王化欣
以黄姜为原料提取药用皂素,是陕南地区上世纪90年代以来发展起来的新兴产业,甚至一度成为部分县的支柱性产业,被当地群众称为“药黄金”。但由于生产工艺落后,污染排放量大,不仅严重影响群众健康,而且造成大量污染严重废水排入汉江、丹江及其支流,成为国家南水北调工程中线水源的最大污染源,直接危及京津“大水缸”水质安全,一度面临被“封杀”的危险,这对本来就贫穷的陕南地区来说,无疑是一个痛击。
2005年以来,陕西省经过连续3年多时间的科技攻关,研究出黄姜生产的新工艺,不仅治愈了黄姜产业的顽疾,也使黄姜皂素生产走上清洁生产标准,降低了生产成本,资源综合利用的科学发展之路,从根本上扭转汉丹江流域皂素生产污染局面,使黄姜皂素产业成为陕南的一条资源节约型、环境友好型的发展产业项目。
前不久,陕西省环保局在山阳县金川丰幸化工有限公司举办了年产100吨皂素清洁生产示范工程及污水处理工程验收和鉴定会,与会的专家组对此项新工艺得出一致结论:不但实现了污水达标排放,彻底解决了该行业的污染问题,而且有效降低了生产成本,成为环境科技服务民生的典范。
4月23日,国家环保总局又组织专家组进行现场考察调研,也对该工艺进行了充分肯定。
“药黄金”变成“烂草根”
我国于上个世纪60年代后期开始小范围试种黄姜,经过几十年的研究和发展,目前,全国人工栽培面积已发展到120万亩以上,由于其经济效益高于农作物,农民视之为致富之路,许多地方的种植加工已成为区域经济的支柱产业之一。
据西北农林科技大学的呼世斌教授介绍,皂素是具有很高生理活性的甾体类化合物,以其为原料,经适当的修饰和构造可合成数百种药物并广泛应用于抗炎、避孕、调节体内激素紊乱,治疗心血管疾病,防止动脉硬化,降低血脂和胆固醇等。而黄姜是最理想的提取甾体激素的药源植物,以黄姜为原料加工的皂素,可生产400多种甾体激素类药物,经济价值颇高。
上世纪90年代初,陕南的秦巴山区开始种植黄姜。2002年之前,在皂素价格的带动下,黄姜价格一路飙升,极大地刺激了黄姜种植加工业的发展,我省黄姜种植走进了“黄金时代”。 2004年,我省黄姜种植面积曾经达到了120多万亩,黄姜皂素加工企业达130多家,生产能力达到3000多吨。仅在我省安康市旬阳、白河等县区黄姜种植面积达到40万亩,占全国种植面积的 33% 、全省的 60% ,黄姜加工企业发展到30余家,达全省的37%,曾一度呈现出繁荣景象,有“坡上坡下种黄姜,千万姜农奔小康”的美传。
但是,自2003年起,黄姜生产很快就面临着灭顶之灾,皂素价格从每吨50多万元,一路狂跌到10万多元。黄姜价格也从每公斤3.6元跌至不足0.3元。 昔日的“药黄金”变成了无人问津的“烂草根”。黄姜皂素产业的生死存亡成为各方共同关注的焦点。
这种局面,是因为环保、资源、市场的三重压力下造成的。因此,近几年来,我省黄姜产业在遭遇市场风险的同时,还因污染物超标排放而面临限期关停的严峻考验。
对于陕南来说,这是一个艰难的选择。陕南是我省贫困地区,陕南的落后很大程度上是产业的滞后。当前,黄姜皂素生产是陕南中药产业主导产品之一,占陕南中药产业产值的30%以上,而且黄姜皂素产业具有产业链条长、附加值高、成长性好、市场前景广阔等特点。黄姜的出路,一定程度上牵制着陕南发展的步伐。如果简单的对黄姜采取打压,陕南群众势必会蒙受巨大损失,而如果对这个产业进行科学改造,则每年可为黄姜种植户增收近5亿元,也可以使生产企业增加收入1亿多元。
黄姜产业的“最后一线生机”
环保专家在对全省黄姜生产状况调研后分析,尽管当时黄姜种植势头很好,但是由于黄姜皂素生产仍然采取的是30年前的粗放型生产工艺,污水产生量大;且由于废水中COD与BOD比值高,用生化法等末端治污方法无法治理,这些地区地处丹江水库上游,北调的水源受到严重污染,因此,污水治理成了制约黄姜产业发展的瓶颈。
据记者从有关方面了解,目前,全省100多家皂素生产企业集中在汉江流域,因为缺乏有效处理皂素废水的技术,经过水解和洗涤排出的废液含有大量的无机酸和有机物,对生态环境造成了极大的破坏。
目前,这些皂素加工企业的废水基本上未经治理就直接排放。如果每家按年排放3万吨计算,则总排放量就达390多万吨,污染程度仅次于造纸企业。
此外,黄姜加工号称“废水之王”。 据陕西省环境科学研究设计院有关专家介绍,传统工艺每生产一吨皂素,需鲜黄姜180吨,工业硫酸16吨左右,用水4000吨,需处理废水2000吨,综合废水中COD平均浓度为25000mg/L,超过了国家《皂素工业排放标准》300mg/L的排放标准80倍以上,年COD排放潜量为9.0万吨,对南水北调中线工程构成了重大威胁。虽然目前陕南三市有70%以上的黄姜皂素企业建有污水处理设施,但其中能正常稳定运行的占10%左右,主要原因是治理皂素废水的成本高,企业利润低难以承受。
黄姜加工的污染问题引起了国务院的高度重视。温家宝总理2005年5月份在《国内动态清样》(1261期)上曾经批示陕西省:“要及早改进黄姜加工工艺,实现清洁生产,保护南水北调水源地不受污染”。显然,温总理的重要批示,没有简单的作出关停黄姜皂素加工企业,限制黄姜产业发展的要求,而是站在民生的角度,为黄姜种植加工业的发展指明了路子。
在此背景下,切实采用本清洁生产新工艺,解决黄姜皂素生产污染问题,成为黄姜皂素产业可持续发展的唯一选择,被称为“最后一线生机”。
环保攻关清洁生产
陕西省委、省政府高度重视陕南黄姜的产业发展和生产的污染治理,把它作为贯彻落实科学发展观的重要措施来对待。从2005年开始,省委主要领导亲自部署,赵正永副省长、洪峰副省长多次提出要求,并主持召开专题会议,要求省环保局组织人力抓紧调研,尽快拟定措施和整治方案,从根本上解决陕南黄姜皂素污染问题,并制定了“科技攻关、清洁生产示范带动,治理黄姜皂素污染”的治理方案。
2006年初,受局长何发理委托,时任陕西省环保局局长助理的潘涔轩博士主持《黄姜皂素清洁生产研究》课题小组,开始在山阳县金川丰幸化工有限公司进行年产100吨皂素清洁生产示范工程建设,并先后多次赴湖北、河南考察。
陕西省环保局还专门设立了环保科技专项资金,重点支持解决当地工业污染源达标排放的关键技术和产业化项目。3年来,省环保局对课题组和黄姜生产企业投入专项科研经费600多万元。
经过近3年的科技攻关,困扰黄姜皂素产业污染控制技术终于被成功破解。据课题小组负责人介绍,这种新工艺按照循环经济的和清洁生产的理念,同时借鉴现代食品生产理念,在确保经济可行的前提下,最充分的利用黄姜资源,提取了纤维素和淀粉,极大的的降低了废水的污染程度。具有清洁生产、产品优良、综合利用、达标排放、降低成本,提高效益等优点。
采取这种新工艺后,皂素回收率大于88.3%,达到了传统工艺水平。而且生产100吨皂素可以回收纤维素1500~2000吨,淀粉1400~1800吨,可为企业以增加收入近500万元。实现了清洁生产倡导的节能、降耗、减污、增效的目标。
与传统工艺相比,新工艺用酸量大幅度减少,用水量由48万立方米减少到32万立方米,减少污染物2960吨,产生的综合废水经过处理可实现达标排放。
另外,采用新工艺后,不仅年产100吨皂素可节约成本74.03万元,产生的纤维素和淀粉可增加收入420万元,两项合计可节使企业增加收益494.03万元。
专家预计,若将此项技术全面推广,按我省黄姜皂素生产能力3000吨计算,年可以减少向汉、丹江排放COD8~9万吨;若计入河南、湖北的黄姜皂素产量,年产皂素5000~6000吨,可减少COD排放16~18万吨,从而消除了黄姜加工对汉、丹江水质造成污染的重大隐患。
新工艺有效的治愈了黄姜产业的顽疾,不仅使黄姜皂素生产到了清洁生产标准,降低了生产成本,实现了资源综合利用,从根本上扭转汉丹江流域皂素生产污染局面,而且成功破解了我省黄姜皂素产业发展瓶颈,为陕南群众脱贫致富奔小康找到了一条资源节约型、环境友好型的发展之路,使其真正成为一项促进陕南经济、社会科学发展的民生工程。