食品工业节能减排和清洁生产

本书是中国食品工业发酵研究所工程师秦人伟教授解读中国食品工业各个行业的节能减排与清洁生产的*标准的力作，引用了截至2017年*数据，是食品工业业内的优秀参考书，可以对食品工业研究机构和生产机构起到良好的指导作用。 

本书主要介绍食品工业16个中型行业（56个行业）的生产工艺（包括综合利用生产工艺），主要耗能点和污染源。阐述了食品工业节能概况、节能基本原理与计算方法（目前食品工业尚是空白）。提出食品工业节能减排应采取的十项措施，并介绍食品工业节能减排19项先进工艺、6项新设备、技术改造项目21项。提出食品工业高浓度废水与综合废水须分开处理。介绍食品工业及其10个主要行业（酒精、白酒、啤酒、味精、柠檬酸、酵母、淀粉、饮料、制糖、盐业）的清洁生产的概况，标准与要求，审核重点，高中费清洁生产方案。

秦人伟，男，教授级高工，曾任职于中国食品发酵工业研究所。

简玉平，女，轻工业环境保护研究所低碳节能环保中心。

章　食品工业的行业与管理

第二章　食品生产的主要耗能点和污染源

节　淀粉质与糖质生产发酵产品

第二节　农副产品原料生产食品产品

第三节　食品生产耗能点与污染源的确定原则

第三章　食品工业节能潜力

节　食品生产耗能概况

第二节　食品生产能耗标准与估算

第三节　食品生产节能审核原则与评估

第四节　食品生产节能节汽衡算与计算

第五节　食品行业的能耗定额介绍

第六节　食品行业节能潜力

第四章　食品工业的废水处理和减排潜力

节　食品行业固体废弃物的减排

第二节　食品行业废水与大气固废的污染和减排

第三节　食品行业高浓度废水与综合废水的处理工艺

第四节　酒精糟的综合利用与综合废水治理

第五节　食品行业综合废水处理工艺与技术的校核

第五章　食品工业节能减排的工艺与技术

节　节能减排应采取的措施

第二节　节能减排的先进生产工艺

第三节　节能减排的设备与装置

第四节　生产工艺的节能减排技术改造

第五节　食品工业节能减排的经济与社会环境效益

第六章　食品工业的清洁生产与审核

节　食品工业清洁生产概况

第二节　清洁生产审核过程

第三节　食品生产清洁原料的同位素檢测

第四节　酒精企业清洁生产与审核

第五节　白酒企业清洁生产与审核

第六节　啤酒企业清洁生产与审核

第七节　味精企业清洁生产与审核

第八节　柠檬酸企业清洁生产与审核

第九节　酵母企业清洁生产与审核

第十节　淀粉企业清洁生产与审核

第十一节　制糖企业清洁生产与审核

第十二节　饮料企业清洁生产与审核

第十三节　井矿制盐企业清洁生产与审核

参考文献

附录　名词解释

节能减排评估和清洁生产审核

食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业，由农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业三大类的 56 个小类行业组成，生产几千种产品。2016 年，食品工业总产值达 11.1 万亿元，占全国工业总产值的 11％左右，该值高于计算机和通讯及其他电子设备制造业、化学原料和化学品制造业、汽车制造业等新兴产业。同时，食品工业总产值与农业总产值之比仅为 1.1：1（发达国家达 2.8 ：1），可见，食品工业的发展潜力巨大。

 

20 多年来，食品工业年平均增长速度达 8％以上，已成为国民经济大支柱产业，对国民经济的发展起到很大的推动作用，并已成为极具潜力的新的增长点。未来，食品工业仍将以 8 % 左右的年平均增长速度高速发展，并在我国消费中的比重还会大幅提升，到 2020 年食品工业总产值将会达到 16 万亿元，利税达到 1.9 万亿元。

 

长时间来，食品工业的节能减排和清洁生产及其审核，主要是以节水及其减少污染物的排放为主线可行，但尚不能完全反映该工业的发展规律。从国家发展改革委、工业和信息化部、环境保护部分别发布的《发酵（酒精、味精、柠檬酸）行业清洁生产评价指标体系（试行）》、《轻工（啤酒、酒精、味精、柠檬酸、制糖、制盐）行业节能减排先进适用技术指南》、《啤酒制造业、食用植物油工业、甘蔗制糖业、纯牛乳业、全脂奶粉业、白酒制造业、味精工业、淀粉（玉米）行业、葡萄酒制造业、酒精制造业清洁生产标准》，中国饮料工业协会制订的《饮料制造综合能耗限额》分析，以及纵观食品工业 56 个行业的生产工艺，可以发现除谷物磨制、饲料等少数行业外，从总体上讲食品生产的主要能耗应来自蒸汽消耗。

 

目前，食品生产企业 45.5 万家，规模以上食品企业 7.6 万家（年销售收入 2000 万元以上），需指出的?年销售收入超过 1 亿元的 2 万家企业，以及超过 100 亿元的 70 家龙头企业应是食品工业的主要力量。2016 年食品工业总产量达到 12 亿 t，年用水量 100 亿 m3、耗电1800 亿 kw ﹒ h、消耗 1.5 亿 t 原煤，生产能耗（水电煤）折合标准煤 1.3 亿 tce，用水量、耗电量、原煤量分别占生产总能耗的 0.66％、17.0％、82..3％。可见，原煤消耗量占总综合能耗的八成以上，应着重指出的是，该工业原煤生产加热蒸汽的潜热的 14％以上是可以回收利用的二次蒸汽热焓，但是，目前二次蒸汽热焓利用率尚不到 1％。可以预料，食品生产企业如能推进节能减排和清洁生产，采用国家和行业推荐的新工艺、新设备与新技术，特别是能将二次蒸汽热焓采用再压缩工艺和热交换技术予以全部回收，以及引进节能的电气设备与变频技术，则可年节约标煤 3250 万 tce（占 2016 年食品生产能耗的 25％），即达到年节水 20 亿 m3、节电 450 亿 kw.h、节约原煤 3750 亿 t；同比不回收能量的工艺，可减少综合废水排放 10 亿 t、减排有机物 400 万 t，减少燃煤粉尘排放 375 万 t、二氧化硫排放 37.5 万 t; 再将部分有机物生产饲料、沼气、燃料，则节能减排总的经济价值可达 2500 亿元以上。

 

食品工业发展迅速，但发展中存在的问题不容忽视，主要是该工业各行业平均规模小，大中型企业偏少，“小、乱、散、低”的格局没有得到根本改变，特别是小型、微型企业业和小作坊占全行业的 80％以上。同时，原料加工程度低、生产能耗高，综合利用程度低，一般性、资源性的传统产品多，高技术、高附加值的产品少，环境污染不容忽视。

 

为给从事食品工业生产的各类工作人员，介绍行业节能减排概况，提供节能减排和清洁生产的基本理论、工艺设备、工程技术、评估方法，以及掌握能源原始实物量综合能耗与生产消耗能源综合能耗的衡算 ;加热蒸汽潜热与单元操作消耗热焓（包括二次蒸汽热焓）进行衡算。同时，介绍近12年以来食品工业的节能减排和清洁生产的新工艺与新技术，特撰写本书以供参阅。

 

本书可供节能节水部门、食品生产企业、科研院校、环境工程公司、清洁生产中心的有关科技人员、研究人员以及工作人员参阅。书中难免有不当之处，请读者给予指正。

食品工业的行业与管理

 

20 年来，中国食品工业年均增长速度超过 8％，食品工业占全国工业总产值比重达 8％以上，食品工业总产值与农业总产值之比超过 1.1：1，成为国民经济大支柱产业，对国民经济的发展有很大的推动作用，并已成为极具潜力的新的增长点，2015 年全国食品工业总产值完成了“食品工业‘十二五’发展规划”提出的 2015 年目标。2016 年全国食品工业总产值为 11.1 万亿元，今后，食品工业仍将以 8％的年平均增长速度发展，它在全国消费中的比重还会提升，特别是我国农副产品加工率不到 0.55，而先进国家已达到 0.80。

 

食品工业按国家标准公告（［2017］17 号），《国民经济行业分类》（GB/T 4754 — 2017）规定，应由农副食品加工业 , 食品制造业 , 酒、饮料和精制茶制造业三大类组成。农副食品加工业包括谷物磨制、饲料加工、食用植物油加工、非食用植物油加工、制糖、畜禽屠宰、肉制品及副产品加工、水产品冷冻加工、鱼糜制品及水产品干腌制加工、水产饲料制造、其它水产饲料制造、蔬菜与水果和坚果加工、淀粉及淀粉制品的制造、豆制品制造、蛋品加工 ; 食品制造业包括糕点与面包制造、饼干及其他焙烤食品制造、糖果与巧克力制造、蜜饯制造、米与面制造、速冻食品制造、方便面及其他方便食品制造、液体乳及乳制品制造、肉与禽类罐头制造、水产品罐头制造、蔬菜与水果罐头制造、味精制造、氨基酸制造、柠檬酸制造、酶制剂制造、酵母制造、酱油与食醋制品制造、其他调味品与发酵制品制造、冷冻饮品及食用冰制造、盐加工、食品及饲料添加剂制造 ; 酒、饮料和精制茶制造业包括酒精制造、白酒制造、啤酒制造、黄酒制造、葡萄酒制造、果酒制造、碳酸饮料制造、果蔬汁与果蔬汁饮料制造、含乳饮料和植物蛋白饮料制造、固体饮料制造、茶饮料及其他饮料制造、精制茶 ,三大类 56 种小类行业组成。56 个行业由中国酒业协会、中国生物发酵产业协会、中国食品工业协会、中国饮料工业协会、中国糖业协会、中国焙烤食品糖制品工业协会、中国食品添加剂与配料协会、中国淀粉工业协会、中国罐头工业协会、中国饲料工业协会、中国乳制品工业协会、中国肉类协会、中国水产流通和加工协会、中国粮油工业协会、中国调味品协会、中国食品科学技术协会等分别进行管理。

 

全国规模以上食品企业 7.6 万家，采用 450 种粮食与农副产品原料，年耗用水 100 亿 m3、耗电 1800 亿 kw ﹒ h、消耗 1.5 亿 t 原煤，生产能耗折合标煤 1.3 亿 tce，采用几百个生产工艺，生产几千种产品，2016 年食品工业总产量达到 12 亿 t。该工业年排放废水总量为 50 亿 m3、排放有机物 2000 万 t，产生食品加工废弃物 5 亿 t。

 

中国食品工业发展较为迅速，但发展中存在的问题不容忽视，主要是该工业各行业平均规模小，大中型企业偏少，规摸化、集约化水平低，“小、散、乱、低”的格局普遍，小、微型企业和小作坊数量占全工业的 80％ ; 食品生产的原料与固体废弃物综合利用程度低 ; 生产粗放，工艺并不先进，产品收得率不高，能耗高 ; 废水排放量大，污染负荷较高，环境污染治理难度较大。这些问题充分说明食品工业的节能减排和清洁生产任务艰巨、困难多，但是潜力也大。