循环经济在招远市粉丝行业中的实践探索

摘要：针对招远市粉丝企业在粉丝废水及下脚料处理中采取的工艺,总结出了“粉丝生产加工-废水中提取蛋白、纤维-粉丝废水沼气发电-粉渣等下脚料制取酒精、酱油和食品添加剂-生态农业”的循环经济发展模式,指出了这种模式符合循环经济的发展之路,解决了粉丝行业发展中的环保瓶颈,能够实现经济效益、环境效益和社会效益的协调发展。

关键词：循环经济；粉丝行业；招远市

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）09-0158-03

收稿日期：2011-08-31

作者简介：刘 栋（1978―）,男,山东招远人,工程师,主要从事环境管理研究工作。

1 引言

粉丝是我国的传统食品,历史悠久。我国生产粉丝的厂家和作坊众多,目前粉丝生产工艺采用酸浆法,该方法需要用大量的水泡洗原料、磨碎和分离淀粉等［1］。统计显示,每天投料10t的粉丝厂,排出粉丝废水约100～150t,同时产生大量的粉丝下脚料。粉丝废水中含有大量的蛋白质、淀粉、醇类、氨基酸等溶解物质,其随意排放既污染了环境,又造成了资源浪费；粉丝下脚料是指粉丝在生产、包装的过程产生的粉渣和碎粉,目前这些下脚料通常是当做饲料处理,经济价值较低。因此粉丝生产过程中产生的废水与下脚料如何得到合理利用及有效处理,一直是粉丝行业发展的一个难题。

招远市粉丝生产已有300多年的历史,是誉满中外的“银丝之乡”,是龙口粉丝的发源地和主要产地。目前,全市共有大小粉丝企业近120家,年产粉丝约20万t,每年粉丝行业产生的废水有600万t［2］,同时产生大量的粉丝下脚料。为解决粉丝行业产生的废水污染和下脚料综合利用问题,招远市粉丝企业对粉丝的循环经济进行了积极探索研究并应用于实际生产中,在减少的污染了同时给企业带来了一定的利润。

2 循环经济的概念

循环经济即物质闭环流动型经济,是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济［3］。

循环经济是参照自然界物质循环模式,以资源的高效利用和循环利用为目标,以“减量化、再利用、资源化”为原则［4］,以物质闭路循环和能量梯次使用为特征,用生态学规律来指导人类社会的经济活动,通过将上游产业的“废弃物”或副产品,转变为下游产业的“营养物”或原料,从而形成互相依存的工业生态链,对废弃物进行回收利用、无害化和再生,达到资源的永续利用,促进社会经济的可持续发展,表现出低开发、高利用、低排放的特征,在生产和消费过程中形成一个“资源一产品一再生资源”的物质反复循环流动过程［5］。

3 粉丝行业的循环经济

3.1 招远市粉丝企业粉丝废水和下脚料利用情况分析

3.1.1 粉丝废水的利用

（1）从粉丝废水中提取蛋白和纤维。粉丝加工过程中,原料所含的蛋白质、脂肪以及纤维等随废水被排放,废水中的COD浓度约7 000～16 000mg/L,且因废水中含有蛋白质等臭味较大。因此粉丝生产过程中排出的废水如何处理,一直是困扰企业发展的一个难题。为解决粉丝废水的合理处理这一难题,充分合理的利用废水中的蛋白质,招远市粉丝企业探索出了合理有效的回收蛋白质和纤维净化废水的工艺,从而回收废水中的蛋白和纤维再利用。传统的提取蛋白的方法是采用自然沉淀或加入少量的絮凝剂,经过一段时间沉淀后,去下层粘稠蛋白进行挤压,烘干,加工得到饲料产品。经探索发现可以再原工艺的基础上利用粉丝废水提取蛋白及纤维［6］。粉丝废水中提取蛋白其工艺流程见图1。

由此方法提取的大分子蛋白,盐溶性好,适合做中性蛋白饮料添加剂和其他需要增加蛋白含量的产品,得率占总体蛋白成分的60%以上。小分子蛋白成分,耐酸性和耐热性均强,可以作为酸性蛋白饮料添加物,得率占总体蛋白30%以上。粉丝废水中提取纤维其工艺流程见图2。

由此方法得到的纤维,颜色好,结构比较细腻,得率达到90%以上,能够广泛用于食品、保健品中。从废水中提取蛋白和纤维不仅充分利用了废水中的蛋白质,给企业增加了利润,而且在提取了这三种产品后,粉丝废水中的COD降低,废水可以作为灌溉水浇灌农田,减少了废水对环境的污染。

（2）利用粉丝废水沼化发电。要充分合理利用粉丝废水资源,除从粉丝废水中提取蛋白质、纤维外,招远市粉丝企业还采用了粉丝废水沼气发电技术［7］。粉丝废水沼气发电技术采用最先进的BIC厌氧反应器和悬摆式微孔曝气技术,通过厌氧、好氧生物处理工艺,同时针对水质水量,进行分类水质处理,对高浓度废水采用厌氧处理后再与低浓度废水混合进行好氧处理,厌氧段产生的沼气用于发电。其工艺流程见图3。

经过厌氧处理产生的大量沼气可经收集系统和贮存系统后直接用于沼气发电机组,从而达到节能、增效和环保的多重效果。发电机组由燃气发动机、发电机、排气消音器、机组辅助系统、机组控制系统等装置组成；采用内、外两套循环系统进行机组冷却,内循环使用软化水,外循环用普通水。外循环由高低温冷却水塔对机组进行强制冷却并配循环泵,冷却水塔满足最高散热要求,机组产生的余热可以外排再利用。好氧工艺主要采用活性污泥与生物接触氧化组合工艺可有效解决污泥膨胀、有机物降解与脱氮的问题。

在粉丝生产企业建立粉丝废水沼化发电系统,设计形成的“废水制沼、净水灌溉、沼气发电、余热循环利用、沼化余料肥田”五位一体的高效循环发展产业链,既可以发电基本解决企业生产所需的电能及蒸汽,又可以将粉丝废水处理成农田灌溉水,使周围的自然村受益,此外沼化处理后产生的污泥还可以做为原料生产高效生物有机肥。

3.1.2 粉丝下脚料的利用

粉丝行业除产生粉丝废水外,还会因生产包装过程中产生一定量的粉渣和碎粉,这些下脚料通常是当做饲料处理,每吨碎粉的价格在800～900元,经济价值较低。为进一步延伸产业链条,增加经济效益,在实现粉丝废水提取蛋白和纤维、沼化发电的基础上,还可以对粉渣、碎粉等剩余物进行回收利用

（1）利用粉丝下脚料制取酒精。因粉丝下脚料中含有大量的淀粉粕成分为淀粉,纤维素等,研究发现可以用粉丝下脚料制取酒精工［8］。招远市某粉丝加工企业建设增加了这一项目,使粉丝下脚料得到更加充分合理的利用,使酒精成为企业创造利润的又一个拳头产品,年可为公司增加效益1 000多万元。

（2）利用粉丝下脚料制取食品添加剂。粉丝下脚料中含有大量的淀粉粕,其成分有蛋白质、淀粉及纤维素。将淀粉粕用水洗净,以胶体磨碎或冷冻粉碎,使其粒度在100μm以下,可以作为食品添加剂用于饼干、面包、油炸食品等食物中,可以使食物外观均匀,酥脆可口。这充分利用了废物资源,增加了企业的利润。

（3）利用粉丝下脚料酿制酱油。在制造豆类粉丝的下脚料中,可以加酸调节pH值,使其中的蛋白质凝固,经过过滤烘干,得到蛋白质及淀粉,利用其酿制酱油。经检验,由粉丝下脚料酿制的酱油无论在品质、口味还是出油率方面都很好,这充分利用了资源并大大降低了生产成本,增加了企业的利润。

3.1.3 发展生态农业

粉丝废水在沼气发电后,产生的污泥和沼渣,可替代化肥和农药,大量减少化肥和农药的使用,用于发展生态农业,建设绿色无公害食品基地,生产绿色无公害农产品,同时沼气发电后的废液经处理净化后可以用于绿色无公害食品基地的灌溉。

3.2 粉丝行业循环经济发展模式

发展粉丝行业的循环经济应当根据循环经济发展模式,采用先进合理的技术对粉丝废水和下脚料逐步实现资源化、无害化。根据招远市粉丝企业对粉丝废水及下脚料的合理利用,总结出粉丝行业循环经济发展模式:粉丝加工过程中产生的废水因含有大量的蛋白首先要回收利用其中的蛋白和纤维,还可以用粉丝废水进行沼化发电,电能及余热可再用于生产,沼化后的废渣可用于农田用肥,废水经净化后可用于农田灌溉,进行生态农业的建设,农田的农作物又可以用于粉丝生产；粉丝生产包装过程中

还会产生一定量的粉渣和碎粉等下脚料,下脚料含有大量的纤维素,蛋白质等淀粉粕可用其制取酒精、酱油和食品添加剂等（图4）。

4 结语

我国生产粉丝的厂家和作坊众多,每年产生大量的粉丝废水和下脚料。粉丝废水中COD浓度7 000～16 000mg/L,其处理工艺通常都采用厌氧好氧生物法,用这种方法处理粉丝废水造成了资源浪费；粉丝下脚料通常直接用作饲料,经济价值比较低。以招远市为例,招远粉丝行业日废水产生量2万m 若招远市全行业都采用“粉丝生产加工-废水中提取蛋白、纤维-粉丝污水沼气发电-粉渣等下脚料制取酒精、食品添加剂和酱油-生态农业”这种完整的循环经济生产发展模式,则每年可削减COD500t,产生沼气700万m 发电1 000万kW・h,折合标准煤1 200t,减少二氧化硫排放10.8t,同时可以提取蛋白和纤维素,利用粉丝下脚料制取酒精、酱油和食品添加剂等,能够给企业带来巨大的利润,同时减少了对环境的污染。若全国粉丝行业都采用循环经济发展模式则既能够给企业带来巨大的利润,同时减少了对环境的污染,能够较好地实现经济效益、环境效益和社会效益的协调发展。

参考文献：

［1］ 刘文菊,沈 群,刘 杰.酸浆法生产淀粉机理研究初探［J］.食品科学,2006,27（1）:79～82.

［2］ 赵金忠,郝永山.招远粉丝企业废水里淘金尝甜头［J］.工作研究,2008,24（9）：61～62.

［3］ 吴季松.循环经济［M］.北京:北京出版社,2003.

［4］ 刘长灏.对循环经济概念及内涵的再思考［J］.环境保护科学,2009,35（1）:32～33.

［5］ 刘景田.倡导发展循环经济实现可持续发展［J］.经济技术协作信息,2009（25）:17～18.

［6］ 柳敦和,潘海涛,樊庆风.粉丝废水蛋白和纤维的回收［J］.食品科技,2009,34（12）:57～58.

［7］ 晓 文.龙口粉丝:构筑品牌“双塔”［J］.中国质量技术监督,2010（8）:143～144.

Practice and Exploration of Cyclic Economy applied in Bean Vermicelli Industry

―A Case Study of Zhaoyuan City

Liu Dong Kong Fanlong Qu Lili Wang Chunyan Chen Shaojun2

（1.Zhaoyuan Environmental Protection Agency,Zhaoyuan 265400,China;2.Qinngdao

University,Qingdao 266071,China）

Abstract:How to rational use and effectively deal with the wastewater and waste materials generated in the production of bean vermicelli has been a difficult problem in the development of the bean vermicelli industry.Based on the technology used in the treatment of the wastewater and waste materials of vermicelli enterprises in Zhaoyuan,this paper summarizes a development model of recycling economy,i.e.“production and processing of bean vermicelli - extracting protein and fiber from the wastewater - biogas power generation with wasterwater - making alcohol,soy sauce and food additives from waster materials-ecological agriculture ”.This model conforms to the development of recycling economy,solves the bottleneck of the environmental protection in the vermicelli industry,and achieves the coordinated development of the economic,environmental and social benefits.

Key words:cyclic economy；bean vermicelli industry；Zhaoyuan city