[发明专利]一种黄姜皂素的节水生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于从天然植物中提取物质技术领域，涉及一种黄姜皂素的节水生产方法。

背景技术

黄姜（学名盾叶薯蓣）中含有丰富的皂甙元（俗称皂素），药用价值极高，具有“药用黄金”的美称。从黄姜中提取出来的皂素被医药工业从化学结构上加以改造，可以得到甾体激素类药物或中间体上百种，被称之为“激素之母”。我国是黄姜皂素生产大国，发展黄姜种植、皂素加工产业可以引导农民因地制宜种植黄姜，脱贫致富。因此保障黄姜皂素产业的健康与迅速发展具有重大的社会意义。

目前我国黄姜皂素行业大多采用黄姜清洗、粉碎、发酵后酸水解的生产工艺得到皂素水解物产品，该工艺的耗水量大，从而造成废水排放量大，按全国每年5000～6000吨的皂素生产规模计算，废水排放1000～1800万吨/年，COD15～20万吨/年，产生的高浓度有机废水给区域环境带来巨大的压力，造成严重的污染，已成为黄姜产业健康发展的瓶颈。

目前黄姜皂素生产废水处理工艺技术路线一般采用生化厌氧-好氧作为主体工艺，辅以中和，催化氧化等物理化学方法。但由于废水中有机物浓度高、含盐量大，加大了生化处理的难度，经处理的废水往往难以达到国家规定的排放标准。

许多大专院校和科研院所组织开展了若干降低黄姜皂素生产耗水以及废水处理攻关项目，但至今还没有找到较好的解决方法。因此从黄姜皂素生产源头节约用水、选择切实可行的废水处理新方法，从而减少废水排放、根治污染，是推动我国黄姜皂素产业健康与迅速发展的关键。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种黄姜皂素的节水生产及废水处理新工艺，解决传统黄姜皂素生产工艺耗水量大及废水难以处理的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

一种黄姜皂素的节水生产方法，其特殊之处在于：通过以下步骤实现：

（1）清洗：鲜黄姜运至生产线，首先进行清洗，洗去黄姜表面附着的泥土和沙粒，清洗设备采用两段式转笼清洗机，产生的黄姜清洗废水排放至污水处理站进行处理，废水处理后，一部分回用于黄姜清洗工序，另一部分再经处理后排放；

（2）破碎：经过清洗的黄姜直接进入破碎机进行破碎，破碎时所用筛网的筛孔大小在8～14mm之间；

（3）干发酵：粉碎后的黄姜物料进入发酵罐，接种微生物进行高效干发酵，温度在33℃～37℃之间，发酵36小时～48小时；

（4）制浆：发酵后的物料进入搅拌罐中，加入水解液并搅拌，制成浆料；

（5）水解：步骤（4）中制得的浆料进入水解罐，加入成品硫酸，在压力0.2Mpa、温度134℃条件下反应1.5小时～2.0小时；

（6）压滤：酸水解后的水解物浆料通过厢式压滤机压滤得到水解物和水解液，水解液进入水解液循环罐，部分水解液回用于步骤（4）制浆工序，剩余水解液进入蒸发工序；

（7）中和清洗：压滤工序产生的水解物加入水，同时加入碱性药剂，将pH值调至中性，再经厢式压滤机分离出滤饼和滤液，滤饼为水解物，进入烘干工序；滤液为水解物清洗废水进入蒸发工序；

（8）烘干：中和清洗后的滤饼在滚筒干燥机中烘干，得到皂素水解物产品。

上述的步骤（6）压滤工序产生的水解废液和步骤（7）中和清洗工序产生的水解物清洗废水进入蒸发工序，两股废水先沉淀去除杂质，加入碱性药剂，中和至pH值为6~7，然后进行加热蒸发浓缩，浓缩前的原液量：浓缩后的蒸余液量的浓缩比为3～6，蒸发液回用于黄姜清洗工序。

上述的蒸发工艺产生的蒸余液加入辅助燃料煤或重油或黄姜纤维素进行高温焚烧，焚烧产生的热量可回收利用，焚烧后的烟气治理后达标排放。

上述的步骤（1）产生的黄姜清洗废水中含有悬浮颗粒，通过设置的混凝沉淀池或水力澄清池去除悬浮颗粒，经混凝沉淀或澄清后后得到的上清液回用于黄姜清洗工序，沉淀物即污泥进行压滤处理后外运，剩余部分进入A/O反应池进行生物处理后达标排放。

上述步骤（5）的加热采用蒸汽夹套方式，消耗的蒸汽产生的凝结水返回锅炉房回用。

上述的碱性药剂为Na₂CO₃或者NaOH。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）黄姜皂素生产过程中采用高效干发酵工艺，降低了皂素生产的耗水量。

（2）采用水解液回用工艺，不仅减少了水解废液的排放量，而且节约了硫酸消耗量，降低了生产成本。

（3）水解废液和水解物清洗废水采用蒸发浓缩工艺，蒸发液回用于黄姜清洗，提高废水回用率，降低生产工艺的耗水量。