制糖工業(yè)“十四五”COD減排潛力及綠色發(fā)展研究

李純 高山 孫曉峰

（輕工業(yè)環(huán)境保護研究所，北京 100012）

1 引言

2015 年，國務院印發(fā)《水污染防治行動計劃》（國發(fā)〔2015〕17 號］），將農副食品加工業(yè)列為十大重點行業(yè)之一［1］?！笆奈濉币?guī)劃和2035 年遠景目標建議指出，“十四五”時期經濟社會發(fā)展六大主要目標之一為“生態(tài)文明建設實現(xiàn)新進步，主要污染物排放總量持續(xù)減少，生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善”。2020 年6 月發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報》顯示，農副食品加工業(yè)COD 排放量位居工業(yè)源COD 排放量第一位，占整個工業(yè)源排放量的19.68%［2］。其中制糖工業(yè)廢水COD 和氮磷濃度高、排放量大［3］，是我國水污染防治的重點行業(yè)之一。

因此，系統(tǒng)梳理我國制糖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及COD排放現(xiàn)狀，結合現(xiàn)存問題及行業(yè)發(fā)展方向，對我國制糖工業(yè)“十四五”COD 減排潛力進行預測，不僅能進一步優(yōu)化行業(yè)污染排放控制模式，改善環(huán)境質量，同時能為“十四五”期間COD 減排提供決策支撐，具有重要的社會、環(huán)境和經濟意義。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

以廣西、云南、新疆等地制糖企業(yè)為對象開展現(xiàn)場調研，對制糖企業(yè)COD 排放濃度現(xiàn)狀、單位產品基準排水量現(xiàn)狀等原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及預測分析。具體數(shù)據(jù)還來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國糖業(yè)年報》及相關行業(yè)提供的原始資料。

2.2 研究方法

以2017 年COD 排放量為基準，結合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，通過預測“十四五”末期行業(yè)COD 排放濃度限值和單位產品基準排水量限值（蔗糖、甜菜糖），對我國制糖工業(yè)“十四五”末COD 排放量進行測算，將測算值與基準值進行比對，得出“十四五”末期COD 減排潛力。COD 測算公式如下：

式中，D 為水污染物排放量，萬t；S 為產品產能，萬t；Q 為單位產品基準排水量，m3/t；C 為水污染物許可排放濃度限值，mg/L。

3 我國制糖工業(yè)概況

3.1 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國是既產甘蔗糖又產甜菜糖的食糖凈進口國家，一直維持“國產為主、進口為輔”的供求格局。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，從2007/2008 年制糖期到2016/2017 年制糖期，我國的產糖量呈波動式變化，產糖量基本在800 萬—1 500 萬t，見圖1。

圖1 2007/2008 年制糖期到2016/2017 年制糖期全國產糖量

從產品結構來看，2016/2017 年制糖期間，全國累計產糖928.82 萬t，其中，甘蔗糖產量824.11 萬t，占比88.73%；甜菜糖產量104.71 萬t，占比11.27%，見表1。

表1 2016/2017 年制糖期我國食糖產量

從區(qū)域布局來看，2016/2017 年制糖期，廣西的產糖量最大，占全國產糖量的57.01%，其次為云南，占全國產糖量的20.22%。在甜菜制糖區(qū)域中，新疆的產糖量最大，占全國產糖量的5.25%。

3.2 行業(yè)污染排放現(xiàn)狀

根據(jù)行業(yè)調查及相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016/2017 年榨季全國產糖量為928.82 萬t，其中甘蔗制糖824.11萬t，甜菜制糖104.71 萬t。根據(jù)全國第一次污染源普查產排污系數(shù)核算，2016/2017 年榨季全國制糖行業(yè)廢水排放量2.73 億m3，COD 排放總量為6.56 萬t［4］，分別占2016 年農副食品加工業(yè)總排放量的20%和21%。

4 制糖工業(yè)“十四五”COD 減排潛力測算

4.1 “十四五”COD 排放濃度估算

目前，我國制糖業(yè)大部分執(zhí)行GB 21909—2008 《制糖工業(yè)水污染物排放標準》，COD 排放濃度限值為100 mg/L。廣西制糖業(yè)執(zhí)行廣西地方標準DB 45893—2013 《甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標準》，COD 排放限值為60 mg/L。根據(jù)對廣西、云南、新疆等主要制糖區(qū)域企業(yè)現(xiàn)場調研可知，近年來我國制糖工業(yè)通過加強環(huán)境管理和采用清潔生產技術，污染治理取得了一定成效，水污染物排放濃度已經大幅減少。其中，甘蔗制糖企業(yè)COD 的排放濃度為9.2～115.0 mg/L，參照國標達標率為99.3%，參照廣西地標達標率為94.9%；甜菜制糖企業(yè)COD 排放濃度為35～138 mg/L，參照國標達標率為75%。因此，從工藝技術可行性以及廢水排放水平的先進性兩方面估算，到“十四五”末期，不建議進一步壓縮COD排放濃度標準。

4.2 “十四五”單位產品基準排水量測算

根據(jù)GB 21909—2008，新建企業(yè)甘蔗制糖單位產品基準排水量為51 m3/t 糖，甜菜制糖單位產品基準排水量為32 m3/t 糖。其中，廣西執(zhí)行2013 年頒布的地方標準DB 45/893—2013 《甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標準》，單位產品基準排水量為10 m3/t 糖。2017 年11 月，環(huán)境保護部發(fā)布GB 21909—2008 修改單（征求意見稿），建議將《制糖工業(yè)水污染物排放標準》新建企業(yè)單位產品基準排水量限值調整為：甘蔗制糖10 m3/t 糖，甜菜制糖24 m3/t 糖［5］。

從企業(yè)調研情況看，目前制糖行業(yè)水重復利用率逐步提升，單位產品排水量已大幅下降，甘蔗制糖企業(yè)單位產品排水量為0.8～12.3 m3/t 糖，甜菜制糖企業(yè)的單位產品排水量為8.3～38.7 m3/t 糖，均遠遠低于GB 21909—2008 的規(guī)定限值。因此，綜合GB 21909—2008 修改單（征求意見稿）及調研結果，預計到“十四五”末期，甘蔗和甜菜制糖企業(yè)單位產品基準排水量可以達到甘蔗制糖10 m3/t 糖、甜菜制糖24 m3/t 糖的排放標準。

4.3 “十四五”產糖量估算

根據(jù)行業(yè)調查及相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從2007/2008年制糖期到2018/2019 年制糖期，我國的產糖量呈波動式變化，10 年間年均增長率約為－2.5%。隨著社會的發(fā)展，人們越來越注重健康的生活方式，對糖的用量將會進一步減少。此外，伴隨其他甜味劑的發(fā)展，預測制糖產量會進一步呈波動下降趨勢?！笆奈濉逼陂g，假設我國制糖產量仍然保持－2.5%的年增長率，則到2025 年我國制糖產量約為948.1 萬t，其中，蔗糖產量為841.2 萬t（占比88.73%），甜菜糖產量為106.9 萬t（占比11.27%）。

4.4 “十四五”COD 減排潛力測算

根據(jù)計算公式可得，2025 年甘蔗制糖廢水COD排放量為0.84 萬t、甜菜制糖廢水COD 排放量為0.26 萬t，制糖廢水COD 共排放1.10 萬t。與2017年廢水COD 排放量6.56 萬t 相比，制糖業(yè)COD 總共減排5.46 萬t，削減比例達83.2%。

5 制糖工業(yè)綠色發(fā)展機制探討

5.1 調整產業(yè)布局，推進制糖企業(yè)兼并重組

由于小型制糖廠制糖工藝較為落后，大量小型制糖廠的存在不利于產生規(guī)模經濟，同質化競爭嚴重，不利于品牌的創(chuàng)建。各地政府應適時調整產業(yè)布局，淘汰落后產能，逐步形成以品牌企業(yè)為龍頭，大中型企業(yè)為骨干，中小企業(yè)為補充的行業(yè)新格局。

5.2 完善行業(yè)標準體系

清潔生產標準在環(huán)境影響評價、清潔生產審核工作中可起到重要作用，應適時加強制糖行業(yè)清潔生產標準的制修訂工作，引導企業(yè)從全過程削減污染物的產生，降低末端治理成本，同時實現(xiàn)污染物排放總量控制。廣西甘蔗制糖企業(yè)廢水及其污染物排放控制在全國處于領先水平，得益于廣西制糖行業(yè)先進的環(huán)境管理制度和政策，實現(xiàn)了源頭削減、過程控制、末端治理全過程管理體系。建議國家對現(xiàn)有制糖標準進行修訂，其他制糖省份出臺更嚴格的地方標準，完善制糖行業(yè)環(huán)境管理體系。

5.3 積極推進行業(yè)清潔生產技術實施

為加快行業(yè)清潔生產技術的推行，2018 年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布HJ 2303—2018《制糖工業(yè)污染防治可行技術指南》，以指導企業(yè)采用先進的設備、工藝和技術。然而相關調研數(shù)據(jù)顯示，目前只有部分企業(yè)采用了部分清潔生產設備或技術，如噴射霧化式真空冷凝技術，雖然使用該技術的甘蔗制糖企業(yè)占比較高，但甜菜制糖企業(yè)只占23%。應大力倡導清潔生產、資源綜合利用的生產方式，在壓榨、澄清、煮煉和分離系統(tǒng)等核心環(huán)節(jié)，優(yōu)先考慮制糖設備替換和生產工藝的優(yōu)化處理。

5.4 有效加強環(huán)境管理

企業(yè)應不斷完善環(huán)境管理制度，建立專門的環(huán)境管理部門，使管理措施責任到人并有效監(jiān)督實施。環(huán)保設施應定期檢查，確保生產流程運行的流暢度，加強廢水排放管理，確保污染物達標排放。企業(yè)應認真分析自身各工作環(huán)節(jié)的特點，以節(jié)能降耗、降低污染物排放量和濃度為目標。此外，應加強環(huán)境保護宣傳力度，提高員工的環(huán)保意識。