糖厂节能和循环经济
第一节 糖厂节能的措施
节能降耗，减少污染是每个制造企业必须面对的课题，制糖行业是高能耗的行业之一，除了原料(甘蔗、甜菜或原糖）的成本外，能耗是构成制糖生产成本最大的一部分，因此，降低制糖生产的能耗，一举两得，既可以降低成本又可以减少排污，对提高糖厂经济效益的意义十分重大。国内外的糖厂对节能是相当重视的，从1960年代以来国内已采取了很多措施，多数糖厂的标煤耗对蔗比已从当时的约8%降低到5%左右，有些厂已经达到了4%以下，接近了国际甘蔗制糖厂的先进水平。在国外，欧美国家的甜菜糖厂和精炼糖厂的节能技术比较先进，丹麦DDS公司在节能方面是世界著名的，其标煤耗对甜菜比约为3%；德国BMA公司也有多项创新，到90年代，德国甜菜糖厂的汽耗对甜菜比已降低到25～32%。在炼糖方面，欧美国家加工１吨原糖耗能 (3.5～4.2)×106kJ，相当于标煤0.12～0.14吨。对比这些先进水平，国内的糖厂还有较大的差距，通过节能提高糖厂经济效益的潜力还很大。
节能是一个综合性的问题，涉及到工厂的工艺、设备、自动控制水平和管理控制等各方面。下面分别从设备、工艺、自动控制水平以及管理等几个方面介绍糖厂的主要节能措施。 一、使用先进高效的制糖设备，提高制糖生产过程的自动控制水平
制糖设备是否先进、自动化程度的高低对制糖的能耗影响很大。先进的制糖生产设备由于其安全、高效，能够有效地降低制糖能耗。节能降耗的最直接有效的方法就是采用先进的制糖设备，提高制糖生产过程的自动控制水平，根据周重吉博士介绍，美国的精炼糖厂吨原糖耗汽约1.0－1.2吨，而95年后建的精炼糖厂由于设备先进，自动控制水平更高，吨原糖耗汽只有0.65－0.8吨。目前已经有很多高效的制糖设备广泛用于我国的制糖生产，并且在节能降耗和提高产品质量方面成效显著。 二、优化工艺方案和工艺指标
采用不同的制糖工艺方案和工艺指标，其能耗有较大的差异，因此，在确保产糖率和产品质量的前提下，必须进行制糖过程工艺方案和工艺指标的优化来降低制糖生产的能耗。 （一）、从尽量减少生产过程工艺用水量的角度来优化工艺方案和指标
在确保生产正常的前提下，应尽量减少加入流程中的水量，从而减少制糖过程总的加热和蒸发水量，降低汽耗。制糖过程需要加水的工序主要有：提汁、过滤、物料（糖糊、糖蜜、回溶）稀释、糖膏分蜜、煮糖等。 （二）、适当降低压榨机所用的压力。 （三）、选用高效节能的蒸发热力方案。
（四）、减少煮炼的物料回煮，减少总的糖膏煮制量。 （五）、优化丙糖（赤砂糖）处理方案。
三、抓好生产过程各项管理，降低制糖生产的能耗
（一）、加强设备巡回检查和维护工作，确保制糖生产过程安全、均衡。
制糖生产是流水线作业性质，只要开机生产，不管处理量多少，生产线中绝大部分的设
备都必须启动运行，因此，无论是榨季生产还是炼糖生产，生产的安全、均衡以及保持最佳处理量，都是确保产品质量以及达到节能降耗目的的关键。
（二）、减少处理过程的热损失。国内糖厂澄清工段的散热极大，沉淀器放汁、清汁曲筛和糖浆曲筛都损失大量热能，要尽可能缩短流程和停留时间。
（三）、要抓好蒸发、煮糖和加热设备的积垢清洗工作，保持换热面的清洁，确保各种换热设备传热效果良好，适当提高糖浆锤度。
（四）、充分回收和利用各种汽凝水 (包括加热和煮糖的汽凝水) 中的热能。 （五）、严格控制工艺用水量 （六）、减少生产过程的物料波动 四、搞好设备与管路的保温
第二节 甘蔗糖厂的综合利用
糖蜜的利用途径主要有以下的四个方面： （一）、利用微生物发酵或发酵后进行蒸馏
1、酒精：乙酸乙脂、冰醋酸、醋酐、无水酒精。 2、酵母：油脂酵母、活性酵母、饲料酵母、药用酵母
3、有机酸： 味精（广东的斗门县白焦糖厂、洋浦南华集团）、赖氨酸、柠檬酸、醋酸、丁酸、乳酸、葡萄糖酸 （二）、直接回收糖份；
（三）、简单处理后直接利用：如作饲料；
（四）、采用化学方法进行利用（如生产焦糖色素）； 二、蔗渣的综合利用 （一）、除髓后的蔗髓利用：
1、锅炉的燃料。 2、水解制造糠醛 3、酸或酶水解 4、食用菌培养基 5、吸湿剂
6、复合肥的载体（与滤泥及酒精废液等） （二）、除髓后蔗渣的利用：
1、制浆造纸（印刷纸、书写纸、包装纸、卫生纸、纸杯碟）。 其制浆废液的处理：
黑液（碱法）有两种处理方式即中和提取碱木素以及浓缩燃烧回收碱。 红液（酸法）也有两种处理方式即发酵制饲料酵母或酒精以及浓缩液制粘合剂。
2、生产纤维板（湿法蒸煮热磨）（吸音板、中密度纤维板、高密度纤维板）其废液作饲料酵母。
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一、甘蔗糖蜜的综合利用：
3、生产碎粒板（干法加粘合剂）（中密度碎粒板、高密度碎粒板） 4、生产中密度纤维板（干法热磨加粘合剂） 5、用作锅炉燃料 6、生产木糖醇 7、用作饲料 三、滤泥的利用
1、直接作肥料 ２、生产复合肥 ３、作养鱼饲料 （二）、碳酸法滤泥的利用：
１、作为酸性土壤改良剂 ２、作为复合肥的原料 ３、生产水泥的原料
第三节 制糖循环经济的发展
一、循环经济的主要特征和一些发展的模式
循环经济在生产过程中要求遵循“3R”原则：资源利用的减量化（Reduce）原则，即在生产的投入端尽可能少地输入自然资源；产品的再使用（Reuse）原则，即尽可能延长产品的使用周期，并在多种场合使用；废弃物的再循环（Recycle）原则，即最大限度地减少废弃物排放，力争做到排放的无害化，实现资源再循环。 循环经济的几种模式：
（一）、杜邦模式——企业内部的循环经济模式 （二）、工业园区模式
（三）、德国DSD——回收再利用体系
（四）、日本的循环型社会模式 二、我国制糖行业循环经济的发展状况
我国制糖行业从20世纪70年代开始就进行糖厂综合利用的研究，经过几十年的发展，现在在多个糖业集团形成了以甘蔗为主要原料，从甘蔗—制糖—废糖蜜制酒精—酒精废液制复合肥或从甘蔗—制糖—废糖蜜－味精—味精废液制复合肥；以及从甘蔗—制糖—蔗渣造纸—制浆黑液碱回收两条甘蔗深加工循环利用的主要工业产业链，形成以甘蔗制糖为核心的循环经济，这是一种区域生态工业园区模式，使一家工厂的废气、废水、废渣、废热成为另一家工厂的原料和能源。近年来，我国制糖企业在清洁生产、“三废”综合利用如：制糖滤泥制水泥、酒精废液制甘蔗专用复合肥、造纸黑液碱回收、白水脉冲回收、中段废水与锅炉废气综合治理等污染难题上，都已取得一定的突破。
目前，制糖企业循环经济主要由两条工业主链组成：甘蔗?制糖?糖蜜制酒精（或糖蜜制味精）?酒精废液制复合肥（或味精废液制复合肥），以及甘蔗?制糖?蔗渣制浆造纸（见
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（一）、亚硫酸法滤泥的利用：
图3-1）。
土地 甘蔗 糖产品 废糖蜜 味精 废液 复合肥 肥料厂 废液 土地
味精厂 酒精厂 酒精 纸产品 糖厂 蔗渣 造纸厂 白泥 水泥厂 水泥产品
图3-1 制糖企业循环经济工业主链
由图3-1可以看出，每条循环经济工业链的上游生产过程产生的废物用作下游生产过程的原料。利用制糖过程产生的废糖蜜作原料来生产酒精（或味精），酒精（或味精）生产过程产生的废液用来生产甘蔗专用复合肥，复合肥又用来肥田。至此，以甘蔗田种植甘蔗为起点，经过甘蔗?制糖?废糖蜜制酒精（或味精）?酒精（或味精）废液制复合肥，复合肥返回蔗田，形成了一条闭环的循环经济工业链。另一方面，制糖过程中产生的蔗渣用来造纸，造纸过程产生的白泥作为生产水泥的原料。在甘蔗渣造纸循环经济工业链中，蔗渣用来制浆，纸浆送造纸厂进行造纸；制浆厂产生的黑液通过碱回收回收其中的碱和热能，回用于制浆，碱回收白泥可以用来生产水泥；制浆过程产生的中段废水送电厂用于脱硫、冲灰使用，然后再进一步进行处理，通过以废治废过程得到净化后达标排放。甘蔗渣造纸这条循环经济工业链上支链得到了不断的完善和丰富。除上述循环经济链主线外，一些糖业集团还开发了利用制糖车间碳酸法滤泥制水泥或作为土壤改良剂、利用酒精厂发酵车间废CO2制轻质碳酸钙等副循环经济工业链，上游的废物作为下游的产品的原料，不但可以生产具有一定经济价值的产品，而且能够有效地治理滤泥、减少CO2对环境的污染。现阶段制糖企业已经形成的比较完整的循环经济现状图如附图3-2所示。
三、制糖循环经济产业链的完善和丰富，其废水、废渣的处理方式 （一）、酒精废液的处理 （二）、制糖滤泥的处理 １、亚硫酸法滤泥的利用： ２、碳酸法滤泥的利用：
（三）、湿法堆垛蔗渣喷淋废水的处理 （四）、制浆中段废水综合治理 四、 糖厂节水措施
五、 我国制糖行业发展循环经济面临的主要问题。
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图3-2 我国制糖企业循环经济现状工业链
农民甘蔗种植 有机复合肥 复合肥生产 调节酸性土壤 甘蔗 亚法滤泥 浓缩废液 废液浓缩 废液燃烧 灰渣 热能 糖 制糖厂 压榨车间 蔗汁 碳法滤泥 酒精废液 废糖蜜 酒精（味精）生产 废CO2 碳酸钙生产 白泥 制糖厂制炼车间 酒精（味精） 水泥 水泥生产 轻质碳酸钙 碱回收 黑液 蔗渣 蔗髓 热电联产 回收碱 纸浆 白水回收设施 白水 回收浆 回收清水 制浆（CEH漂白） 造纸生产 成品纸 中段废水 碱 含SO2、尘烟气 除尘脱硫塔 烟气达标排放 废水达标排放 道路建材 电 汽 煤灰 渣 三级沉淀 生化处理 5