酒精多酶法浓醪发酵清洁生产推广示范项目可行性研究报告.docx
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酒精多酶法浓醪发酵清洁生产推广示范项目可行性研究报告.docx
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酒精多酶法浓醪发酵清洁生产推广示范项目可行性研究报告
酒精多酶法浓醪发酵清洁生产推广示范项目
可行性研究报告
第一章总论....................................1
第二章项目背景及建设的必要性、意义..............6
第三章项目概况..................................9
第四章项目生产状况.............................12
第五章项目总体实施方案.........................17
第六章建厂条件与厂址概况.......................31
第七章节能、节水...............................34
第八章环境影响评价.............................36
第九章劳动安全、工业卫生与消防.................39
第十章组织机构与人力资源配置...................40
第十一章项目实施建议...........................41
第十二章投资估算及资金筹措.....................43
第十三章财务评价...............................46
第十四章结论与建议.............................48
第一章总论
1.1项目概要
1.1.1项目名称
酒精多酶法浓醪发酵清洁生产推广示范项目
1.1.2项目承办单位
主办单位:
某公司
企业性质:
股份制
公司法人:
承办单位概况:
某公司
1.1.3项目拟建地点
1.1.4可行性研究报告编制单位
1.2研究工作的依据和范围
1.2.1研究工作的依据
1)某公司循环经济试点实施方案、某公司清洁生产审核报告、某公司多酶法浓醪发酵试验数据。
2)某公司提供的工艺技术。
3)某公司提供的基础资料和生产数据。
4)《创建国家环境友好企业工作方案》、《清洁生产标准酒精制造业2008》及其他的国家的各种标准、规范、规定。
5)帕克公司提供的废水处理工艺路线。
1.2.2研究工作的范围
(1)结合企业现有产品的生产规模及设备配套能力,确定经济可行、工艺可靠的最佳清洁生产技术改造方案
(2)对现有生产工艺中产生废水的工段进行分析,寻找节水途径。
(3)对现有的污染治理设施、处理工艺、运行状况、处理效率、污染物达标排放情况进行全面评价与总结,找出差距并提出综合治理方案,在此基础上对原有污水治理设施进行改造,使排放废水水质进一步改善,减少废水排放量。
(4)对该项目所采用的生产工艺技术的先进性、可靠性、适用性进行研究、比较、分析、选择。
(5)对劳动保护、职业安全卫生、节水与消防提出建设方案。
(6)对项目投资估算、资金筹措、经济效益进行定量分析,测算出各种效益指标和项目抗风险能力。
1.3推荐方案及研究结论
1.3.1项目建设主要内容
本项目主要建设内容包括:
生产工艺改进、生产设备更新、原污水处理设施的改造、新增设施建设等。
1.3.2项目建设规模
本项目清洁生产技术改造后保持原有的年产10万吨酒精规模不变;本项目实施后,产生的废水量为1952.16t/d,废水处理站设计能力为3300t/d,经深度处理后回用752.64吨/天,废水实际排放量为1199.52吨/天。
1.3.3项目建设总体目标及具体指标①清洁生产技术改造后,产品质量满足国家行业标准要求;
②项目实施后生产能力保持不变,项目实施前后能耗对比见表1-1。
项目实施前后能耗对比表
表1-1
指标实施前实施后增减量增减(%)
水总耗(万t/a)220150-70-31.82
单耗(t/t)2215-7
电总耗(万kwh/a)19201610-310-16.15
单耗(kwh/t)192161-31
蒸汽总耗(万t/a)3628-8-22.22
单耗(t/t)3.62.8-0.8
1.3.4投资估算及资金筹措
本项目建设投资估算为万元。
资金筹措:
全部由建设单位自筹。
1.3.5项目定员
本项目实施后劳动定员不变。
1.3.6项目实施的社会和环境效益
本项目符合国家可持续发展战略总体要求,项目建成后能提高资源的利用率,节省能源和水资源,降低污染物产生与排放总量,因此有极大的社会效益和环境效益。
本项目的实施也有助于提高企业的科技创新能力,扩大市场竞争力,符合企业自身可持续发展的需要,促进其向健康、绿色、无公害化发展,减少企业生产过程中对环境的破坏,从而实现经济发展和环境相协调,也是实现人类与环境协调的重要体现。
项目实施后,每年可减少用水70万吨,削减废水排放53.6万吨,减少COD排放量209.88t/a,具有显著的环境效益。
1.3.7主要技术经济指标
主要技术经济指标表
表1-2
序号指标单位数量备注
1总投资万元5750
2项目节约能源量
2.1水t/a700000
2.2电kwh3100000
2.3蒸汽t/a80000
3净利润万元995.75
4投资回收期年3.76
第二章项目背景及建设的必要性、意义
2.1项目提出的背景
清洁生产是指不断改进现有工艺,采用新技术,使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以消除和减少工业生产对人类和生态环境的影响,从而达到预防污染、提高经济效益的双重目的。
我国在发展中十分重视环境保护的问题,国家发展和改革委员会、国家环境保护总局于2004年8月16日发布了《清洁生产审核暂行办法》(国家发展和改革委员会、国家环境保护总局令第16号,)自2004年10月1日起实施。
某公司在发展的过程中,始终坚持以科学发展观为指导,以优化资源利用方式为核心,以提高资源生产率和减少污染废弃物产生和排放为目标,以技术创新和制度创新为动力,采取切实有效的措施,积极联系社会各方面力量,不断优化生产工艺,努力实现清洁生产。
把发展循环经济、清洁生产作为企业发展的重要指导原则,用循环经济及清洁生产理念指导编制各类规划。
不断加强对发展循环经济及清洁生产的专题研究,在节能、节水、资源综合利用、再生资源回收利用等循环经济发展及清洁生产重点领域方面不断深入。
建立了科学的循环经济及清洁生产评价指标体系。
用高新技术和先进适用技术改造传统工艺,淘汰落后工艺、技术和设备。
严格限制高耗能、高耗水、高污染和浪费资源的项目,用循环经济及清洁生产理念指导企业发展、产业转型,促进产业布局合理调整。
用循环经济及清洁生产模式规划、建设和改造生产工艺,在清洁生产的基础上形成资源循环利用的产业链。
2.2项目建设的必要性
目前,我国的水环境污染来源主要有城市污水和工业废水两大类,而工业废水的污染占相当大的比例。
造酒行业既是耗水大户又是污染大户,也是治理污染难度较大,投资较多的行业。
酒精生产排放的废水属于高浓度有机废水,污染严重,治理难度高。
造成污染严重的原因是技术含量低、生产工艺落后、设备老化、未进行清洁生产。
清洁生产是国家为解决我国企业粗放性经营、只重视生产,不重视能源消耗、不重视环境保护而采取的一项重大举措。
目的是使生产企业在生产过程中,能以最小的原材料和能源投入,获得同样的产品产量和质量,同时最大限度地回收利用排放物,减少对周围环境的影响。
2.3项目建设意义
2.3.1符合国家可持续发展战略总体要求
国家可持续发展战略的目标是合理利用现有资源,最大限度提高资源的利用率,实现经济、社会、环境的协调发展。
具体要求是:
在生产环节采用最新技术、工艺,实现高产值、高附加值;在资源消耗环节坚持“物尽其用”原则,推行循环经济;在污染物治理环节坚持“以废治废”原则,实现总量控制、达标排放。
本项目的实施目的在于提高资源的利用率,降低污染物产生与排放总量,也是符合国家可持续发展的战略总体要求。
2.3.2本项目的实施有助于提高企业的科技创新能力,扩大市场竞争力
清洁生产技术实施实际上是企业科技创新的体现,采用现代化技术手段改革现有生产技术是提高和培养企业创新能力的重要措施。
企业只有不断进行技术创新,提高产品的技术含量,降低生产成本,才能在竞争日益激烈的市场上获得机遇,才能提高企业的市场竞争力。
2.3.3有利于企业自身的可持续发展
某公司主要污染物是酒精生产过程中产生的有机废水。
企业现有污水处理系统虽然能使出水达到行业排放标准,但不能实现处理后的水回用,水资源浪费严重。
为了保护环境,降低生产成本,实现企业的可持续发展,必须对其所排放的污水进行彻底的治理,实现水资源重复利用,减少排放量。
因此,本项目的实施有利于企业的可持续发展。
2.3.4有利于平泉县的经济发展
改革开放以来,特别是近年来,对县域经济的发展具有较大的贡献。
本项目的实施可以有效促进企业自身的良性循环,不断发展壮大,为公司成为县域经济的支柱产业奠定了牢固的基础。
因此本项目的实施对平泉县整体经济的发展起到示范性作用,有利于平泉县经济的快速发展。
第三章项目概况
3.1项目建设内容
本项目的实施主要是针对酒精生产中高温蒸煮及酒精生产废水处理难度大、回收利用率低现状,一方面采用多酶法浓醪发酵技术及中温蒸煮工艺,降低配料用水及糊糖化温度,节约水资源及蒸汽消耗量,达到降低锅炉烟尘、炉渣及SO2排放的目的。
另一方面通过对酒精生产工艺及现有的污水处理设施、处理工艺、处理效率、污染物达标排放情况进行全面评价与总结,改进综合处理方案。
在此基础上引进新设备、新工艺,改造原有污水处理设施,提高废水处理能力,进一步消减水污染物的排放,提高处理后水的水质,使其满足回用于冷却循环水补水的要求。
通过上述方法达到节能减排的目的,实现清洁化生产。
本项目具体建设内容见表3-1。
建设内容
表3-1
3.2建设地点
3.3项目建设规模
本项目实施后,生产规模仍维持原有的100000t/a。
通过实施清洁生产,一方面可以降低生产环节的废水产生量,提高水循环利用率,减少废水排放量;另一方面降低生产环节吨产品蒸汽消耗量,从而减少锅炉烟尘、炉渣及SO2的排放量。
根据对清洁生产工艺分析研究,预计废水产生量为35.7万t/a,原来废水排放量为89.3万t/a,减少废水排放53.6万t/a。
根据对生产环节节约蒸汽量的计算,年节约蒸汽8万吨,折原煤10528吨(原煤平均低位发热量按5000kcal/kg计算),减少烟尘排放105.28t/a(按一吨原煤排放10kg烟尘计算),减少炉渣排放3158.4t/a(按原煤的30%计算),减少SO2排放168.45t/a(按含硫量1%计算)。
3.4公用工程
3.4.1供水
本项目现有6眼深水井,总出水量为360m3/h,本次清洁生产改造后吨产品耗水由22吨降到15吨,现有供水能力及供水管网能够满足生产需求。
3.4.2供电
本项目厂区为双电源供电,一路引自距厂区4公里的平泉县110kV变电站,另一路引自厂区热点站,该站内设1500kW汽轮发电机组两台,3000kW汽轮发电机组一台。
厂区现有10kV变电所一座,内设S7-1600/10变压器2台、S9-1000/10变压器4台、S9-500/10变压器3台,S9-1250kVA变压器一台。
现有的供电富余容量能够满足新增设备需求,不需要新增变压器。
3.4.3供汽
厂区现有3台KG30/3.82/450-M循环流化床锅炉,本项目采用多酶浓醪糖化发酵和糊糖化中温蒸煮技术,使吨酒精蒸馏耗汽量由3.6吨降到2.8吨。
原有的循环流化床锅炉能够满足生产、采暖、生活用汽需求。
3.5绿化工程
厂区绿化采用点、线、面相结合的方式布置,厂前区空地和主通道两侧绿化带以草皮为主,并配以部分雕塑、喷泉点缀,次干道两侧以行道树结合矮绿篱绿化,并在厂前区与生产区之间设一定宽度的集中绿化带,以美化厂前区环境。
3.6平面布置
某公司占地面积21.6万平方米,以满足工艺流程要求,物料运输线路短捷、流畅,充分利用现有公用工程设施等为原则,进行厂区平面布置,详细平面布置见总平面布置图。
第四章项目生产状况
4.1项目生产工艺
4.2项目生产设备
本项目生产设备见生产设备表4-1。
生产设备表表4-1
序号设备名称规格型号重量kg台数材质备注
单重总重总备
1螺旋输送机11*4002450245010碳钢
2螺旋输送机6.6*4001250125010碳钢
3溴化锂制冷机组SXZ4-40723/1630/38H2M5760576010碳钢机组
4排污泵25LW1.5-20610122021碳钢
5隔膜计量泵JXM-A500/.37530042碳钢
6微量元素搅拌机BLD1-25-1.1275165060碳钢
7奈莫泵NM063BY0106V1500150010碳钢
8沼汽气囊21021010帆布
9沼气燃烧器1430143010碳钢
10刮泥机2450245010碳钢
11成品酒精冷凝器30495095010304
12粗塔尾冷凝器30475075010304
13粗塔冷凝器A/B3041500300020304
14五效废热蒸发器40t/h1套7500750010304
15甲醇塔冷凝器A/B3041250250020304
4.3项目原材料及资源消耗情况
4.3.1原辅材料消耗
本项目生产环节原辅材料消耗情况见下表。
原辅材料消耗
表4-2
序号名称单位数量备注
1玉米t/a302000外购
2硫酸t/a181外购
3NaOHt/a113外购
4活性炭t/a14本省
4.3.2项目资源消耗情况
本项目生产环节所消耗的水、电、煤全年消耗量见下表。
动力能源消耗估算表
表4-3
序号名称单位数量备注
1电万kWh/a1610
2蒸汽万t/a28自产蒸汽
3水万t/a150
4.4水平衡图
本项目总用水量为150万t/a,其中生产用水36.6万t/a,循环用水48.8万t/a,锅炉用水29.4万t/a,其他用水35.2万t/a,详见下图。
水平衡图(单位:
t水/t酒精)
图4-1
第五章项目总体实施方案
5.1清洁生产技术实施方案
5.1.1清洁生产实施的内容
本项目清洁生产主要对现有生产工艺进行改进,减少新鲜水用量,增加回用水,节约用水,增设污水处理设施,降低污染物排放量;减少蒸汽用量,节约能源,减少锅炉烟气、SO2及炉渣的排放量,达到清洁生产的目的。
其具体内容如下:
(1)采用多酶法浓醪发酵工艺技术,拌料用水由原来的1:
2.5降低为1:
2.8,一吨酒精消耗3.02吨玉米,年产酒精10万吨,年节约新鲜水水量为:
3.02×(2.5-1.8)×10000021.14×104t
(2)拌料回用部分酒糟滤液,滤液会用的比例为32.74%,年节约用新鲜水水量为:
3.02×1.8×0.3274×10000017.8×104t
(3)循环水补充水部分采用中水,循环水水量为4000t,每小时补水为2.5%,其中31.67%用中水,每小时生产14吨酒精,年节约新鲜水水量为:
4000×0.025÷14×0.3167×10000022.6×104t
(4)由于采用新的工艺技术,降低蒸汽消耗量,吨酒精耗汽量由原来的3.6t降低为2.8t,锅炉回用蒸汽冷凝水比例为30%,锅炉水处理得率为2/3,年节约新鲜水水量为:
(3.6×0.7×1.5-2.8×0.7×1.5)×1000008.4×104t
(5)由于生产1t酒精减少0.8t蒸汽消耗,按原煤低位发热量为5000kcal/kg,蒸汽折标系数取0.094kgce/kg,产烟尘量取10kg/t,产SO2取16kg/t,产炉渣按原煤量的30%计算,则:
排烟尘减少量:
0.8×100000×0.094×7000÷5000×10÷1000105.28t
SO2排放减少量:
0.8×100000×0.094×7000÷5000×16÷1000168.45t
炉渣排放减少量:
0.8×100000×0.094×7000÷5000×0.33158.4t
5.1.2清洁生产工艺
1、酒精生产工艺
2、废水处理工艺
(1)厌氧处理综合生产废水工艺流程
(2)吸附过滤生产废水深度处理工艺流程
主要技术指标如下:
吨酒精耗水量15吨;吨酒精耗电量161千瓦时;吨酒精耗汽量2.8吨。
进水水质指标见表5-1:
污水处理进水水质指标表
表5-1
污水特性单位废水
TCODCrmg/l3000
TBOD5mg/l1500
TBOD5/TCODCr0.5
TSSmg/l200
SO42-mg/l60
pH3.5~5.5
T℃45~55
厌氧综合处理后出水水质指标见表5-2:
厌氧综合处理后出水水质指标表
表5-2
污水特性单位出水
TCODCrmg/l100
TBOD5mg/l20
TSSmg/l70
pH6~9
吸附过滤深度处理后出水水质指标见表5-3:
吸附过滤深度处理后出水水质指标表
表5-3
污水特性单位出水
TCODCrmg/l50
TSSmg/l10
5.1.3清洁生产效益分析
5.1.3.1清洁生产实施后排水情况
本项目实施后,通过对拌料、糊糖化、废水处理等生产环节改进,减少了新鲜水用量,提高了水的循环利用率。
生产工艺总用水量为198.8×104t/a,其中新鲜水用量为150×104t/a,锅炉冷凝水回收水用量为8.4×104t/a,酒糟滤液回用量为17.8×104t/a,深度处理后回用水量为22.6×104t/a,废水排放量为35.7×104t/a,吨酒精排水3.57吨。
5.1.3.2清洁生产实施前后用水对比
项目实施前后个环节吨产品用水量对比见表5-4。
吨产品项目实施前后用水对比表
表5-4
用水环节实施前用水量
(t/t)实施后用水量
(t/t)减少量
(t/t)清洁生产措施
拌料7.553.663.89多酶浓醪发酵、酒糟滤液回用
循环水补充水7.144.882.26深度处理水回用
蒸汽耗水3.82.940.86中温蒸煮
真空泵耗水1.421.42
设备清洗用水0.70.7
蒸馏尾气喷淋1.11.1
密封用水0.20.2
车间冲洗0.10.1
合计22157
5.1.3.3清洁生产实施前后物料消耗对比
本项目清洁生产实施前后产量不变,物料消耗变化幅度很小,可以忽略不计。
5.1.3.4清洁生产实施前后单位产品资源消耗情况对比
本项目实施前后吨酒精资源消耗情况对比见表5-5。
项目实施前后吨酒精资源消耗对比表
表5-5
名称实施前实施后增减量
单位生产环节单位生产环节
水t/t22t/t15-7
电kwh/t192kwh/t161-31
汽t/t3.6t/t2.8-0.8
5.1.3.5清洁生产经济效益分析
本项目清洁生产经济效益见表5-6。
清洁生产经济效益表
表5-6
序号产品名称数量单价销售收入万元
1节水70万吨3元/吨210.00
2节电310万kWh0.39元/kWh120.90
3节蒸汽8万吨150元/吨1200.00
合计1530.90
5.1.4清洁生产建构筑物
本项目清洁生产工艺主要建构筑物见表5-7。
清洁生产工艺主要建构筑物一览表
表5-7
序号名称数量结构类型面积(m2)构筑物埋深(m)
1事故池1钢砼,防腐内衬297-2.5
2调节池1钢砼,防腐内衬666-2.5
3循环池1钢砼,防腐内衬90-2.5
4曝气池1钢砼893-2.5
5二沉池1钢砼-3.2
6污泥井1钢砼49-4.9
7二沉池出水井1钢砼65-4.9
8滤液池1钢砼8-2
9泵房1钢砼70
10IC操作间1砖混153
11MCC室1砖混33.6
12鼓风机房1砖混57
13沼气稳压柜房1砖混28
14涤气塔间1砖混16
15加药间/储药间1砖混125
16更衣室/储物间1砖混18
17污泥脱水间1砖混76.5
18发电预留空间1砖混150
5.1.5清洁生产实施目标分析
通过实施清洁生产,生产工艺总用水量为198.8×104t/a,其中新鲜水用量为150×104t/a,锅炉冷凝水回收水用量为8.4×104t/a,酒糟滤液回用量为17.8×104t/a,深度处理后回用水量为22.6×104t/a,废水排放量为35.7×104t/a,吨酒精排水3.57吨。
节约用煤10528吨,减少烟尘排放量105.28t/a,减少SO2排放量168.45t/a,减少炉渣排放量3158.4t/a。
5.2末端处理
5.2.1废水处理
5.2.1.1废水来源及服务范围
本项目废水处理包括厌氧综合处理及吸附过滤深度处理两部分,产生废水的工段包括,酒糟滤液浓缩蒸馏液、真空泵用水、锅炉房用水水处理后的浓水及车间冲洗用水。
吸附过滤深度处理工程主要处理回用于冷却循环水补水的生产废水,外排的废水经过厌氧综合处理后即可达到排放标准。
5.2.1.2废水处理规模
清洁生产技术实施后,废水产生量为58.1万t/a,最终确定废水处理工程建设规模为3300t/d。
5.2.1.3进水水质确定
为确保废水处理工程建成后正常运行,进水水质的确定非常关键,根据公司提供的物化出水水质指标,并考虑清洁生产的实施,最终确定本项目进水水质为:
TCODCr3000mg/l,TBOD51500mg/l,TSS200mg/l。
5.2.1.4厌氧综合处理出水水质
厌氧综合处理出水水质为:
TCODCr100mg/l,TBOD520mg/l,TSS70mg/l。
5.2.1.5吸附过滤深度处理出水水质
吸附过滤深度处理出水水质为:
TCODCr50mg/l,TSS10mg/l。
5.2.2工程目标
通过工艺改造,可减少蒸汽、水的消耗量,提高废水的处理效果,减少废水排放量及排放浓度。
5.2.3工艺设计
5.2.3.1生产工艺
本项目生产工艺采用多酶法浓醪发酵技术及中温蒸煮工艺,减少拌料水的用量和蒸煮过程中蒸汽的消耗量,节约水资源及能源,达到节能减排的目的。
5.2.3.2废水处理工艺
本项目采用帕克公司提供的废水处理工艺,废水处理分为厌氧综合处理及吸附过滤深度处理两部分,排放废水经过厌氧综合处理后即可达到排放标准,
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