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《馬鈴薯淀粉加工有機肥水還田技術指南》通過評審

瀏覽次數: 日期:2017-10-11

                                           

馬鈴薯淀粉加工水污染治理有章可循

  環境保護部清潔生產中心主持編制的《馬鈴薯淀粉加工有機肥水還田技術指南》(以下簡稱《指南》)近日通過了專家評審,填補了當前我國有機肥水還田國家環境技術標準和技術規范的空白。

  與會專家一致認為,《指南》體現了清潔生產、循環經濟和環境保護的要求,符合使用地的實際需求,能夠有效控制還田過程中的環境風險,是國內指導農產品加工廢水還田實施和環境監管的重要嘗試,可以為加工企業和環境管理部門有效實施和監管肥水還田活動提供指導和依據。

  那么,《指南》編制的背景是什么?馬鈴薯淀粉加工廢水還田需要具備哪些條件?環境管理又是否存在難度?針對業界關切的問題,環境保護部清潔生產中心研究員潘涔軒博士對《指南》進行了解讀。

  記者:制定《指南》的初衷是什么?

  潘涔軒:馬鈴薯因其耐寒、耐旱等特性,成為我國北方干旱、寒冷地區的支柱產業,也是適于當地農業發展的少數產業選擇。馬鈴薯淀粉加工產業雖不大,卻是我國食品加工的關鍵產業,是重要的食品添加劑,馬鈴薯淀粉加工和應用也是影響馬鈴薯國家主糧化戰略深入推進的主要因素。隨著我國對環境保護要求的日趨嚴格,馬鈴薯淀粉加工廢水因難以實現經濟可行的達標處理,全行業無法達標排放,水污染問題嚴重影響和制約了該行業的發展。特別是2016年以來,全行業幾乎全面限產和停產,馬鈴薯價格一度暴跌,全國種植農民收入損失數億元,嚴重影響了社會安定。該行業的水污染問題也成為當前社會發展和扶貧等亟待攻克的優先課題。

  多年來,這一行業奉行以末端達標排放為核心的環境管理,我國馬鈴薯淀粉加工廢水排放執行《淀粉工業水污染排放標準》(GB 25461-2010),排放廢水COD要求低于100mg/L,BOD低于20mg/L。國內外普遍采用以厭氧—好氧聯合生物處理方式處理淀粉廢水,這些技術面臨的共同問題是投資費用大、運行成本高。我國馬鈴薯淀粉企業一般一條標準生產線(年產1萬t淀粉),日加工馬鈴薯600t~700t,日生產淀粉約100t,實際生產期60天~80天,如果配套建設一座污水處理廠,需日處理COD約30噸~50噸,總投資超過1000萬元,如增加蛋白回收設備,投資將接近2000萬元,這相當于馬鈴薯淀粉一條生產線投資的3倍~4倍。另外,馬鈴薯淀粉加工企業都分布在“三北”地區,氣溫低有冰凍,生產季節一般集中在10月~12月,氣溫在-10℃~15℃之間,非常不利于厭氧—好氧生物處理工藝,因此污水處理廠即使建成也無法正常使用,如對廢水加溫,則運行過程又將增加巨大的能耗。并且由于馬鈴薯中含較多的粗纖維,即使當BOD很低時,排水中仍有較多懸浮細小纖維,無法滿足100mg/L的COD達標排放。

  《指南》的制定,既能有效解決我國馬鈴薯淀粉加工嚴重的環境污染問題,又可保障和促進該產業發展,且是對我國新型環境污染治理模式的積極探索,對我國環境保護具有重大意義。

  記者:馬鈴薯淀粉加工肥水還田的模式在國外是否有成熟實踐案例?

  潘涔軒:為解決農產品加工廢水污染問題,發達國家,特別是美國已開展了長達幾十年的還田實踐,并已建立了相關的環境管理規范,也納入了其排污許可證管理。美國愛荷華州J.P.Simplot馬鈴薯加工廠從1973年起實施馬鈴薯加工廢水還田,取得良好成效,已成為食品加工廢水還田的典型案例。

  我國多個地區和企業如內蒙古呼和浩特市華歐淀粉廠、寧夏固原市和黑龍江北大荒集團等,也充分借鑒發達國家的成熟經驗,連續多年在不同地區開展了以馬鈴薯淀粉加工肥水施用于農業生產的探索和研究,發現馬鈴薯淀粉加工肥水具有改良土壤、提高土壤肥力、增加土壤有機質、增加作物產量、改善作物品質的良好作用。馬鈴薯淀粉加工產生廢水中的“肥”和“水”均得到全部有效利用,成功解決了淀粉加工業嚴重的水污染問題,保護了當地寶貴的地表水環境,有力推動了當地農業種植業的發展。

  記者:馬鈴薯淀粉加工廢水還田的理論依據是什么?

  潘涔軒:我國早已頒布了《中華人民共和國清潔生產促進法》,并在全國積極推動 “資源節約型”和“環境友好型”社會的建設。馬鈴薯中除了含有碳水化合物(淀粉),還含有氮0.3%、磷(P2O5)0.1%和鉀(K2O)0.5%等作物需要的營養物質。其中磷的70%,氮和鉀的約90%進入廢水中,因此馬鈴薯淀粉加工廢水實際上是“肥水”,是“營養水”。馬鈴薯淀粉加工肥水還田是將“取自于”田的有用生物營養物質“歸還”土壤環境中,促進了農作物的生長,也保護了生態系統的物質循環,是節約資源的有益活動。

  馬鈴薯淀粉加工廢水屬于有機廢水,其還田雖十分有益于農業活動,但也需要遵照良好的環境管理制度,防止環境污染。指南的制定充分借鑒國際成功的風險評估和風險管理的實踐和經驗,并結合我國當地的環境特征和已有的環境管理技術標準和規范,如現有國家《農田灌溉水質標準》(GB 5084)、《土壤環境質量標準》(GB 15618)和《地下水質量標準》(GB/T 14848)等要求,充分識別、管理和控制還田過程中可能發生的環境風險,杜絕還田過程中可能導致的地表水、地下水、土壤和農產品等的污染。

  馬鈴薯加工業提取淀粉用于食品加工,提取的蛋白和分離的粗纖維作為飼料,產生的有機肥水為農作物提供養分和水分,實現了馬鈴薯的“吃干榨盡”,是清潔生產和循環經濟的良好實踐,也推動了工業和農業的融合發展。肥水還田具有良好的社會和經濟效益,也是解決該產業嚴重水污染的重大舉措。

  記者:馬鈴薯淀粉加工肥水還田有哪些環境和經濟效益?

  潘涔軒:馬鈴薯加工屬于純物理加工,不添加任何有害的物質,廢水中含有豐富的氮磷鉀,其“肥”和“水”均是農作物生長所必需的。“三北”地區尤其是“西北”土壤極其貧瘠,肥水還田可以改良土壤,提高土壤有機質,調整土壤結構;且可大幅度增強土壤肥力,減少化肥用量;以全國馬鈴薯淀粉年產量50萬噸~60萬噸計,可為超過30萬畝農田提供有機肥。

  同時,“三北”地區普遍干旱缺水,年降雨量普遍低于400mm,有的甚至只有100多mm,水成為當地農業增產最大的限制因子。馬鈴薯淀粉加工季基本上與當地農田冬灌期一致,利用肥水還田,可以有效補充冬灌用水的需求。因此,肥水還田可大幅度促進當地農業發展,增加作物產量。

  馬鈴薯淀粉生產期集中在10月~12月,而降雨一般集中在6月~9月,肥水還田不會因降雨形成水土流失,造成地表水的污染;“三北”地區地下水位普遍較低,一般在100m以下,甚至150m以下,大部分地區土壤厚實,不利于水滲透,且肥水還田施用量有限,對地下水的污染可能性較低;因此肥水還田從根本上解決了加工廢水污染的問題,實現了廢水的“零排放”。而采用末端生化處理技術達標排放的技術路線,因加工區河流常年處于干涸的狀態,達標排放的廢水,實際形成了污水河,反而污染當地寶貴的地表清潔水體。

  淀粉廢水還田是成本最低、最簡單易行的資源化途徑,相比投建污水處理廠,建設和運行成本都有大幅度降低,且將用于廢水處理廠的投資和運行費用用于農業和水利,實現了工業對農業的反哺。部分加工區如呼和浩特和固原市以“工業農莊”模式推行馬鈴薯淀粉加工的肥水還田,即淀粉加工企業利用自有土地或流轉農村土地用于肥水還田,未向水體和地下水源排放污染,又實現了將農業種植和淀粉加工的一體化。在我國廣大的“三北”地區,利用馬鈴薯淀粉加工肥水還田解決該產業的水污染問題是完全可行的,是十分有益的。

  記者:《指南》對肥水還田的環境管理是否提供了依據?

  潘涔軒:多年來,清潔生產在推動我國污染治理和資源高效利用方面發揮了巨大的作用,但由于我國多年形成的以末端治理為導向的環境管理,在實際的環境管理中末端達標排放成為優先選擇的技術路徑。同時由于缺乏實施清潔生產的技術標準和技術規范,清潔生產的實踐和探索因缺乏環境管理依據,而難以納入國家和地方的環境管理中。

  馬鈴薯淀粉加工肥水還田得到了環保部的高度重視。在針對寧夏回族自治區人民政府的復函中,環保部鼓勵寧夏積極開展示范,并要求其制定技術指南規范還田的具體實踐。因此本指南在制定過程中遵循環保部的指示精神,通過制定技術指南將肥水還田的具體實施內容予以規定,如要求企業通過實施清潔生產提高資源利用率,降低污染產生,避免企業利用肥水還田作為解決水污染的簡單途徑;規范還田水質、水的預處理、施用方式、施用作物、監測、管理和監督等,并采用風險分析的方法確定施用量,使企業知道如何做,環境管理知道如何管,從而將現有環境管理制度延伸至淀粉加工肥水還田的具體實踐,實現了從單一的排放口達標控制擴展至全加工過程的清潔生產污染預防的環境管理新模式,是我國清潔生產和循環經濟應用和發展的重大探索。同時應以此為契機,根據國家環境管理制度,積極梳理馬鈴薯淀粉加工肥水還田實踐和國家環境管理制度的全面銜接,包括環境管理制度、技術標準、環境評價、排污許可和收費、環境監管等,積極推動資源節約和循環利用,從根本上減少污染的產生和排放,實現環境質量的全面改善。

  馬鈴薯淀粉加工肥水還田環境管理的新探索將從根本上解決該行業的水污染問題,同時也為我國廣大農產品加工產業如何實施和推進以清潔生產為核心的污染全過程控制提供了新的思路。

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