《明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况.pdf(16页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第2 7 卷第4 期 2 0 0 7 年1 2 月 明胶科学与技术 T h eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yo fG e l a t i n V 0 1 2 7 N o 4 D e c 2 0 0 r 7 明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况 殷永泉刘翔 山东大学环境科学与工程学院,山东济南2 5 0 1 0 0 编者按:在中国日用化工协会明胶分会 ( 明胶协会) 2 0 0 7 年专题讨论会上,山东大学 副教授殷永泉博士就明胶、骨胶和皮胶工业污 染物的治理问题作了一份探讨性的报告。现 发表于后,供读者参考。 1 行业背景情况 从广义上来说,明胶是由哺乳
2、动物( 牛、 羊、猪、马等) 的皮、骨等结缔组织中的胶原经 温和的水解和热变性而得到的大分子蛋白质, 是生产和实用最多的胶原蛋白产品。明胶广 泛地应用于医药、食品、纺织、化工、电子、造纸 和印刷等3 0 多个行业。 明胶按其制备方法可分酸法胶、碱法胶和 酶法胶三类,酸法胶主要以猪皮等为原料,用 酸水解方法制得;碱法胶主要从动物骨和皮中 以碱水解方法制备;酶法胶主要从动物骨和皮 中以酶水解方法制备。明胶可按用途进行分 类,以质量为序分为照相明胶、药用明胶( 硬胶 囊用胶、软胶囊用胶) 、食用明胶和工业明胶 等。此外,还有另类在品质上远低于明胶的动 物胶称之为骨胶和皮胶,它们与明胶的区别在 于明胶
3、对原料精选、杂质清除和处理的要求较 高,因而产品质量较好,而骨胶和皮胶的要求 较低、质量较差。:生产明胶、骨胶和皮胶的企 业传统地被归为“三胶工业”,属于动物胶制造 业。 明胶价格依据质量由2 8 0 0 0 6 0 0 0 0 元吨 不等,各档次明胶价格相差极为悬殊。 明胶、骨胶和皮胶工业属于G B T 4 7 5 4 2 0 0 2 ( 国民经济行业分类中盼c 制造业、C 2 6 化学原料及化学制品制造业、C 2 6 6 专用化学 产品制造、C 2 6 6 7 动物胶制造,为轻工彳亍业。 2 0 0 5 年世界明胶产量为2 8 6 1 万吨,其 中,骨明胶约8 万吨左右,其余大部分是以鲜
4、猪皮为原料的皮明胶。世界明胶产量集中在 西欧、美国、日本、印度,大多数企业的产量规 模在4 0 0 0 吨以上( 仅指上述公司在中国大陆 的年生产量编注) ,其中,P B 集团公司( P B G e l a t i n s G r o u p ) 、嘉力达集团公司- ( G e l i t a G r o u p ) 、罗赛洛集团公司( R o u s s e l o tG r o u p ) 是规 模最大的明胶生产公司,其总产量达2 2 万吨, 占世界总产量的3 4 以上。预计到2 0 1 0 年世 界明胶需求量将达4 4 5 万吨。世界明胶生产 地区分布情况如图1 所示。 图12 0 0
5、5 年世界明胶生产分布情况 万方数据 1 7 0 明胶科学与技术 2 0 0 7 年1 2 月 2 0 0 5 年,我国明胶年生产总量约3 5 万2 0 0 5 年国内骨明胶生产能力达2 万吨,实际 吨,年均增长约5 。近几年,一些国外知名生产量为1 。5 万吨,国内皮明胶生产能力约 公司陆续到国内合资建厂,明胶产量明显增1 5 万吨,生产厂家主要集中在山东博兴和浙 加,目前生产能力超过1 2 万吨,实际产量超过江温州等地。目前,明胶市场由于原料不足导 8 万吨。由于受饮食习惯等因素影响,皮明胶致产品供不应求,药用明胶和食用明胶将是未 原料鲜猪皮供应量较少,国内明胶企业以骨明来主要消费市场和需
6、求增长点。 胶居多,生产规模普遍偏小,而且大部分皮明表l 为我国( 除台湾省) 主要企业生产能 胶厂家多使用制革企业的下脚料碎皮子即“蓝力分布情况,其它主要明胶生产企业列于表 矾皮”为原料,只能用于工业明胶的生产。2 。明胶企业的地域分布情况则见图2 。 表1 我国主要明胶企业生产能力分布情况 表2 国内其他主要明胶生产企业名单 序号生产企业地区 序号生产企业 地区 l 安徽省涡阳县骨胶厂安徽1 0河北阜城县古城镇明胶厂 河北 2 安徽长江明胶有限责任公司 1 l河北阜城县长江明胶厂 3 界首市华商明胶有限公司( 原界首市明胶厂) 1 2河北阜城县恒源明胶厂 4蚌埠市海联明胶有限责任公司 1
7、3河南省焦作金箭实业总公司 河南 5 无极县昌达制胶有限公司河北1 4偃师市凯利达明胶有限公司 6 广平县鑫字制胶有限责任公司1 5商丘市豫星制胶有限公司 7 阜城县京阜踢胶有限公司 1 6 商水县富源明胶有限公司 8 河北金星明胶厂 1 7 唐河县瑞祥明胶有限公司 9河北遵化薪北骨胶厂1 8漯河市五龙明胶有限公司 万方数据 第2 7 卷第4 期 殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况1 7 1 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一一 爨磐梧容餐簧爿销毯
8、匹匝N匝 繇赣避赦粼扣谣#般蓬恒悄|If霞艇L长L证霹鲁誉惺举毯嘲锻骧般目I餐特K谣司裁馘孤目避om喇肇枢目袋畦慢罢票霹陋暑嫌翟 万方数据 1 7 2 明胶科学与技术 2 0 a r 7 年1 2 月 续表2 序号生产企业地区序号生产企业地区 1 9 上海双凤骨明胶有限公司 上海3 6 博兴县胜利食用明胶厂 山东 2 0 上海德隆胶业有限公司 3 7 山东省阳信东方化工有限公司 2 1 上海熬江明胶有限公司 3 8 阳信县制胶有限公司 2 2 杭州萧山锦翔明胶有限公司浙江 3 9 邹城市恒利制胶有限责任公司 2 3 杭州民生制胶有限公司 4 0 邹城市利发明胶厂 2 4 济南林特明胶有限公司
9、山东4 1 邹城市宏明源工贸有限公司 2 5 平原万顺明胶责任有限公司 4 2 邹城市宏利达明胶制造有限责任公司 2 6 山东省沂水鑫立制胶厂 4 3 邹城市民信制胶有限公司 2 7 山东沂水富康胶业有限公司 4 4 邹城市方兴明胶有限责任公司 2 8肥城市金华骨胶厂4 5淄博大桓宏荣明胶有限公司 2 9 博兴兴隆明胶有限公司 4 6 淄博华明明胶有限公司 3 0山东青龙明胶有限公司 4 7 文登市明胶厂 3 l 博兴天成明胶有限公司 4 8 东阿阿胶股份有限公司 3 2 博兴县鑫龙工业明胶有限公司 4 9 昆明龙泽制胶有限公司云南 3 3 博兴县华星明胶有限公司5 0 江苏普尔佳胶化有限公司
10、江苏 3 4 博兴县宏发工业明胶有限公司 5 1 重庆山城明胶厂重庆 3 5 博兴县宏泰明胶有限公司 由图2 可见,我国的明胶企业主要是2 0 0 2 年以前建设的,2 0 0 2 年以后建设的企业较少; 明胶企业主要分布在山东、河北、浙江、河南和 广东等,产量则以浙江、四川、山东、河北和广 东等为主。 目前,产业结构调整指导目录( 2 0 0 5 年 本) ( 国发4 0 号令) 没有对明胶、骨胶和皮胶 工业的情况进行规定,根据明胶行业的发展现 状,年产1 0 0 0 吨以上属于比较经济的生产规 模。 2 明胶、骨胶和皮胶工业的污染治理状况 2 1 生产工艺简述 产品的质量决定产品的用途。明
11、胶的质 量较高,主要是采用各种牲畜的皮、骨等为原 料,经过较严格的h 生产过程的处理,得到相应 质量较高的产品,分别称为皮明胶和骨明胶。 也有采用制革厂鞣制革边角废料生产皮明胶 的工艺,仅限于工业明胶生产,不能作为药用 明胶、食用明胶。与明胶相比,骨胶和皮胶的 质量稍差,主要用作化工、造纸、印刷等工业用 胶。 按照生产工艺的不同,明胶的生产主要分 为酸法、碱法、盐碱法和酶法。其中,碱法生产 的明胶,其产率、品质和纯度较好。因此,国内 8 0 以上均采用碱法生产,世界其它国家也普 遍采用碱法。酸法较多地在皮明胶生产厂使 用。酶法是明胶生产工艺的一个发展方向,但 尚未普遍推广使用。 下面简要介绍明
12、胶和骨胶的生产工艺。 ( 1 ) 碱法明胶生产工艺 碱法明胶生产工艺的主要流程如图3 所 示。图中给出采用皮料和骨料为原料的生产 过程。根据所用原料的不同,得到的产品分别 为皮明胶和骨明胶。 经挑选分类后,骨料先予以粉碎、提油再 浸酸,而皮料则需经预浸灰、切割工序。预处 理完毕后,物料经水力脱脂、浸灰和水洗中和, 即可进行提胶,胶液经过滤分离、蒸发浓缩、干 燥后即得成品。 利用制革厂未经过铬鞣过程的边角废料, 其生产工艺路线与上述碱法的皮料生产工艺 相同;如果采用经过铬鞣后的鞣制革边角料, 则需要增加用石灰一硫酸进行脱铬的处理过 万方数据 第2 7 卷第4 期殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染
13、治理状况 1 7 3 程,其生产工艺流程见图4 ,其产品只能用于工业,而严禁食用。 铬鞣 皮料 干胶片+ 一浓胶液 成品胶粒或胶粉 图3 碱法生产明胶的工艺流程图 图4 利用鞣制革边角料生产明胶的碱法工艺流程图 鞣制革边角料首先要用石灰处理,再用碱 处理和浸酸脱铬后,按照上述皮明胶的生产过 程进行生产。 ( 2 ) 酸法生产明胶 酸法制胶过程耗费的工时比碱法短。酸 法明胶的性质与碱法有很大的不同,酸法由于 未经浸灰处理,含有较多未经破坏的胶原蛋 白。因此,用酸法得到的明胶中抑制剂和敏化 剂含量都较高。酸法较适用于用骨料和猪皮 生产明胶,其生产工艺流程见图5 。 干胶片+ 浓胶液+ 成品胶粒或胶
14、粉 图5 酸法生产明胶的工艺流程图 经挑选分类后的物料,皮料经切割、骨料 经粉碎、提油、预浸酸后,依次进行水力脱脂、 浸酸和水洗,然后提胶,所得胶液经过滤分离、 蒸发浓缩、干燥而得到成品。 万方数据 1 7 4 明胶科学与技术2 0 c r 7 年1 2 月 ( 3 ) 酶法生产明胶 长期以来,我国采用传统碱法工艺生产的 明胶,存在着生产周期长、效率低、水电资源消 耗大、成本高,以及污染严重等缺点。而酶法 工艺以其工艺简单、污染较少和产率高等优点 受到普遍的重视,有关酶法生产明胶的研究报 道也越来越多。但由于许多酶法制胶的理论 和技术等问题,诸如酶种的筛选、酶对胶原分 子的作用点位和酶解终点的
15、控制等仍不清楚, 从而限制了酶法生产工艺的应用。酶法生产 明胶的工艺流程见图6 。 干胶片+ 一浓胶液 成品胶粒或胶粉 图6 酶法生产踢胶的工艺流程图 酶法的生产时间由碱法的8 0 1 0 0 天减 少到1 0 天左右,吨产品的用水量减少3 0 0 多 吨。由于减少浸酸、浸灰两步工艺,减轻了对 环境的污染;而采用高速离心和膜分离技术, 解决了钙盐超微粒子的分离与澄清两大难题, 提高了明胶的黏度和透明度。酶法是明胶、骨 胶和皮胶工业的发展方向。 ( 4 ) 骨胶和皮胶 骨胶的产品质量低于骨明胶,生产工艺与 明胶不同。在骨胶生产过程中,预处理阶段增 加了熏骨工序,即将S 0 2 气体通入熏骨池中,
16、 对骨料进行处理。骨胶生产工艺流程见图7 。 土 上 浓胶液成品胶粒或胶片骨渣 骨粉 图7 骨胶的生产T 艺流程图 皮胶的生产工艺流程与皮明胶类似,只是 对生产环境和产品质量的要求低于皮明胶。 2 2 污染物产生情况 我国的明胶生产工艺现状决定了明胶、骨 胶和皮胶工业既是水消耗大户又是水污染大 户。明胶生产企业应遵照食品添加剂明胶生 产企业卫生规范进行选址、设计与设施、原料 采购、生产过程、质量检验、贮存与运输等,可 在一定程度上减轻污染物的排放。 但是,无论采取酸法还是碱法工艺路线, 均需消耗大量新鲜水,而且排放的废水污染物 种类繁多,尤其是碱法工艺,排放大量高钙、高 C 0 1 3 和高氮
17、的碱性废水。另外,浸灰工段产 生的石灰废渣、提胶工段产生的恶臭和胶渣, 对周围环境产生严重影响。由于国内大多数 企业采用碱法工艺,以皮和骨头为原料的碱法 万方数据 第2 7 卷第4 期殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况 。1 7 5 生产工艺类似,而骨明胶生产中污染物的产生 情况更为复杂一些。因此,这里以骨明胶的碱 法生产过程为例,对明胶生产过程中的污染物 产生情况进行分析。 采用碱法生产骨明胶过程中的污染物产 生环节图见图8 ,生产废水的产生情况见表3 。 表3 碱法骨明胶生产废水的产生情况 废水种类1 r 丽志争篇扣丽废心( W t 脱脂废水 6 77 0 0 9 0 01 2 0
18、 1 0 0 磷钙( 浸酸) 废水4 7 7 0 0 4 0 0 01 0 0 6 0 0 6 0 0 1 8 0 05 0 浸酸水洗废水 l 48 0 4 0 0 01 2 6 0 04 0 0 1 0 0 01 0 0 浸灰废水 1 34 0 0 3 0 0 05 0 5 0 0 8 0 0 9 3 01 8 0 浸灰中和水洗废水 9 1 3 8 0 1 0 0 0 1 2 1 4 0 3 0 0 6 0 01 0 2 0 混合后废水9 1 31 0 0 0 2 0 0 01 2 0 3 0 08 0 0 。1 0 0 01 5 0 0 _ :二一) 废水 = = 矧废二= 废气 司I )
19、 ) 噪卢 图8 碱法生产骨明胶的污染物产生环节图 可以看出,骨明胶生产中产生的废水成分收磷酸氢钙后排入污水处理站。浸酸之后洗 十分夏杂。 涤骨料的洗涤水也含上述杂质,但浓度比浸酸 一般来说,浸酸和浸灰工序是主要产污环废水低。 节。浸酸废水中含H + 、C I 一、c f + 、P q 一、M f +浸灰工序产生的废灰乳中主要成分为C 。 等离子和油脂、蛋白质、核酸等有机质,其中 ( O H ) :、蛋白质、氨基酸、氮、磷等营养成分,部 C 1 浓度高达5 ,C 矛+ 约2 。浸酸废水经回分明胶生产企业将其与浸酸废液作用,回收其 万方数据 1 7 6 明胶科学与技术2 0 0 7 年1 2 月
20、 中的营养物质和磷酸氢钙。但回收磷酸氢钙 所消耗的废灰乳并不多,大部分废灰乳作为浸 灰废水外排,主要为饱和氢氧化钙溶液。浸灰 后的中和洗涤废水成分与浸灰废水类似,但浓 度低于浸灰废水。 利用铬鞣革边角废料生产皮明胶过程中 需要用石灰一硫酸进行脱铬处理,造成了浸酸 废水、浸灰废水和石灰渣中都含有一定量的重 金属铬。含铬废水应在车问排放口进行控制, 一般采用加碱沉淀的方法,同时产生含铬污 泥。含铬污泥和废渣属于危险废物,应按照国 家有关规定进行处理处置。 酸法生产明胶的过程中,由于没有浸灰工 序,不仅生产周期缩短,而且废水量以及污染 物种类也减少。酸法生产明胶过程中的主要 废水为浸酸废水和回收磷酸
21、氢钙后的磷钙废 水,其成分与碱法类似。 对于骨胶,由于生产过程中需要增加对骨 料的预处理阶段如熏骨等过程,除了产生与碱 法生产工艺相似的各类废水外,还增加一部分 熏骨废水。骨胶的污染物产生环节见图9 。 0 废料 0 废料 二:二? r z 废水匕= = 固废3废气 司1 1 ) 噪声 图9 骨胶生产中的污染物产生环节图 骨胶生产中一般都需要提炼骨油,对于新 鲜的、没有被污染,以及没有腐败变质的骨料, 可以熬煮生产食用骨油。不符上述条件的,只 能提炼工业用油。提炼方法一般采用高温熬 煮,或用苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、石油醚和 汽油等有机溶剂萃取,导致熬骨提油后的废水 中含有一定量的有机物。另
22、外,在熏骨工序一 般向熏骨池中通人S 0 2 对骨料进行处理,可能 造成S 0 2 气体逸出而污染环境。同时,废水中 含有一定量的亚硫酸及其盐类,并进一步被氧 万方数据 第2 7 卷第4 期 殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况 1 7 7 化为硫酸盐。 2 3 废水污染治理情况 明胶、骨胶和皮胶工业的主要污染物是废 水。国内外在明胶、骨胶和皮胶工业生产废水 的处理方面做了大量的工作。由于浸酸废水 中含有一定量的磷酸氢钙,如果对其中的磷酸 氢钙进行回收,可减轻污水处理站的处理负 荷,降低污水处理成本,而且可以回收有用的 磷酸氢钙副产品,提高企业经济效益。目前, 国内大多数企业采用了磷酸氢
23、钙回收技术,尚 有少数企业未进行回收。该回收工艺应作为 清洁生产工艺在以骨料为原料的企业推广使 用。 目前,常用的废水治理工艺主要有物化 法、生化法和物化一生化法等。 ( 1 ) 物化法 明胶、骨胶和皮胶工业废水中存在着大量 的可溶性蛋白质,这种废水在碱性介质中很难 自然沉降、澄清,必须首先破坏胶体的稳定性 而使之凝聚,才能有效降低有机物浓度。因 此,混凝一气浮法成为处理明胶工业废水常用 的物理化学方法。随着国内外絮凝剂研究不 断获得突破,新型高效絮凝剂被应用到明胶工 业废水治理中,如聚合氯化铝( P A C ) 、聚合硫 酸铝( P A S ) 、聚合硫酸氯化铝( P A C S ) 和聚丙
24、烯 酰胺( P A M ) 等高分子絮凝剂。目前,德国已有 生产废水 直接应用混凝处理技术实现废水达标排放的 报道。 但是,综合考虑治理成本和环境效益,混 凝处理与生物化学处理配合使用效果更好。 ( 2 ) 生化法 大部分明胶、骨胶和皮胶工业生产废水属 于高浓度有机废水,其中的有机物主要为蛋白 质,可以作为微生物的营养物质。因此,采用 生化法处理该类废水具有重要的实用意义。 但是,由于废水中含有大量的C l 一、C f + 和S 2 一等对生物活性菌有较强抑制作用的污 染物,而且其中的油脂、皮屑和高分子的胶原 蛋白也大大降低了废水的可生化性。因此,很 少采用独立的生化法处理该类废水,生化法常
25、与其它处理方法配套使用。 ( 3 ) 生化法与物化法结合 目前,废水排放一般执行G B 8 9 7 8 1 9 9 6 污水综合排放标准二级标准,绝大部分生产 企业均采取生化处理与混凝相结合的工艺,所 不同的是可能在生化与混凝装置的安排次序 以及采用的生物处理工艺等,普遍采用的生化 法有普通活性污泥法( 如青海明胶股份有限公 司) 、C A S S 法( 如蚌埠丰原明胶有限公司) 和 S B R 法( 如焦作金箭实业总公司) 等。、 生化法与物化法结合处理明胶工业废水 的典型工艺流程见图1 0 。 中和剂絮凝剂 图1 0 生化法与物化法结合处理明胶工业废水的工艺流程圈 万方数据 1 7 8 明
26、胶科学与技术 2 0 0 7 年1 2 月 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一 丰原明胶有限公司采用C A S S 循环式活 性污泥法处理污水,设计处理量为8 0 0 0 , d d , 运行成本为0 4 3 元矗,处理后废水达到 G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( ( 污水综合排放标准二级( 原 有) 标准,污水处理效果见表4 。 表4 丰原明胶有限公司的污水处理效果 青海明胶股份有限公司采用生化法与物际处理量3
27、5 0 0 m 3 d ,运行成本为0 3 3 元m 3 , 化法结合处理废水,设计处理量4 2 0 0 m 3 d ,实污水处理的效果见表5 。 表5 青海明胶股份有限公司的污水处理效果 翌坐堡盒塑! 夔堡壅2 三堡! 堕查2 罂些 ! 兰Q塑兰塑 垫 总去除率, 一9 0 89 4 99 6 8 9 9 8 贺冬妮等报道了用化学混凝一生化曝气G B 8 9 7 8 1 9 9 6 污水综合排放标准二级( 新 工艺处理明胶生产废水,处理后废水达到建) 标准,各处理设施的处理效果见表6 。 表6 化学混凝一生化曝气工艺的污水处理效果 生化曝气池 进水 m g L 9 8 03 6 47 2 6
28、 出水mL 1 3 87 5 0 8 9 去除率一859 7 9 48 7 7 污水综合排放标准二级( 新建) m L 1 5 01 5 01 0 。1。t-+。11。+。_1。1_。1。1。1。+。1。+。+一1。11。一 总去除率 一 9 5 49 8 39 8 6 也有采用兼氧一好氧一混凝工艺处理明 胶工业废水,例如平阳南雁明胶厂。该企业主 要用猪皮革下脚料生产明胶,污水设计处理量 为1 5 0 矗d ,污水处理工艺流程见图1 1 。在缺 氧条件下,利用兼性菌的水解作用,使大分子 难降解有机物分解成较易降解的小分子有机 物,非溶解性有机物分解成溶解性有机物,以 改善废水的可生化性,为后续
29、处理创造有利条 件,处理后废水达到G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( ( 污水综合 排放标准一级( 原有) 标准,污水处理效果见 表7 。 万方数据 第2 7 卷第4 期殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况 。1 7 9 目前,生化法处理明胶工业废水的主要问 题有以下几方面: 废水中高浓度C f + 易在生物处理阶段 形成碳酸钙沉淀,堵塞反应器并降低污泥活 性: 废水中大量的C l 一和S 2 一易对微生物产 生毒害作用,抑制其生物活性; 多数治理工艺基本未考虑到脱氮、除磷 要求,出水的 I N 、r i p 浓度仍然较高,甚至超 标; 一般没有考虑废水中的其它特征污染 物,如硫
30、化物、重金属等。 针对以上问题,自2 0 0 0 年以来,陆续有文 献报道采用光合细菌以及超滤膜等处理明胶、 生产废水 骨胶和皮胶工业废水,在实验室阶段都取得良 好的处理效果,但是由于成本和工艺的原因尚 未实现工业应用。 2 4 废气、固体废物和噪声污染的治理 ( 1 ) 废气 明胶、骨胶和皮胶生产过程中产生废气的 工序较多,可能产生的废气污染物有:粉碎、擦 骨和骨粉加工等工序产生粉尘;包装混配工序 产生粉尘;提油工序产生的苯等含有机物废 气、骨胶熏骨工序产生的S 0 2 ;物料堆放、提胶 工序以及污水处理过程等产生的H S 、N I - 1 3 和 有机酸等恶臭;如果自备锅炉,燃煤产生废气
31、中的S 0 2 和烟尘等。 污泥回流 图1 1 兼氧一好氧一混凝法处理明胶工业污水处理工艺流程图 万方数据 1 8 0 明胶科学与技术 2 0 0 7 年1 2 月 对于粉碎、擦骨和骨粉加工工序以及包装 混配工序产生的粉尘,一般采用袋式收尘器对 物料进行回收利用,废气经一定高度的排气筒 达到G B l 6 2 9 7 1 9 9 6 大气污染物综合排放标 准后排放,收尘效率一般在9 8 以上。 对于提油工序产生的含苯等有机物废气 一般采用活性炭吸附后,经一定高度的排气筒 排放;而熏骨工序产生的含S O z 废气则采用水 吸收后,经一定高度的排气筒排放。采取上述 措施后,废气一般可达到G B l
32、 6 2 9 7 1 9 9 6 大 气污染物综合排放标准。 为避免物料堆积腐烂问题以及生产工艺 的需要,除少数大型企业会正常生产外,多数 企业在夏季均会停产三个月,这在一定程度上 缓解了明胶、骨胶和皮胶工业生产过程中的恶 臭排放问题。同时,按照G B l 4 5 5 4 1 9 9 3 恶 臭污染物排放标准设置废气排气筒,按照 G B l 8 0 7 9 2 0 0 0 ( ( 制胶厂卫生防护距离标准以 及食品添加剂明胶生产企业卫生规范的相 关要求合理选址,也能够有效降低恶臭的影 响。 有自备锅炉的企业,锅炉燃煤产生的含 S O z 和烟尘的烟气经带有脱硫和除尘装置的 烟气处理设施( 如多管
33、旋风一脱硫装置或水膜 除尘装置等) 后,通过一定高度的烟囱排放,一 般可达到G B l 3 2 7 1 2 0 0 1 锅炉大气污染物排 放标准二级标准的要求,除尘效率可达9 8 以上,脱硫效率在5 0 以上;对于低硫煤( 含 硫量在0 5 以下) 的燃煤废气,可采用具有 除尘功能的废气处理设施,除尘效率在9 0 以上即可达到G B l 3 2 7 1 2 0 0 1 锅炉大气污染 物排放标准二级标准的要求。 ( 2 ) 固体废物 明胶、骨胶和皮胶工业生产过程产生的固 体废物主要包括:粉碎工序产生的骨渣;提胶 工序残留的胶渣;浸灰和脱铬工序产生的石灰 渣;混配包装工序产生的废料;污水处理过程
34、产生的污泥,以及自备锅炉产生的炉灰、炉渣 等。 在上述固体废物中,骨渣、胶渣和废料的 主要成分是水和蛋白质,能够进一步综合利用 作饲料或肥料。炉灰和炉渣一般由附近的制 砖厂作为原料用于制砖,或作为铺路材料进行 利用。如果以骨料和非鞣革的皮料进行生产, 污水处理中产生的污泥,主要含有石灰渣、剩 余污泥和部分皮屑,这些固体废物与生产过程 中的废原料和部分石灰渣一起作为一般固体 废物,按照G B l 8 5 9 9 2 0 0 1 一般工业固体废 物贮存、处置场污染控制标准中规定进行处 理。但是,如果使用铬鞣革边角料作为原料 时,脱铬工序产生的含铬石灰渣以及污水处理 过程中产生的污泥等,由于其中含有
35、重金属铬 而属于危险废物( H W 2 1 ) ,应按G B1 8 5 9 7 2 0 0 1 危险废物贮存污染控制标准进行贮存, 由有资质的单位按照国家有关规定进行运输、 处理、处置;如果进行焚烧,执行G B l 8 4 8 4 2 0 0 1 危险废物焚烧污染控制标准;如果活性 填埋,执行G B l 8 5 9 8 2 0 0 1 危险废物填埋污 染控制标准。 胶渣可用于生产饲料和脂肪酸盐,进行资 源化利用,其工艺流程见图1 2 。 ( 3 ) 噪声 明胶、骨胶和皮胶工业生产过程中的主要 噪声源为砸骨机、粉碎机、搅拌机、离心机、锅 炉风机、制冷压缩机、包装机、泵,以及污水处 理站的鼓风机和
36、泵等产生的噪声。噪声源强 一般在7 5 9 0 d B ( A ) 。各高噪声设备应采取 减震、隔声等降噪措施,各设备与厂界保持适 当的距离。厂界噪声执行G B l 2 3 4 8 9 0 工业 企业厂界噪声标准。 2 5 其它国家和地区情况 作为明胶、骨胶和皮胶工业的重要生产地 区,欧美等国家对该行业的污染治理和控制相 对较严格,一般根据各国的环境标准体系和环 境法规特点,对污染物排放做了相应规定。目 前,各国均有根据不同的行业分别制订行业废 万方数据 第2 7 卷第4 期 殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况1 8 1 水排放标准的趋势。例如,德国的污水排放标 准( 2 0 0 5
37、版) 就详细规定了明胶、骨胶和皮胶 工业水污染物排放标准限值,包括C O D 、 B O D ,、氨氮、总氮和总磷5 项指标。美国、日 本、印度、新加坡和我国台湾地区没有对明胶 工业制订单独的污染物排放标准,一般执行相 关的工业类综合排放标准。 湿渣圆兰一U 至h 图1 2 胶渣综合利用工艺流程图 3 标准制订的必要性 3 1 加强行业污染控制的迫切需要 与国外相比,我国的明胶、骨胶和皮胶工 业虽起步较晚,在旺盛的市场需求刺激下却呈 现出良好的成长势头,生产能力快速增长,生 产工艺和技术水平不断提高。然而,随着生产 企业和生产能力的不断增加,该行业的污染治 理、控制和环境管理却没有得到相应合理
38、的重 视和同步发展。迄今为止,国家尚没有针对明 胶、骨胶和皮胶工业制订行业污染物排放标 准。在废水排放方面,国内生产企业执行的仍 然是国家综合类污水排放标准G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( ( 污水综合排放标准,大多数地区的企业 执行其中的其它排污单位的二级标准;在要求 严格的地区,生产企业执行地方水污染物综合 排放标准,大多数地方标准与G B 8 9 7 8 1 9 9 6 污水综合排放标准中的一级标准接近或略 严格些。在废气排放方面,恶臭执行G B l 4 5 5 4 1 9 9 3 恶臭污染物排放标准,选址执行 肪酸 产品 G B l 8 0 7 9 2 0 0 0 制胶厂卫生
39、防护距离标准, 自备锅炉产生的烟尘和S 0 2 等执行G B l 3 2 7 1 2 0 0 1 锅炉大气污染物排放标准,生产过程 中产生的粉尘和S 0 2 等则执行G B l 6 2 9 7 1 9 9 6 大气污染物综合排放标准。固体废物执行 G B l 8 5 9 9 2 0 0 l 一般工业固体废物贮存、处置 场污染控制标准和G B l 8 5 9 7 2 0 0 1 危险废 物贮存污染控制标准;工业噪声执行 G B l 2 3 4 8 9 0 工业企业厂界噪声标准。 明胶、骨胶和皮胶工业污染物排放量巨 大,尤其是废水排放量惊人,这主要是该行业 的生产工艺特点决定的。生产过程中的浸酸
40、和浸碱工序是主要的用水和排污工段,用水量 甚至高达1 5 0 0 2 0 0 0 吨吨明胶,而其排放的 酸性废水和碱性废水则携带大量有机和无机 污染物,C O D 高达3 0 0 0 1 0 0 0 0m g L ,如果直 接外排,易造成严重的污染。明胶、骨胶和皮 胶工业的主要污染物情况见表8 。 万方数据 1 8 2 明胶科学与技术 2 0 0 7 年1 2 月 固体废物石灰渣、胶渣、污泥( 部分含铬) 噪声等效声级 可见,明胶、骨胶和皮胶工业排放的污染 物成分十分复杂,存在多种G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( ( 污 水综合排放标准中涉及到的一、二类污染物, 而固体废物可能含有危
41、险废物( 如含铬污泥 等) 。G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( 污水综合排放标准对吨 产品的废水排放量和污染物排放量没有规定, 不适应现行的“节能减排”、污染物总量控制和 清洁生产等要求。因此,对于这类废水排放量 大、污染严重的行业应当制订行业排放标准对 污染排放进行有效的控制。 3 2 提高行业环境管理水平的具体体现 我国目前没有专门的明胶、骨胶和皮胶工 业污染物排放标准,水污染物方面现在执行的 是G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( 污水综合排放标准中“其 它排污单位”对应的指标。该标准既没有提到 职胶、骨胶和皮胶工业的污染物排放要求,也 没有对其吨产品最高允许排水量、水回
42、用率、 取水量和排水量等进行任何约束,这就无法有 效体现该行业的污染特征与污染控制技术水 平。目前,明胶的生产主要采用酸法和碱法两 种工艺路线,而酶法工艺则尚未以工业规模进 行生产。虽然根据有关文献介绍,酶法明胶生 产工艺有可能解决传统工艺废水排放量过大 的问题,但由于还没有经过工业规模实际运行 的考验和完善,其三废的排放与处理问题则是 下一步考虑的事。 明胶生产工艺不同,产生的污染物种类也 不尽相同。因此,污染物控制指标执行与其它 行业相同的限制是否合理,不同路线产生的污 染物水平是否一致,它们的清洁生产水平是否 相同等问题都是综合排放标准无法解决的。 随着污染治理技术的进步以及社会对环境质
43、 量的要求墨益严格,各地纷纷制订了本区域内 或流域内控制污染物排放的地方标准。这些 地方标准的相关控制指标要求显然比G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ( 污水综合排放标准、G B l 6 2 9 7 1 9 9 6 大气污染物综合排放标准等国家标准更为 严格,但仍然无法从根本上克服其行业针对性 和可操作性差的不足( 见表9 ) 。 表9 国家和地方水污染物排放标准比较( 部分控制指标) 万方数据 第2 7 卷第4 期 殷永泉等:明胶、骨胶和皮胶工业污染治理状况 1 8 3 = = = = = = = = = = = = ;= = = # = # = ;= 续表 标准名称一墨型 望塑望里坐
44、 璺墨璺塾 一,一一一 山东省地方标准南水北调沿线水污染物 重点保护区域 5 06 0 2 01 0 一 综合排放标准D B 3 7 ,5 9 9 一则一般保护区域 7 01 0 02 01 5 一 山东省地方标准小清河流域水污染物 重点保护区域 7 08 0 2 01 5 一 综合排放标准D B 3 7 ,6 5 6 2 0 0 6 。一般保护区域 1 0 01 2 03 01 5 一 一级 6 02 09 0l O 一 广东省地方标准水污染物繁放限值标准 二级1 0 0 1 1 03 0 1 5一 D B 4 4 ,2 6 2 0 0 1 9 三级4 0 0 5 0 0 3 0 0一 一
45、一o ,【 一一 江苏省地方标准化学工业主要水污染物 一级 7 08 02 0 1 5一 排放标准) D B 3 2 9 3 9 2 0 0 6 鲫 二级1 5 0 1 2 03 0 2 5一 陕西省地方标准 一级 一8 0 2 01 2一 渭河水系( 陕西段) 污水综合排放标准 二级 一1 3 52 5 1 8一 D B 6 1 2 2 4 2 0 0 6 4 ) 三级 一5 0 03 0 02 5 一 明胶、骨胶和皮胶工业的污染物排放特征 明显,其环境管理也有其行业的特点。在我国 环境保护由“末端治理”转向“全过程控制”转 移,由重视“浓度控制”转向同时重视“总量控 制”的今天,现有的各类
46、综合排放标准已不能 满足新条件下的环境管理的需要,目前的现状 要求我们对现有执行标准的可操作性和针对 性进行重新审视。而拟定的明胶、骨胶和皮 胶工业污染物排放标准将充分考虑到该行业 的自身特点,提出具有针对性和可操作性的控 制指标,以满足明胶、骨胶和皮胶工业环境管 理的需求。 3 3 实现“十一五”环保目标的内在要求 2 0 0 5 年,我国明胶年生产总量约3 5 万 吨;到2 0 1 0 年,我国明胶、骨胶和皮胶生产能 力将达到1 6 万吨,即使现有企业全部达标排 放,到2 0 l O 年明胶、骨胶和皮胶工业污染物排 放量仍将不断增长,这与全社会关注的“节能 减排”、“增产减污”等要求不和谐
47、。另外,国家 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲 要中已明确提出主要污染物减排的约束性指 标,即到2 0 1 0 年,全国主要污染物排放总量比 2 0 0 5 年减少1 0 ,具体内容是:化学需氧量由 1 4 1 4 万吨减少到1 2 7 3 万吨,二氧化硫由2 5 4 9 万吨减少到2 2 9 4 万吨。该指标已分解落实到 各地政府,成为考核各级政府的重要依据。 因此,明胶、骨胶和皮胶工业生产如果仍 然执行现有标准必然难以适应新形势下环境 管理目标的需要。基于明胶、骨胶和皮胶工业 新工艺和技术以及各种污染治理技术的发展, 制订符合当前明胶、骨胶和皮胶工业工艺水平 和污染特征的行业型污染物排放标准也就成 万方数据 1 8 4 明胶科学与技术 2 1 X I - 年1 2 月 了整个社会的内在要求。 3 4 促进行业产业结构调整和可持续发展的 必然选择 目前,我国明胶、骨胶和皮胶生产企业总 数已达数百家,但是中小型企业的数量较多, 1 0 0 0 吨年规模以上企业不足1 4 。在生产成 本不断增加的压力下,众多小企业由于生产工 艺落后和生产规模偏小等原因,不仅无法提高 资源综合利用水平,各种污染治理设施也得不 到正常运行。这些企业普遍存在着生产设备 落后,技术及管理
链接地址:https://www.31doc.com/p-5186113.html