加工后得到的各種產品的統稱。根據全鐵量及粒徑的大小又可分為大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等各種產品。由于目前成本計算方法是按鋼渣產品的大類別歸集生產費用,只計算鋼渣產品的類別成本。由于沒有對大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等各種產品進行仔細精確的計量,因此沒有再分配計算出各種產品成本的一種方法。為了使將來銷售產品的耗費能夠計量,從而與其收入相配比,必須正確地確定成本計算對象,這對任何一個生產有形產品的企業都是必要的。確定成本計算對象,就是為了解決計算什么成本,費用由誰來承擔的問題。對其進行合理管理,能夠為企業帶來很好的經濟效益。而當前這種缺乏完整性的核算方式,造成企業損失了很多經濟效益。因此,成本核算是不完整和不符合配比原則的,同時也不利于產成品的管理。
2.費用分配標準不適當
冶金固廢綜合利用企業在經過翻渣作業后,使用鋼渣一種原料,經過磁選、篩分的生產過程,生產出大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等主要產品,對于耗費的共同費用即鋼渣,沒有選用適當的標準進行分配,合理地計入按成本計算對象開設的成本計算單中。由于鋼渣的投入作為聯合成本沒有在分離點后的各種產品進行分配,使各類產品沒有按可歸屬成本進行歸集,影響了成本的準確性。
3.成本核算方法不夠合理
產品成本計算不準確 ,只計算當期鋼渣大類產品的生產成本,不再將大類生產成本在大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等產成品中進行核算,直接將當月生產成本結轉至銷售成本,全部由當月各類產品的收入進行配比,造成由已銷產品的收入來配比全部產品當期生產成本,人為造成成本不實,同時由于不進行產成品入庫核算,造成賬外庫存產成品,造成賬實不符。
二、目前冶金固廢綜合利用企業成本核算方法存在問題的成因
1.從生產工藝特點分析,冶金固廢綜合利用企業是使用煉鋼廠的鋼渣,經同一生產過程,生產出大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等產品。由于含鐵品位及其他方面的原因,產生了不同產品和同一產品的不同等級品。這些產品,可以根據各自不同的情況,分為聯產品、副產品和等級品聯產品和副產品是產品的兩種不同的分類,它們既有聯系也有區別。弄清這些聯系和區別,就能在計算聯產品和副產品的成本時,采用不同的方法,以達到既簡化又準確的目的。聯產品和副產品之間的聯系,在于它們都是聯合生產過程的產物,都是投入相同的原材料,經過同一生產過程而產生的。它們之間的區別,主要在于價值。冶金固廢含鐵品位高的的價值較大,如大渣鋼、渣鋼。而鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣等副產品的價值一般較小。
2.投入相同的鋼渣,經過同一生產過程后,生產費用在各種產品之間的分配方法,是根據產品的特點確定的,由于目前鋼渣產品的計量指標(重量、體積),在生產完工后無法計量,因此鋼渣產品總成本求得后,怎樣在同類中各種產品之間進行分攤,以計算出各產品成本是問題的關鍵。
三、解決冶金固廢綜合利用企業成本核算問題的主要對策
根據《新制度》規定,冶金固廢企業應當根據生產經營特點,以正常生產能力水平為基礎,按照資源耗費方式確定合理的分配標準。應當按照權責發生制的原則,根據冶金固廢產品的生產特點和管理要求結轉成本。
首先,企業的管理人員應該加強成本的管理意識,培養會計工作人員的成本核算意識,更新管理理念,通過多種渠道來加強新制度的宣傳力度,將會計成本的先進管理理念深入到每個工作人員的心中。
其次,在加強企業成本管理意識的同時,加大對成本的管理力度,動員企業全員參與,實行全過程的核算管理。此外,企業還應該對自身產品的價值鏈進行科學、系統的分析,將企業的外部成本管理與內部同步進行,全面降低企業的經營成本,以此來達到節約企業資源的目的。
第三,加強企業成本核算管理力度,企業在對內部進行會計成本核算之時,應該確保成本核算的系統性和科學性。要從冶金固廢產品成本計算方法、生產類型、產品成本計算方法的組成要素等方面加強管理力度。
1.產品成本計算方法的概念
產品成本計算方法,是指把生產費用在企業生產的各種產品之間、產成品和產品之間進行分配的方法。構成一個產品成本計算方法,一般包括:(1)成本計算對象的確定;(2)成本明細賬的設置;(3)成本項目的設置;(4)生產費用的歸集及計入產品成本的程序;(5)間接費用的分配標準;(6)成本計算期的確定;(7)產品成本在產成品和在產品之間的劃分;(8)產品總成本和單位成本的計算。
2.生產類型對成本計算方法的影響
企業采用什么成本計算方法,在很大程度上是由產品的生產特點即生產類型所決定的。產品的生產特點與產品成本計算方法的關系,主要表現在:成本計算對象的確定、生產費用的歸集及計入產品成本的程序、成本計算期的確定、產品成本在產成品和在產品之間的劃分等四個方面,這四者是成本計算的因素。正確理解和處理企業產品生產特點和成本計算諸因素之間的關系,對于合理確定成本計算方法,正確計算產品成本,具有重要意義。
3.產品成本計算方法的組成要素
(1)產品的成本計算對象
計算產品成本,必須先確定成本計算對象。成本計算對象是為計算產品成本而確定的歸集生產費用的各個對象,也就是成本的承擔者。確定成本計算對象,是設置產品成本明細賬、分配生產費用和計算產品成本的前提。總的來說,成本計算對象總是產品,但是在不同的企業里,產品的生產特點往往是不同的,因而具體的成本計算對象,主要根據產品的生產特點來加以確定。例如:鋼渣是單步驟生產,且生產的品種較少,每種產品產量大,采用專用設備重復地進行生產,屬于大量生產。目前冶金固廢企業處理的鋼渣產品主要為大渣鋼、渣鋼、鋼渣磁選粉、鋼渣尾渣、工程回填用尾渣、鋼渣磚等產品。因此要按每一品種的產成品作為成本計算對象。成本計算對象不但要適應企業生產的特點,還要根據成本管理的要求,分別產品的主次作不同的處理,既要防止過細過繁,又不能把不同的成本計算對象任意歸并,“吃大鍋飯”。一般有:產品的品種、產品的定單或批別、各個加工步驟的產品、產品的類別等。鋼渣產品是大量大批單步驟生產,且管理上不要求提供有關生產步驟成本信息,一般按照產品品種確定成本核算對象。
(2)生產費用計入產品成本的程序
生產費用計入產品成本的程序,冶金固廢企業一般設置直接材料、燃料和動力、直接人工和制造費用等成本項目。通過一系列的歸集和分配手續,最后匯總計入產品成本的方法和驟,大致有以下幾個步驟:①設置生產成本和制造費用明細賬,冶金固廢企業一般設置直接材料、燃料和動力、直接人工和制造費用等成本項目。②把各種費用的原始憑證及其他的有關資料,分別生產費用要素進行匯總,然后編制各種要素費用分配表,按其用途分配計入有關的生產成本明細賬。冶金固廢企業發生的直接材料和直接人工,能夠直接計入成本核算對象的,應當直接計入成本核算對象的生產成本,否則應當按照合理的分配標準分配計入。冶金固廢企業的鋼渣是聯合成本,根據生產經營特點和工藝要求采用相對銷售價格分配法進行分配。③發生的制造費用,應當按照合理的分配標準按月分配計入各成本核算對象的生產成本,可以采取人工工時進行分配。④冶金固廢企業應當根據產品的生產特點和管理要求,按成本計算期結轉成本。冶金固廢企業的產成品和在產品的成本核算,應當以月為成本計算期。可以選擇原材料消耗量法恰當地確定完工產品和在產品的實際成本,并將完工入庫產品的產品成本結轉至庫存產品科目。在產品數量、金額不重要或在產品期初期末數量變動不大的,可以不計算在產品成本。
參考文獻:
[1]徐政旦,石人瑾,林寶 .管一民.成本會計,上海財經大學會計教材系列叢書,1994:9.
關鍵詞:氯化苯過濾廢水處理
中圖分類號: X703 文獻標識碼: A
前言
1.廢水的產生
我公司年產5萬噸氯化苯裝置采用的是沸騰氯化工藝,使用苯與氯氣反應生成酸性氯化液,加水水洗除去氯化液中FeCl3作為鹽酸的吸收水,再經過樹脂吸附制備鹽酸銷售。水洗后的氯化液加堿堿洗中和氯化液酸度,產生堿性廢水,堿性廢水中主要含燒堿、氫氧化鐵、鹽、有機苯類。堿性水送廢水處理后排放。堿性水的處理難度較大,成本較高,一直是困擾企業的難題。
2.廢水處理方法
公司原先采用以下幾種廢水處理方法:①共沸處理法[1] [2] :苯、氯化苯和水能形成共沸物,使用共沸塔使苯、氯化苯與水產生共沸從塔頂餾出,塔釜作為廢堿水外排廢水工段處理。經過共沸后回收堿性廢水中的有機物,釜殘排出含苯400ppm,能有效的對有機物進行分離。但堿性太高,含堿在150g/l,且有紅色氧化鐵影響廢水整體色澤,整套裝置能耗較高,且處理后的堿性廢水仍需進一步處理,不能進行有效的資源綜合利用;②DRM過濾法:利用DRM過濾器對共沸后堿性廢水過濾。使用助濾劑先行對氫氧化鐵進行吸附,再透過濾布進行過濾,除去堿性廢水中氫氧化鐵,從而達到廢水回用的目的。但濾周期短,且隨著過濾的深入,出水顏色逐漸發黃發紅。排渣呈粘稠的漿糊狀,使用一段時間后濾布易損壞,不能維持長周期的運行;③陶瓷膜過濾技術[3] :選用50納米的0.1m2微孔陶瓷膜管進行過濾,過濾速度快,但過濾后需使用硝酸進行酸洗,產生新的廢水,且濾管容易堵塞;經過多次改進,決定采用板式過濾[4] [5]對氯化苯廢水進行過濾,日均處理廢水45m3,解決了廢水處理難的問題。
工藝裝置及流程
1.1工藝流程
過濾處理裝置及工藝流程如圖1所示。該工藝核心裝置是板式壓濾機,氯苯堿性廢水經廢堿泵打至中和釜(夾套循環水冷卻),按比例加入助濾劑并攪拌,預涂釜中加入一定比例的預涂劑和水并攪拌均勻,通過循環泵對板式壓濾機進行預涂,至預涂回流顏色變清時轉廢水壓濾操作,切換過濾循環泵閥門將廢水送入過濾器過濾,濾液進行苯水分離,苯溢流至水洗中間槽再次回收利用,堿性廢水部分回中和系統作堿洗用堿,部分送廢水工段處理。采用間歇過濾,一批結束后切換閥門,開啟氮氣排空過濾器內廢水至中和釜,用蒸汽將過濾器內濾餅烘干后,再開啟氮氣吹盡蒸汽泄壓,打開過濾器大蓋排放濾渣,廢固渣(Fe(OH)3+助濾劑)含濕量較低,送電站與煤渣一并處理,尾氣經排氣冷凝器冷凝后集中排放。
1-中和釜;2-預涂釜;3-過濾器;4-冷凝器;5-苯水分離器;6-過濾循環泵;7-渣池
圖1 工藝裝置流程圖
1.2預涂劑的選擇
使用XH為助濾劑,能起到較好的助濾效果,且來源廣泛,不需要額外的用;但從濾餅的形狀來看,氫氧化鐵附著不是太緊密,且濾網的運行周期不夠長,網眼容易被絮狀氫氧化鐵堵塞,通過在板式過濾之前增加一預涂裝置,使用GZT作為預涂劑,讓GZT先在濾網上預涂一層,然后再附著夾帶助濾劑的廢水進行過濾,這樣效果更佳,有了預涂層,排下來的濾餅干燥緊密,濾網的清洗周期大大延長至原來的一倍以上。
1.3工藝操作參數
工藝操作參數:過濾器容量2 m3 ;過濾器壓力≤0.45MPa,操作溫度,常溫;中和釜液位≤17m3;XH助濾劑600kg;GZT預涂劑25kg;氮氣吹掃10min;氮氣流量≤1.0 t3/h;蒸汽吹掃10min;蒸汽烘干20min;過濾后廢水含堿80~100g/l,有機物≤200ppm。
裝置處理規模
2.1間歇式廢水處理
一套處理面積為40.0㎡板式膜廢水過濾裝置,批處理量在15.0 m3,處理時間約為2.5小時左右,每天可以間歇式操作3批次,合計日處理量為3*15.0 m3=45.0 m3
2.2連續化廢水處理
一套處理面積為40.0㎡板式膜廢水過濾裝置,為了保證連續化處理廢水,延長處理周期,需降低跨膜壓差,減少濾膜的堵塞幾率,需維持在3.0 m3/h,運行周期正常在12.0小時,合計日處理廢水量為3.0 m3/h*12h=36.0 m3
兩種方式比較來看,采用間歇式操作相對處理量較高,但操作步驟較為繁瑣,連續化操作處理量較小,但操作起來較為方便,若廢堿水中含固量較高,連續化操作的優勢將會明顯優于間歇式操作。
處理后的廢水凈化再利用
經過濾后的廢堿水含固量為0,堿含量在80~100g/l,有機物≤200ppm,含鹽約為60 g/l,作為氯苯生產堿洗用堿再利用,為了防止含鹽對原料干燥有影響,每天用量在4.0 m3左右。其余廢堿水送至其他工序作廢水處理,平均每天再利用約15.0 m3,有效減輕了廢水處理負擔。
年回收利用廢水:(4.0 m3+15.0 m3)×300天=5700 m3;
結語
板式過濾是目前最能適合解決含氫氧化鐵廢堿水的方法,該方法操作簡單,能耗低,不使用大量的蒸汽,無毒,不會對人體造成二次傷害,不會產生多余的三廢,清液、有機物和濾餅都可以再次利用,不會產生新的“三廢”。
要保證預涂的效果,預涂時間足夠或要等預涂釜回流變清方可過濾,過濾攪拌要充分,使助濾劑和氫氧化鐵充分接觸包裹,以增加過濾效果;
進料要均勻,控制好循環泵變頻,閥門的開啟順序正確,嚴格按照操作步驟壓榨、烘干,壓榨烘干時間控制好保證效果,否則易堵塞過濾網,使得下次過濾難以進行;
過濾壓力上升較快以及過濾周期明顯縮短,則需停車檢查清洗濾網,使用稀酸清洗濾網,浸泡后用軟毛刷清除表面積余殘渣即可。
【參考文獻】
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[3] 王有志,邊喜龍,谷峽,鮑利.陶瓷膜一生化組合工藝綜合處理油脂廢水.工業水處理.2008年2月第2期
1指標體系建立分析
1.1指標體系整體框架根據當前國內外就環境評價體系的構造研究,本文參考有代表性的指標體系[1-9],構造3層指標體系,由下至上分別是三級指標、二級指標、一級指標(見表1)。三級指標共有16個單項指標:分別為每單位廢氣排放量工業產值、工業煙塵處理率、工業粉塵處理率、空氣質量好于二級的天數占全年的比重、每單位廢水排放量工業產值、工業廢水處理達標率、億元工業產值廢水處理設施數、每單位廢水需氧量排放量工業產值、主要城市道路交通噪聲監測、主要城市區域環境噪聲監測情況、每單位固體廢棄物產量工業產值、工業固體廢棄物綜合利用率、工業固體廢棄物處理率、生活垃圾無害化處理率、人均水資源、人均公共綠地面積等,這些指標都與二級指標有著直接的影響關系;二級指標有5個單項指標,分別為大氣環境參量、水環境參量、固廢環境參量、噪聲環境參量、生態環境參量等,全面反映了環境質量所包含的各方面的影響因素;一級指標為一個綜合性指標。由于地區經濟發展的特殊性,各地環境問題有不同特征與表現,通過一些單項指標雖然可以從不同方面解釋地區環境與經濟的關系,發現地區性的特殊問題,有針對性地采取相關政策措施,但單項指標無法體現地區環境與經濟之間總體的關系,也不能進行地區間的橫向比較。為此,基于單項指標,建立了一個綜合性指標———環境質量參量,限于各單項指標量綱的不同,對各項指標歸一化處理后,用層次分析法給各指標賦予權重,經檢驗分析表明,權重合理,該綜合指標可行,可以以此來判斷和評價某地區的環境質量水平。
1.2.1大氣環境參量(1)每單位廢氣排放量工業產值每單位廢氣排放量工業產值是指以報告期內企業廠區內燃料和生產工藝過程中產生的各種排入大氣的含有污染物的氣體總量,以標準狀態(273K,101325Pa)為單位的工業產值,單位為億元/億立方米。(2)工業煙塵處理率工業煙塵處理率=工業煙塵處理量/(工業煙塵排放量+往年存儲量)×100%,其中工業煙塵排放量是指企業廠區內燃料燃燒過程中產生的煙氣中夾帶的顆粒物排放量。(3)工業粉塵處理率工業粉塵處理率=工業粉塵處理量/(工業粉塵排放量+往年存儲量)×100%,其中工業粉塵排放量是指企業在生產工藝過程中排放的能在空氣中懸浮一定時間的固體顆粒物排放量。(4)空氣質量好于二級的天數占全年的比重空氣質量等級是據空氣環境質量標準和各項污染物的生態環境效應及其對人體健康的影響所確定的污染指數分級以及相應的污染物濃度限值。目前,空氣質量污染指數的分級標準:①空氣污染指數(API)0~50為一級,空氣質量為優。②API51~100為二級,空氣質量為良好。③API101~200為三級,空氣質量為輕度污染。④API201~300為四級,空氣質量為中度污染。⑤API大于300為五級,空氣質量為重度污染。該分級標準是城市空氣質量預報的實施標準,也是進行城市環境功能分區和空氣質量評價的主要依據。
1.2.2水環境參量(1)每單位廢水排放量工業產值每單位廢水排放量工業產值是指以經過企業廠區所有排放口排放到企業外部的工業廢水量為單位的工業產值,單位為億元/億立方米。(2)工業廢水處理達標率工業廢水處理達標率=工業廢水排放達標量/工業廢水排放量×100%,其中工業廢水排放達標量是指報告期內廢水中各項污染物指標都達到國家或地方排放標準的外排廢水量,包括未經處理外排達標的,經廢水處理后排放達標以及經污水處理廠處理后排放達標的。(3)億元工業產值廢水處理設施數億元工業產值廢水處理設施數是指以每億元的工業產值為單位量,統計用來處理廢水的設施的數量。需要注意的是該指標并非越大越好,而是要在一個最佳均衡度上。(4)每單位廢水需氧量工業產值每單位廢水需氧量工業產值是指以廢水中化學氧化劑氧化水中有機污染物時所需的氧量(化學需氧量,COD)為單位的工業產值。COD越高,表示水中有機污染物污染越重。單位是億元/萬噸。
1.2.3噪聲環境參量(1)主要城市道路交通噪聲監測目前我國尚無對道路交通噪聲的評價標準,在對道路交通噪聲的監測中一直沿用GB3222—94中的方法,以考核城市道路總體噪聲水平,將各路段監測的道路交通噪聲值按路段長度加權進行算術平均,計算全市的道路交通噪聲平均值。(2)主要城市區域環境噪聲監測情況在我國,區域環境噪聲采用“網格法”布點監測,遵循《城市區域環境噪聲標準》,即規定了城市五類區域的環境噪聲最高限值,引用GB/T14623標準,監測方法按GB/T14623執行。
1.2.4固廢環境參量(1)每單位固體廢棄物產生量工業產值每單位固體廢棄物產生量工業產值是指以工業固體廢物產生量為單位的工業產值,單位為億元/萬噸。(2)工業固體廢棄物綜合利用率工業固體廢棄物綜合利用率=工業固體廢棄物利用量/(工業固體廢棄物產生量+往年儲存量)×100%。(3)工業固體廢棄物處理率工業固體廢棄物處理率=工業固體廢棄物處理量/(工業固體廢棄物產生量+往年儲存量)×100%。(4)生活垃圾無害化處理率生活垃圾無害化處理率是指報告期內生活垃圾無害化處理量與生活垃圾產生量比率,在統計上,由于生活垃圾產生量不易取得,可用清理量代替。1.2.5生態環境參量(1)人均水資源聯合國教科文組織和世界氣象組織對水資源的定義是“作為資源的水應當是可供利用或可能被利用,具有足夠數量和可用量,并適合對某地水需求而能長期供應的水源”。這里提到的水資源就是指地表徑流、地下徑流的總和。(2)人均公共綠地面積人均公共綠地面積指公共綠地面積的人均占有量,生態市達標值為大于等于11m2/人。具體計算時,公共綠地包括:公共人工綠地、天然綠地、機關和企事業單位綠地。計算公式:(人均公共綠地面積-城市公共綠地面積)/城市非農業人口,單位為米2/人。1.2.6綜合指標———環境質量參量環境質量參量是建立在上述單個指標基礎上,用以綜合反映某地區的環境質量水平,將三級指標進行歸一化處理后,采用層次分析法,確定16個三級指標和5個二級指標的權重,再用二級指標乘以三級指標的權重,得到各個單一指標的最終權重,最后,對處理后的指標進行求和,得到環境質量參量,用下式表示:式中,S為環境質量參量,Wi為Xi所對應的指標所占比重,Xi為各項單一指標歸一化指數。環境質量參量是反映地區環境質量水平的綜合性指標,S值越高,說明該地區的環境質量水平越高。
2實證分析
2.1應用案例選取北京、遼寧、上海、廣東和陜西分別代表華北地區、東北地區、東部發達地區、華南地區和西北地區;分別就各個指標進行計算并比較結果,各地區相關數據來源于《中國統計年鑒》2003—2008年。
2.1.1大氣環境參量比較由表2可知,大氣環境質量最好的是廣東省,北京、遼寧、上海和陜西的大氣環境質量大致在同一水平,其中北京市的大氣環境質量在2008年有明顯好轉,這可能與北京奧運會期間,北京實施的一系列節能減排措施有關;其他地區在2008年變幅不大。
2.1.2水環境參量比較由表3可知,水環境質量水平最好的是上海市,且呈現逐年直線上升的情況,廣東省自2005年開始,水環境質量也有了明顯好轉,至2008年一直以較快速度大幅上升。其他3個地區的水環境質量水平都出現隔年波動的狀況。
2.1.3噪聲環境參量比較由表4可知,陜西省是各地區中噪聲環境質量水平相對平穩的地區,一直保持在中間水平,其他各個地區每年的噪聲環境質量波動幅度較大,這可能與噪聲本身的不穩定性有一定的關系。
2.1.4固廢環境參量比較由表5可知,各個地區的固廢環境質量水平基本一致,除了廣東省在2007年和2008年的下滑幅度較大以外,其他各省市總體上以較高的發展水平呈現逐年上升的發展趨勢。
2.1.5生態環境參量比較由表6可知,生態環境質量水平沒有明顯的、有規律的發展趨勢,不過從大體上來看,各地區均表現出隔年起伏波動的情況,這一點陜西省表現的最為明顯,甚至出現了“W”型的變化趨勢。
2.2五地區環境質量參量比較由表7可知,廣東省的環境質量水平最高,并且在趨于改善;上海市與陜西省的環境質量水平也在不斷改善,而且改善速度很快;北京和遼寧的環境質量水平就2003年到2008年這6年來看,雖然呈現整體上升趨勢,但處于不穩定的變動。
[關鍵詞]鉆井;廢棄泥漿;隨鉆處理;清潔生產
中圖分類號:X741 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)27-0047-01
鉆井廢棄泥漿是石油天然氣工業的主要污染源之一,廢棄泥漿處理是目前困擾油氣田的一大難題。傳統鉆井廢棄泥漿處理方法已難于實現最終達標,不僅處理成本高,而且存在較大的污染隱患。目前,國內鉆井廢棄泥漿處理技術主要有:簡單處理排放、注入安全地層或井的環形空間、異地集中處理、回填、坑內密封、土地耕作、固化、固液分離、焚燒、微生物處理法等。這些處理方法基本上都存在一個經濟效益與環境效益不能兩全的問題。諸如回注地層、土壤耕種此類方法,環保效益較好,但局限性較大,難以普及推廣。固化法目前被廣為采用,除了與其它傳統方法相比在成本與效果上的平衡外,一個重要原因在于對不同廢棄泥漿的廣泛適用性,但這種方法占地面積大,處理成本較高,環境風險依然較大。因此探索出一種既經濟又環保的廢棄泥漿處理方法是非常有必要的。鉆井廢棄泥漿隨鉆處理技術采用撬裝式設備,利用物理和化學相結合的方法,實現了鉆井過程中廢棄泥漿的隨鉆處理,不僅使其達標排放,同時降低了處理成本,且環境風險小,可操作性強,具有廣泛的適用性。
1 隨鉆處理技術及其應用
1.1 隨鉆處理技術
鉆井廢棄泥漿隨鉆處理技術采用化學和物理相結合的方法對鉆井廢棄泥漿進行綜合處理。該技術是將廢棄泥漿稀釋、破膠絮凝、固液分離后成巖屑、泥餅和水三部分。泥漿中的固體物通過水洗、絮凝進行固液分離處理,巖屑和泥餅達標排放。泥漿中的有害成分和氯離子被析入水中后,采用真空吸附或離心方式脫水制成泥餅,析出的水溶液則通過物理處理方法,使最終處理后的水質達標,同時將此水循環利用。鉆井廢棄泥漿中的有機物和其它化學物質以水和離子的狀態存在,泥漿以膠體狀態存在,從而導致有機類和其它化學物質去除困難。該技術采用復合高效破膠劑和絮凝劑對廢棄泥漿進行混凝,破壞其膠體穩定性,使水溶液從泥漿中游離出來,然后采用真空吸附的方法把水溶液從固體物中析出,使固、液分離,完成脫水、脫油、脫鹽的目的,形成的泥餅達到國家排放標準。通過真空吸附或離心分離法把水溶液脫出后,采用復合過濾、精密過濾、反滲透相結合的工藝除去水中的鹽分和其它有害物質,使處理后的水質達標。
1.2 隨鉆處理工藝流程
(1)收集單元。鉆井廢棄泥漿經固控設備進入螺旋輸送機,同時加入水進行稀釋混合。經螺旋輸送機進入砂石分離洗滌攪拌裝置,通過攪拌洗滌和螺旋分離后,將泥漿中含有的大量無機顆粒和小的巖石塊、巖屑等分離出來,減少該了類物質對后續處理的影響,使廢棄泥漿保持較好的流動性。經過分離處理后的泥漿液由泵提升送入泥漿儲存攪拌罐,同時投加處理劑1,經過攪拌混合反應后由泵提升送入第二處理單元。(2)固液分離單元。為了降低泥餅的含水率及污染物質,因此添加處理藥劑和多次的攪拌洗滌是不可缺少的。經過藥劑處理和多次的攪拌洗滌,泥漿中含有的污染物質被洗到水中去。若有石油類污染物,需先經除油裝置處理后,油脂回收,脫油泥漿由泵送入離心分機進行泥、水分離,泥漿中固體物分離后可達標排放。分離出來的水進入收集水箱,然后由泵提升送第三處理單元。(3)廢水處理單元。經過離心分離出來的水懸浮物含量較高,通過氣浮沉淀、過濾系統,去除水中含有的懸浮物,降低廢水中的有機物含量,然后進入反滲透系統進行濃縮處理。反滲透出來的達標廢水進入回用水箱,用泵提升回用于生產中。濃縮后的少量液體也可通過蒸發結晶處理,結晶鹽可銷售給鹽化工生產企業,變廢為寶。
1.3 現場應用效果分析
(1)環境效益。油田某井采用隨鉆處理技術,進水、出水濃度監測可知,固液分離后的鉆井廢水,經復合過濾、精密過濾、二段式反滲透相結合的工藝除去水中的污染物質,處理后廢水的水質指標均達到《污水綜合排放標準》二級標準,符合國家環境保護標準的要求。(2)經濟效益。通過對油田鉆井廢物處理環保費用統計結果與國內其它油田進行對比可知,使用鉆井廢棄泥漿隨鉆處理技術處理成本大多較采用固化、轉運、掩埋處理的低,有些固化費用雖低于隨鉆處理成本,但因固化處理均未考慮廢水處理環節,且廢水及泥餅均未處理達標,固體廢棄物占地面積大,環境污染風險依然存在。而鉆井廢棄泥漿采用隨鉆處理技術,廢水處理后可達標排放,并能夠供井隊及裝置自身循環使用,固液分離后泥餅也達到相應的國家標準要求,環境風險大大減小,經濟效益顯著。
2 隨鉆處理技術特點
(1)突破了現有的各種鉆井廢棄泥漿處理模式的原理,變“末端治理”為“全過程控制”。利用機械分離法去除鉆井廢棄泥漿中的固相巖屑砂粒,采用化學混凝處理,破除廢棄泥漿的膠體狀態,使固液分離,將泥漿中的有害化學物質析入水中,通過真空吸附和擠壓脫水,固相物質制成泥餅排出,脫出水循環使用。(2)砂石分離器篩出固相巖屑砂粒的同時,用凈水將其清洗干凈,使之達到排放標準。鉆井廢棄物總排放量減少,取消了泥漿池建設,既節約了土地資源,也節約了泥漿池的修建費用,同時消除了泥漿池污染隱患。(3)實現廢水、廢漿的循環利用,減少了鉆井前期鉆井液的總量消耗,從而降低了井隊鉆井液的配置量和補充泥漿成本。(4)降低了鉆井廢棄泥漿的處理成本,從根本上消除了有害廢物對環境造成的污染。采用泥漿和鉆屑機械傳輸裝置,有效降低了鉆井隊工人的勞動強度。
3 廢棄鉆井泥漿處理技術發展趨勢
3.1開發新的環保型鉆井泥漿和添加劑。目前,國內外都在開發各種新型環保鉆井液和環保型鉆井液添加劑以代替毒性較大的鉆井液及其添加劑,力爭從源頭上解決鉆井廢棄泥漿對環境的污染問題,這是最有效、最根本的解決方式。
3.2開發綜合利用新技術。鉆井廢棄泥漿的綜合利用還具有一定的潛力。應該利用現有的科學和技術在廢棄鉆井液處理時向綜合利用出發,這樣既保護了環境又開發了資源。如焚燒鉆井廢棄物后留下的灰燼,根據其特點經過適當的加工后,變成可利用的建筑材料。比較分散的地方,鉆井廢棄物的處理應盡量向優化土壤的方面轉化。如將鉆井廢棄物經過一定的技術處理轉化成為可供植物利用的肥料等。
3.3改進鉆井固控設備,減少廢棄物的排放。固控設備可以改善鉆井泥漿的性能,從根本上減少廢棄物的排放。固含量對鉆井泥漿性能有很大的影響,如粘度、密度、流變性等。通過改進固控設備,進而改善鉆井泥漿的性能,使得鉆井泥漿性能按要求的方向轉變,一方面可以加快鉆進速度,減少鉆井泥漿的用量。另一方面可以減少鉆井廢棄泥漿的排放量,簡化處理工藝,有效的改善處理效果。
4 結束語
結合目前實際情況,鉆井廢棄泥漿隨鉆不落地處理技術,已在油田逐漸得到應用,取得了一定的環保與經濟效益,但仍需進一步完善。因此,需要在生產實踐中不斷的改進工藝,完善漏洞,使該技術得到廣泛的推廣和應用,最終實現井場的清潔化生產。
關鍵詞:廢紙造紙;清潔生產;固廢綜合利用
中圖分類號:TF702 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)06-0127-03
社會經濟技術的迅猛發展和人們生活水平的日益提高,導致紙制品消費量的不斷增加,全球紙和紙板的產量正在逐年提高,廢紙的生產量也在不斷增加。用廢紙為原料生產紙和紙板,不僅能減少森林的砍伐,而且能減少廢紙垃圾,是一項有利于節能環保的綠色工程,當前國內廢紙制漿造紙發展很快,廢紙制漿造紙,雖沒有黑液,但仍不可避免要產生大量廢水及污泥,同時因包裝廢紙中會有膠帶紙等廢塑料,因此在打漿過程中就產生大量廢塑料。目前一些中小型廢紙造紙企業,生產工藝相對落后,污染物排放量很大,以永嘉縣為例,目前該縣有廢紙造紙企業40余家,全年紙制品總產量約30萬噸,產值超過10億元,噸紙廢水排放量平均為100噸,廢水排放量為12萬噸/天(3000萬噸/年),污泥排放量為2.4萬噸/年,造紙廢塑料產量1.2萬噸/年。污染治理設備投資和運行費用較高,目前中小型廢紙造紙企業在環保投入相對不足,生產無節制用水及污染物的任意排放,已對環境造成嚴重的影響,因此迫切需要開發針對目前中小型廢紙造紙企業的污染治理技術與清潔生產工藝及固廢綜合利用的措施。
一、廢紙造紙噸紙廢水排放量、廢水處理工藝及固體處置現狀
(一)廢紙造紙廠廢水水量、水質情況
按照傳統廢紙造紙工藝,生產1t紙耗水約120t以上,耗水量很大,即使經過近年來的技術改造,耗水量普遍有了明顯降低,但受設備、技術條件的限制,目前廢紙造紙廠生產1t紙消耗的水量多在90~110t之間(不能達到噸紙排放量為60噸水的標準要求)。廢紙造紙廢水因廢紙種類、來源、處理工藝、脫墨工藝以及廢紙處理過程中技術裝備情況不同,實際排出的廢水特性差異較大。一般無化學脫墨的制漿工藝所產生的廢水,其廢水排放量及廢水中CODCr、BOD5排放負荷均比化學脫墨廢水要低。廢水中的懸浮物含量很高,主要是來自廢紙中的細小纖維、填料(白土、碳酸鈣等)、涂料、油墨等。廢紙造紙廢水中污染物質濃度一般如下:CODCr500~1200mg/L、SS600~1800mg/L、色度150~350倍,pH值6~9左右。由于廢水中的B:C較低,致使廢水生化處
理性差。
(二)廢紙造紙廢水處理技術現狀
普通混凝沉淀法具有過程簡單、操作方便、效率高、投資少的特點。由于普通混凝沉淀法因停留時間短等原因,只能去除部分COD物質,所以經處理后的廢水COD含量難以達到排放要求,這是導致普通混凝沉淀法在實際應用中存在較大局限性的原因。
(三)廢紙造紙污泥的處置現狀
1.造紙污泥的處置現狀.造紙污泥是指在造紙廢水處理中由壓濾機產生的短小纖維,目前處置方法以陸地處置為主。陸地處置是基于土地對造紙污泥進行處置,可分為土地耕作工程庫或貯留地貯存、土地填埋、淺地層埋藏及深井灌注處置幾種。該方法通常處置含有較豐富易于生物降解的有機物,含鹽較低,不含有毒物質的廢渣。其選址要遠離城市的安全地帶。而且要設防止污染地下水與的安全措
施等。
2.造紙污泥的綜合利用情況。目前對造紙污泥的綜合利用主要有以下方式:
(1)造紙污泥用于作燃料燃燒。造紙污泥的主要成分是有機物,但其熱值不是很高,可與煤摻和用于造紙廠鍋爐作燃料,但應做好灰分和煙塵的治理工作。此方式在永嘉縣一些造紙企業已有應用。
(2)造紙污泥回收用做有機肥料。把造紙污泥與氮肥和磷肥一起用作肥料和土壤改良劑是對造紙污泥利用的重要方法之一。造紙污泥有機物含量高、施用后可增加作物產量,增大土地肥力。目前我國不少企業的污泥已用于附近農田灌溉,普遍收到效果。而且造紙污泥基本上不含有害物質,這與其他污泥相比有明顯的優越性。但此種方法未見有推廣
應用。
(四)造紙廢塑料的處置現狀
造紙廢塑料是指在打漿過程中篩選出來的用來包裝廢紙以及摻雜其中的廢塑料。目前國內外處置的方法主要有:
1.焚燒。造紙企業現有把廢塑料就地堆放焚燒的現象,嚴重影響了大氣環境質量。
2.填埋。目前尚有少數企業把廢塑料與垃圾一起填埋。因廢塑料是難降解物質,因此會影響土壤質量。
3.利用廢塑料煉油。國各地有多家利用廢塑料煉油的廠家,其技術也比較成熟,但造紙廢塑料雜質多,會直接導致出油率低,品位差,對煉油廠家來說往往得不償失。
二、研究內容和技術關鍵
根據目前廢紙造紙企業生產工藝及污染特點及結合廢紙造紙實際情況,提出廢紙造紙清潔生產工藝,開發
合適的污染控制技術實現廢紙造紙工藝固廢的綜合
利用。
(一)廢紙造紙的清潔生產工藝
采用清潔生產工藝對廢紙造紙至關重要,目前情況下廢紙造紙工藝因企業無節制用水,造成噸紙廢水排放量大,既浪費水資源,又增大了污染壓力,同時增加了廢水處理運行費用,并不能達到排放量的標準。另外又因為工藝落后導致紙漿逃料大,廢紙利用率低,而這些逃料又變成了廢水中的有機污染物,造成了惡性循環,我們可采取以下措施解決上述問題:
1.節水。(1)把原有的用普通噴頭沖洗網籠和毛毯方式改為高壓噴頭沖洗方式。這種方式用水量小并且效果比普通噴頭沖洗方式好得多,該法已在永嘉縣七嶼紙業有限公司取得實驗性成功,并已得以應用。(2)提高廢水回用率。綜合考慮生產工藝中各工段用水的要求與特點,在兩個工藝段采用廢水回用。因打漿過程對廢水的水質要求不高,因此可把網籠沖洗后的廢水在未經處理之前直接回用于打漿工段,多余的廢水再經廢水處理設施處理。因網籠和毛毯的沖洗水對水質的要求較高,在使用新鮮水的同時,部分回用經廢水處理設施處理后的已達標排放的廢水(但此廢水回用率不能過高,否則因污染物的積累造成出水不能穩定達標排放)。只有做好上述二點,才能有效控制用水,使噸紙排水量達到60噸水以下的
標準。
2.改進工藝提高廢紙利用用率,減少污染。在造紙工藝中,漿料儲池上料到網籠過程不可避免會造成逃料,其主要原因為除正常的細小纖維(不能被篩子篩住,因太細小,不能直接用于做紙)外,有部分為粗長纖維,因此可采取兩種措施來解決:
(1)在紙漿池中加適量的絮凝劑(如PAM)經充分攪拌后再進入漿料儲池,這樣把細小纖維絮凝成較長纖維,大大減少了細小纖維的量,提高了廢紙的利用率。
(2)在廢水進入廢水處理設施之前先經過合適目數的斜網或六角篩,濾回其粗長纖維,并直接回用。這樣既減少了逃料,提高廢紙利用率,又減輕了污水處理的負荷,減少了運行費用。
(二)開發合適的廢水處理工藝
圖 1 廢水處理工藝流程
隨著企業環保意識不斷提高,企業要求廢水的穩定達標排放。采用怎樣的工藝去適合實際中的廢紙造紙企業。本文就上述情況采用生化+物化混凝高度沉淀方法來處理廢紙造紙廢水。
(三)固廢的綜合利用
有人把固體廢棄物定義為放錯了地方的資源,即所謂的無害化、資源化。廢紙造紙廠固體廢棄物目前難解決的主要有廢塑料和廢水處理過程中產生的污泥,目前處置該二種廢棄物的方法不是產生二次污染就是綜合利用的效益不佳。因此,解決好這二種固體廢棄物的綜合利用顯得甚為重要,本文就此對該二種廢物綜合利用研究做以下簡單說明。
1.造紙污泥綜合利用做紅紙板。利用造紙污泥做紅紙板的產品主要用途為做鞋底之用,故對原材料要求不高,同時投資和占地面積均不大。因此這是利用造紙污泥,減少造紙污泥污染的有效方法。其工藝流程如下:
該工藝已經取得實驗成功并已在永嘉縣羅東造紙廠得以應用。
2.廢塑料綜合利用為塑料粒子。造紙廢塑料因其雜質較多很難被綜合利用,本文就現狀采用廢塑料綜合利用為塑料粒子,塑料粒子的市場潛力很大,此法既解決了廢塑料的污染問題,又帶來很好的經濟效益和社會效益。其工藝流程如下:
該工藝已取得實驗成功并已始得以應用。
三、效益分析
因采用清潔生產工藝及固體廢棄物的綜合利用帶來的效益顯著,大大減輕了環境污染,又帶來巨額的經濟效益,同時因固體廢棄物的綜合利用而帶來解決勞動就業、發展交通及建設等社會效益。
四、結論
本文闡述了廢紙造紙行業噸紙用水量,處理工藝及固廢處置的現狀,針對現狀并在實驗小試和應用的基礎上提出了采用清潔生產工藝、減少噸紙廢水排放量與廢紙利用效率的方法;同時提出對造紙污泥與造紙廢塑料進行無害化、資源化綜合利用及合適的廢水處理技術,確為變廢為寶化害為利之舉;同時進行了系統的效益分析,做到環境、經濟、社會“三效益”的統一。
參考文獻
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關鍵詞:烏魯木齊 主成分分析 規律 趨勢
中圖分類號:X824 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0188-02
烏魯木齊面臨區域大氣污染、水資源短缺、水質惡化、生態環境脆弱等生態環境問題,環境、資源約束已經制約了烏魯木齊城市經濟圈經濟社會可持續發展。烏魯木齊是《新疆天山北坡經濟帶發展規劃》確定經濟帶的重要組成部分,隨著經濟社會的進一步發展,資源能源的需求必將加大,生態環境質量總體形勢更趨嚴峻,這給烏魯木齊城市圈的環境保護工作帶來更大挑戰,對環境管理提出更高要求。因此,需要重新審視社會經濟發展與生態環境質量間的相互影響關系和制約機制。
1 方法與數據分析
主成分分析是把多個指標化為少數幾個綜合指標的一種統計分析方法,采取一種降維的方法,找出幾個綜合因子來代表原來眾多的變量,使這些綜合因子來代表原來眾多變量,使這些綜合因子盡可能地反映原來變量的信息量,而且彼此之間互不相關,從而達到簡化的目的。
從原始變量中導出少數幾個主成分,使它們盡可能多地保留原始變量的信息,將原來P個指標作線性組合,作為新的綜合指標。
Fp=a1iZX1+a2iZX2+……+apiZXp
其中a1i,a2i,……,api(i=1,……,m)為X的協方差陣Σ的特征值所對應的特征向量,ZX1,ZX2,……,ZXp是原始變量經過標準化處理的值。進行主成分分析主要步驟如下:指標數據標準化(SPSS軟件自動執行);指標之間的相關性判定;確定主成分個數m;主成分Fi表達式;主成分Fi命名。
從烏魯木齊環境因子的主成分分析結果來看,工業用水量、工業廢水排放量、煤炭使用量及固廢產生量是影響烏魯木齊市生態環境的關鍵主成分,在后續的環境庫茨涅茲曲線分析中將其進行分析研究,以期發現揭示這些因子隨經濟發展的變化規律和變化趨勢。(如表1,表2)
參考文獻
關鍵詞:啤酒;啤酒廢酵母;啤酒糟;制藥
中圖分類號:TS262.5文獻標識碼:A文章編號:1672-979X(2007)11-0054-05
Application of Beer Waste in Pharmaceutical Industry
GUO Xue-xia1, ZHANG Hui-yuan1, LAI Chuang-ye2, SUN Xue-hua3
(1. Planning and Designing Academy of the Ministry of Agriculture, Beijing 100026, China; 2. Cangzhou Technical Supervision & Examination Station of Product Quality, Cangzhou 061001, China; 3. College of Huihua, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050091, China)
Abstract:The beer waste yeast and beer distiller’s grains are the main beer wastes which can be used as material in the productions of SOD, FDP, RNA, GSH, glucosan, mannan, lupulin and phosphoesteraees complex, etc. The application prospect of beer wastes is wide.
Key words:beer; beer waste yeast; beer distiller’s grains; drugs manufacture
啤酒是以大麥芽為主要原料,經糖化和酵母發酵而成的低酒精飲料。啤酒釀制過程中產生一定量的廢棄物(副產物,棄置物),如啤酒糟、廢酵母、硅藻土污泥、少量廢蛋白質沉淀物及廢CO2氣體等。我國是啤酒生產大國,2000年啤酒產量已達2 000萬噸左右,2005年達到3 061萬噸,產銷量位居世界第一。隨著啤酒產量的增加,啤酒釀造廢棄物也迅速增加,如不加以利用,將造成巨大的資源浪費和環境污染。歐美發達國家受“環境保護法”的嚴格制約,高度重視啤酒廢棄物的開發利用。我國的啤酒行業也很重視此問題,近年研究了許多回收及綜合利用啤酒廢棄物的途徑,不僅減少了對環境的污染,而且開發了潛在的高附加值產品,提高了企業的經濟效益。
1啤酒釀造廢棄物概述
啤酒生產過程中的廢棄物有制麥過程中的麥根,糖花過程中的糖化糟、酒花糟、沉淀蛋白質,發酵過程中的剩余酵母,以及從各工序排出的廢水和廢水處理沉淀的活性污泥等[1]。
啤酒廢酵母含有約50 %的蛋白質,6 %~8 %的核糖核酸,2 %的B族維生素,1 %的谷胱苷肽及輔酶A,還有人體必需的8種氨基酸等多種營養成分。
啤酒糟的主要成分是麥芽殼,蛋白質含量約為25 %,粗纖維含量在17 %以上。啤酒糟是啤酒生產中最主要的廢棄物,占廢棄物總量的80%以上。
廢酒花糟含蘆草酮5 %,異萍草酮5 %,蛇麻靈酮1 %,蛇味酮20 %,總樹脂34 %。一個中型廠每年啤酒生產中產生的酒花糟約有幾百噸。
麥根的主要成分為:含氮物質24.4%,無氮浸出物42.2%,粗纖維14.2%。麥根內還含有多種酶類,主要是磷酸酯酶。麥根數量約占大麥原料投入量的3%。
啤酒廢水含有酒糟、酵母、廢啤酒液、麥汁等成分,相當復雜。各工藝排放的廢水特性不同,糖化麥糟水固形物含量高,是高濃度的有機廢水。
活性污泥粗蛋白含量約46 %,高于3級魚粉。污水處理產生污泥的體積約占污水總體積的0.3 %~0.5 %。
2啤酒廢酵母在制藥工業中的應用
啤酒酵母含有多種氨基酸、核酸、維生素、酶類和其他生物活性物質,在生物制藥行業中具有廣闊的開發前景。目前主要生產和開發藥用干酵母、核酸及其衍生物、1,6-二磷酸果糖、谷胱苷肽、輔酶A、B族維生素、葡聚糖、甘露聚糖等產品[2]。
2.1制備藥用干酵母
目前藥用干酵母已成功用于醫藥領域,其藥理作用是助消化,提供蛋白質、維生素等營養物質。生產工藝為:酵母泥洗滌、過篩脫苦、脫色過濾噴霧干燥酵母干粉調制藥用干酵母。
2.1.1制備富含硒的藥用干酵母啤酒酵母生長繁殖快,發酵周期短,對微量元素吸收率高,是將無機硒轉化為有機硒的理想載體。硒是人和動物體內谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的輔助因子,有清除氧自由基,防止細胞膜氧化受損的作用,廣泛存在于機體的肝、腎、心、肺等臟器。缺硒可能導致癌癥、心肌梗死等多種疾病,通過膳食攝取足夠的硒可起到預防的作用。GSH-Px利用谷胱甘肽使有毒性的過氧化物還原為無毒的羥基化合物,分解過氧化物,清除活性自由基部位,保護細胞膜結構和功能,修復分子損傷。酵母具有較高的富集硒的能力并能將毒性高的無機硒轉化為安全的有機硒。含硒酵母作為一種安全有效的食品硒源,受到國內外研究者的重視。學者們研究了含硒酵母中硒的有機結合形態、生物學作用機制等。含硒酵母在一些國家已成為商業化產品,目前國外報道的富含硒的干酵母中硒含量達1 400μg/g。國內報道[3]一般是將普通的釀酒酵母或稍作篩選的酵母添加至含適量亞硒酸鈉的發酵培養基中,發酵培養獲得富含硒酵母,每1 g干酵母的硒含量在300~1 200μg之間。隨著生物醫學技術的發展,微量元素硒作為人體必需的營養元素已引起大家的高度重視。
2.1.2制備富含鉻的藥用干酵母鉻(III)是葡萄糖耐量因子(glucose tolerance factor,GTF)的中心活性成分,能協助胰島素維持正常糖耐量并影響糖類、脂類、蛋白質和核酸的代謝[3]。啤酒酵母具有富集多種微量元素的能力,是目前最可能作為微量元素載體的最大菌種。利用啤酒酵母的這一特點制備富含鉻的酵母,使其作為功能性補鉻食品和治療糖尿病及其他心血管疾病的藥品,已成為學者們研究的熱點。
2.2制取超氧化物歧化酶(SOD)
SOD是重要的氧自由基清除劑,是一種廣泛存在于動植物及微生物中的金屬酶[3]。現代醫學證明,SOD可有效清除人體超氧負離子自由基,減少氧化損傷。作為功能性食品基料的SOD,在食品、醫藥、化妝品等行業越來越成為市場的搶手貨,需求量大,經濟效益顯著。目前SOD主要從牲畜血液中提取,受原料來源限制,且質量不穩定。從啤酒廢酵母泥中提取開發SOD,資源豐富,具有很好的發展前景。
明景熙[4]用不同工藝提取SOD。結果表明,提取離心法提取SOD回收率達到73 %,純化倍數達96倍;分步提取法則具有收率高,產品質量穩定,經濟效益顯著等優點,但工序繁瑣;微濾超濾法無相變,低溫,活性損失小,操作簡單,是今后發展的方向,使用此法提取的SOD總酶活性達到3 000 U/mg?pro。
廖湘萍[5]研究了利用異丙醇破壁、丙酮2次純化提取SOD的生產工藝,最佳提取條件為:異丙醇濃度90 %,時間120 min,pH 7.0,粗酶液收率73 %,所得SOD的酶比活性為3 048.7 U/mg?pro。與胞內提取SOD的老工藝相比,具有工藝簡單、設備少、操作簡便、成本低等特點。
2.3生產1,6-二磷酸果糖(FDP)
以啤酒酵母為原料,用酶法制取FDP是啤酒酵母深加工開發利用的新途徑。FDP是細胞內糖代謝過程的中間產物,是一種在分子水平上改善細胞代謝的生化藥物,可聚增細胞內高能磷酸物質濃度,促進鉀離子回流,回復細胞極化狀態,有利于細胞在損傷、缺氧、休克等狀態下對葡萄糖的代謝與利用,修復細胞的損傷等。FDP還有減少血小板粘附、聚集,保護紅細胞韌性的能力,并有直接的抗氧化作用,抑制氧自由基產生。因此,近年FDP在醫藥領域受到重視。臨床上FDP廣泛用于急性心肌梗死、心肌缺氧、休克、缺血及缺氧等危重患者的急救和治療,以及用于體外循環手術和血液凈化。FDP還可用于輔助治療酒精中毒、肝炎和糖尿病等。
用啤酒廢酵母生產FDP工藝流程為:酵母泥生理鹽水洗滌細胞破壁生物反應合成FDP壓濾純化分離FDP稀液真空濃縮FDP濃液脫色、結晶、烘干FDP結晶體
齊香君等[6]研究了用啤酒酵母生產FDP的工藝條件。結果表明,pH對轉化過程的影響最大,最佳工藝條件為:蔗糖含量6 %,磷酸鹽4 %,pH 6.5,轉化溫度300 ℃,轉化時間6 h。李祥等[6]研究發現,發酵液中MgCl2的濃度、pH值是生產FDP的最主要影響因素。最佳發酵條件為發酵溫度37 ℃,葡萄糖濃度0.4 mo1/L,pH 6.5,有機溶劑的添加量約6 %。發酵液中FDP的量最高可達70.5 mg/mL。
朱玉強[7]探討了由啤酒廢酵母發酵提取FDP的工藝。正交試驗結果表明,發酵液中MgCl2的濃度、酸度是FDP生產的最主要影響因素。最佳發酵參數為:發酵溫度37 ℃,葡萄糖濃度0.5 mol/L,磷酸鹽濃度0.4 mol/L,pH 6.5,有機溶劑加量約6%。FDP在發酵液中的得率最高可達69.8 mg/mL。
2.4制取核酸、核苷酸類藥物
啤酒工業廢棄物中含有核糖核酸(RNA),其含量占廢酵母干物質的6 %~8 %。RNA是重要的生物遺傳物質,主要分布在細胞質中,是指導蛋白質合成的模板物質。核酸大分子的不完全水解產物中有核苷和核苷酸。其中鳥苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)是強力助鮮劑,胞苷酸(CMP)和尿苷酸(UMP)可作為癌癥、肝炎及冠心病等治療藥物的原料。醫學上RNA可作為生產治療癌癥、腦震蕩、肝炎、帶狀皰疹、冠心病、病毒性疾病藥物的原料;農業上核酸及水解物可促進植物生長、結果,是不可多得的生長素,現已在水稻、小麥、柑橘及多種蔬菜生產中應用,取得了良好效果。綜合利用廢棄酵母泥提取核酸,不僅可增加經濟效益,而且能解決飼料酵母含高核酸的問題,提高飼料酵母質量。
從啤酒廢酵母中提取RNA的方法有酚法、酶法、自溶法、氨法、稀堿法、濃鹽法等[3],廣泛用于工業化生產的是稀堿法和濃鹽法。一般工藝流程為:啤酒廢酵母鹽處理(堿處理)菌體分離清液提取RNA過濾干燥成品。
運用酶制劑處理酵母細胞[8],使提取的5'-核苷酸量達到較高水平。研究表明,外切蛋白酶用量對固形物和蛋白質回收率有極大影響。內切蛋白酶和外切蛋白酶用量為0.6 %時,固形物回收率達到48.3 % ~53.1 %。先用蛋白酶再用核酸酶處理可使核苷酸量達到最大,5'-磷酸二酯酶和磷酸腺苷脫氨酶最佳濃度為0.03 %。在最佳酶組合、酶用量及處理順序相同情況下,固形物回收率高達5.31 %,5'-核苷酸達到3.67 %。
李珊等[9]采用正交設計試驗法研究了鹽法提取啤酒廢酵母RNA工藝過程中的酵母濃度、NaCl濃度、抽提溫度及抽提時間等因素。結果表明,酵母濃度8 %,鹽濃度6 %,抽提溫度95 ℃,抽提時間6 h是提取啤酒廢酵母RNA的適宜條件,在此條件下RNA得率為3.23 %。研究發現,用濃鹽法提取RNA,如果控制鹽濃度、加熱溫度、絮凝劑用量等條件,RNA得率可達到80 %,純度達90 %以上[10]。
用自溶方法可釋放酵母細胞內的核糖核酸,在60 ℃,pH 7.0的條件下自溶6 h,磷酸嘌呤核苷酸(LMP)達到6.2 mg/g,磷酸鳥苷酸(GMP)達到35.5 mg/g;腺核苷酸最佳產生條件為60 ℃,pH 6.5,自溶6 h[11]。
2.5提取谷胱甘肽(GSH)
GSH是機體的重要活性物質,在肝細胞內參加氧化還原反應,具有清除自由基,解毒,激活SH酶,提高含Fe2+的酶活性,維持紅細胞膜的完整性,DNA生物合成,細胞正常生長及細胞免疫等生理功能。GSH廣泛存在于生物體內,是主要的抗氧化劑,參與細胞內的多種反應。2分子還原型GSH氧化后可形成1分子氧化型GSH(GSSG)。GSH是多種酶反應的輔酶,對生物體內蛋白質分子上的巰基有保護作用,可維持某些酶的活性。此外,有防止脂質氧化、解毒、防止白內障發展和保護皮膚等作用。臨床上用于肝疾病,有機物及重金屬解毒,癌癥治療所致的藥物性損傷保護等。近年由于膳食結構不合理,生活節奏加快,老齡人口增加,以及環境因素影響等,人體內GSH降低,導致早衰和誘發疾病。因此,從外界獲取功能肽十分迫切,GSH在食品、醫藥等領域的應用日益受到重視。生產GSH主要有生物提取法、發酵法、化學合成法及酶法等。
邱雁臨[12]研究了從啤酒廢酵母中提取GSH的工藝流程及參數,結果表明,殼聚糖對啤酒廢酵母抽提物中GSH有一的定吸附能力,吸附率為85.68 %,最佳提取條件為:上柱GSH抽提液最適pH為7.0,最適洗脫劑為pH 4.4的磷酸鹽緩沖液。
在發酵液中添加L-蛋氨酸可作為產生GSH的引物。當啤酒廢酵母的濃度達到30 g/L時,葡萄糖和L-蛋氨酸的濃度分別為30 g/L和1.0 g/L,GSH量達到13.18 mg/g[13]。
2.6制取堿不溶性葡聚糖
啤酒酵母細胞壁所含的葡聚糖分為堿不溶性、堿溶性、酸溶性3種。其中堿不溶性葡聚糖能增強免疫力,有抗癌、抗病毒、降血脂等功能。生產工藝為:酵母泥洗滌、脫色加蛋白酶處理、離心加堿處理、離心堿處理、離心酸處理、離心沉淀物用乙醇脫水干燥成品。
Suphantharika[14]研究最佳抽提β-葡聚糖的工藝條件是在90 ℃下,用1.0 mol/L的NaOH配成1∶5(w/v)堿液抽提1 h。李花霞等[15]以啤酒廢酵母為原料,結合自溶、酶解和堿溶等方法優化堿不溶性葡聚糖的制備條件,結果表明:采用1.0 mol/L NaOH堿溶處理啤酒廢酵母7.5 h效果較好,成品不含甘露聚糖,堿不溶性葡聚糖得率為9.59 %。
用超聲波法提取酵母葡聚糖,得到的產品主要為(1-3)-β-D-葡聚糖,產品得率達30 %,與酸堿法、酶-酸堿法相比具有工藝簡便、成本低廉、無酸堿廢水排放、污染環境較少等優點[16]。熱堿、熱酸方法提取酵母中葡聚糖會降低其生物活性,且產率不高,采用酶法提取(1-3)-β-D-葡聚糖使純度高達92 %,產量達到87 %,而且產品的生物活性不受影響[17]。
2.7甘露聚糖
酵母甘露聚糖(MOS)[3]是酵母細胞壁外包被著的一層膠狀糖蛋白。多糖活性與相對分子質量、溶解度、黏度等物理化學性質有關。修飾多糖分子結構可大大提高其活性,如甲基化、乙酰解、硫栓酸化等。據報道,酵母主要含葡聚糖、甘露聚糖、半乳甘露聚糖和戊糖基甘露聚糖等多糖成分,不同的酵母含有不同類型和不同結構的多糖。甘露聚糖是較主要的一種酵母多糖,存在于細胞壁外層,具有免疫活性和抑制腫瘤生長等作用。
3酒花糟在制藥工業的應用
利用廢酒花糟[1]可提取酒花浸膏,進一步制取酒花素片和酒花油劑。酒花素是一種療效高、副作用小、療程短的廣譜抗菌類藥物。酒花素中的斧草酮、蛇麻酮具有脂溶性能,容易穿透結核桿菌的薄膜產生復合作用,破壞菌體的生長而使之死亡,故酒花素治療結核病效果好。
酒花浸膏的傳統生產已工業化,目前最新工藝是用超臨界CO2提取技術。新疆大學研制出GM32-50X3超臨界CO2提取裝置,已被北京雙合盛五星啤酒集團引進投入生產。
4麥根在生物制藥工業中的應用
麥根[1]含豐富的磷酸酯酶,生產復合磷酸酯酶技術難度不大,已形成規模生產。從麥根中提取含有多種酶活性的酶粉劑制成復合磷酸酯酶片,可催化多種磷酸酯酶水解,調節人體新陳代謝,增進食欲,改善或治愈某些疾病。特別是它有提高受損肝細胞再生能力的功能,臨床治療用于遷延性肝炎、慢性肝炎、中期肝硬化、心血管系統疾病、膠原性硬皮病、小兒頑固性牛皮癬、再生障礙性貧血、白細胞減少癥及輔助治療矽肺有較好的療效。
其生產工藝:麥根粉碎(加水)低溫浸泡離心酶液澄清上清液(加入95 %酒精)沉淀壓濾濕酶塊制粒低溫干燥干顆粒配料壓片成品。
5結語
啤酒廢棄物在制藥工業的開發利用前景十分廣闊。利用啤酒工業中的廢棄物,如啤酒糟、廢酵母、酒花糟、麥芽根開發各種生物活性物質,如膳食纖維、低聚糖、生物藥品、酶制劑、活性肽等已成為目前國內外研究啤酒糟資源化的主要方向,既可生產出高科技產品,又可防止三廢污染,明顯提高了經濟效益和社會效益。現對啤酒糟為原料進行微生物發酵的工藝流程、菌種篩選和組合、工藝參數、產物營養價值評定和產物的負影響的研究較多,其過程如何實現規范化、程序化有待深入研究。
啤酒廢棄物的回收利用對促進我國啤酒工業的健康發展、減少環境污染、增加社會效益和經濟效益有很大的意義。隨著市場需求增加和新型生物技術的應用,啤酒廢棄物的應用將會有更好的市場前景。
參考文獻
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