黄姜皂素清洁生产工艺污染物削减过程分析

黄姜皂素清洁生产工艺污染物削减过程分析黄姜皂素清洁生产工艺污染物削减过程分析杨志华1,王焰新1,洪岩2,李华才2,鲍建国1,王晖2,谢雄2,张彩香1(1.中国地质大学(武汉)环境学院及教育部生物地质与环境地质重点实验室;2.武汉地大环保科技有限公司,武汉430074)摘要:采用黄姜皂素清洁生产新工艺可将吨皂素洗姜耗水量由传统工艺的800～900t降至90～100t,洗姜废水随之降低;采用多酶水解分离淀粉糖及水解原液回收盐酸与淀粉糖技术可将酸性废水发生量由传统工艺的400t酸性废水/t皂素、50～100kgCOD/t废水削减至110～120t废水/t皂素、20～30kgCOD/t废水,且废水的可生化性提高;分析整个工艺过程中酸性废水削减主要发生在多酶水解预分离淀粉过程;新工艺对抽余物进行资源化利用制备有型燃料,消除了抽余物任意堆放造成的污染,同时实现了资源的综合利用。关键词:皂素;清洁生产工艺;污染物;削减中图分类号:X383文献标识码:A文章编号:1003-6504(2007)01-0053-03自从利用微生物在甾核11位引进羟基获得成功[1]而由此合成甾体激素药物以来,薯蓣皂素(即薯蓣皂甙元)成为半化学法合成甾体激素类药物的首选,开创了从薯蓣属植物提取皂素的加工行业。我国特有的薯蓣属植物黄姜(学名盾叶薯蓣)因其皂素含量高———文献报道最高达16.15%[2]而成为提取皂素的首选原料。从20世纪70年代实现黄姜野转家人工种植以来,在湖北十堰地区已形成了黄姜种植、黄姜皂素加工的区域特色产业。其地处丹江口水库上游回水盆地,随着“南水北调中线工程”的开工,黄姜皂素加工行业的污染问题引起了广大关注。针对黄姜皂素污染问题,学术界开展了大量的研究工作[3-8],但目前没有一家黄姜皂素加工企业污染治理达标[10]。作者从革新工艺入手,进行了多批次的中试试验,提出了一套清洁生产新工艺,监测了中试试验过程各阶段污染物发生量和污染指标,由此具体分析了污染物削减过程。1生产工艺以鲜黄姜为例,加工工艺流程见图1所示,其中虚线框内为新工艺增加部分。1.1传统工艺1.1.1水洗企业收购的鲜黄姜含有5%左右的泥砂杂土,泥砂进入后续工序后,将会加快设备的磨损、降低设备处理能力、影响正常生产,因此须进行清洗。黄姜水洗的方法主要有转笼清洗法、人工清洗法等,都属于简单的机械作业,各企业所采用的方式略有不