土豆淀粉工業廢水處置難題得破解
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經過20多年混合肥水的噴灌，基地種植的馬鈴薯、大豆、玉米、籽麻等主要作物，長勢良好，增產明顯，表現為株高且壯，籽粒增多，秸稈結實，普遍增產1倍～2倍。徐衛星攝
●淀粉在加工過程中會產生大量廢水，廢水中含有大量有機物，化學需氧量濃度遠遠超過10000mg/L以上，直接排放會對河流、地下水造成污染。
●淀粉屬于農產品初級加工產品，利潤率低，產業又都集中在老、少、邊、貧困地區，而廢水處理設備的價格是淀粉生產設備的2倍～3倍，后期運行費用也很昂貴，單靠企業的力量很難配套建成有效的廢水處理廠。
●土豆淀粉工業水發展循環經濟的模式，并不適用于小型工廠和非標設備生產產生的廢水，也不適用于山地、丘陵及耕地面積小且較為分散的地區。而且，廢水必須進行分類處理和肥水化轉化，必須按照液體肥料施用方法進行規范操作。
◆本報記者徐衛星
眼下正值秋收時節，記者跟隨國家清潔生產中心專家，前往馬鈴薯主產區之一的內蒙古自治區呼和浩特市和林格爾縣調研。
調研過程中發現，為破解長期以來制約行業發展的環保瓶頸——工業廢水處理難題，土豆淀粉加工企業另辟蹊徑，將生態環保與創新農業循環經濟模式進行有機結合，實現社會效益、環境效益和經濟效益的多贏。
取之于田，還之于田
工業水灌溉出高產示范田
在內蒙古華歐淀粉工業股份有限公司（以下簡稱華歐淀粉）淀粉加工區，新鮮出土的馬鈴薯在卸貨區過秤后進入輸送管道，經過幾級清洗去石和碎磨，篩分提取出淀粉顆粒，再經洗滌、濃縮、脫水、干燥等一系列工藝流程，最后制成土豆淀粉成品。
“整個生產過程中會產生3部分水，即洗土豆水、分離出的土豆自身水分和洗淀粉水，這些水由排水口匯入主揚送泵站和分級揚送泵站，再配比清水，通過管網均勻噴灌到農田中，并適時進行秋翻作為基肥使用。”華歐淀粉董事長周慶鋒告訴記者，與廠區一墻之隔便是企業為生產配套的馬鈴薯淀粉工業水發展循環經濟示范基地，經過20多年混合肥水的噴灌，馬鈴薯、大豆、玉米、籽麻等主要作物長勢良好，增產明顯，表現為株高且壯，籽粒增多，秸稈結實，普遍增產1倍～2倍。
記者進入基地看到，目前，2.6萬畝農田的收割工作已接近尾聲。在一片待收的馬鈴薯種植區，農機手駕駛收獲機將一壟壟馬鈴薯從田地里翻出，然后撿拾、裝袋上車。
承包的薯農向記者表示，今年收成不錯，畝產量達到2.5噸～3.5噸，相比兩噸不到的全國平均畝產量要增收不少。近年來，基地的薯農嘗到了淀粉加工廢水轉化為“肥水”灌溉的甜頭，自然也引得越來越多的農戶想加入進來。對他們來說，水和肥都省了，基地還專設管理員負責肥水的科學精細化灌溉，收到的土豆直接拉到淀粉加工廠，省錢、省力又省心，何樂而不為。
由于土豆不適合連茬（在同一田地上連年種植相同作物的種植方式），基地在部分農田輪作（在同一塊地上依次種植不同的作物，以保護土壤生產力）上青飼玉米等作物。走近一處未收割的青飼玉米地細看，相鄰的兩塊農田產出的玉米稈，論個頭和塊頭都差了一大截，引起了記者的好奇。詢問得知，原來長勢略遜一籌的是隔壁養牛大戶用自家牛糞施的肥。
“本來這片土壤很瘠薄，屬砂質黃砂土，通過多年‘取之于田、還之于田’發展農業循環經濟，往昔的風沙源現已成為名副其實的全區高產示范田。”周慶鋒不無驕傲地說。
背負惡名，有違規定
成本過高致污水無人處理
周慶鋒坦言，這樣一套創新模式也曾遭遇過不小的爭議和挑戰。按照2010年10月實施的《淀粉工業水污染物排放標準》規定，對現有和新建淀粉加工企業水污染物排放濃度，如化學需氧量、氨氮、總氮、總磷等，都有嚴格限定要求。無疑，工業廢水灌溉農田的做法有污灌之嫌。
國家清潔生產中心研究員潘涔軒告訴記者，淀粉在加工過程中會產生大量廢水，廢水中含有大量有機物，化學需氧量濃度遠遠超過10000mg/L以上，直接排放會對河流、地下水造成污染。“客觀來說，按現行COD直接排放100mg/L或間接排放300mg/L的標準，企業根本無法達到。”
2015年，有媒體曾曝光，在馬鈴薯主產區寧夏回族自治區固原市隆德縣，有淀粉企業非法向河流直排，導致下游水源地污染。有村民形容，“廢水直排進小河，泛著白沫，兩三公里外都能聞到惡臭。”寧夏為此花大力氣整頓土豆淀粉加工企業，除要求淀粉企業上馬新的廢水處理設備外，對萬噸以下產能一律關停。
在此次調研中，多家淀粉加工企業也反映，廢水處理讓他們非常頭痛。目前，淀粉加工廠仍普遍存在未上污水處理設施，或建而不用等現象。
“馬鈴薯淀粉行業的生產特點，決定了缺乏切實可行的污水處理辦法。”據一位淀粉加工企業負責人介紹，目前能通過環評的淀粉廢水處理方法主要有兩種，但可操作性都不強。
“第一種是生化方法，馬鈴薯加工企業都在‘三北’（東北、華北、西北）地區，生產季節僅在9月～11月，生產周期僅兩到三個月，并且氣溫低；特別是10月～11月期間，低溫都在-5℃～-15℃之間，導致廢水生物處理技術很難達到理想效果且成本巨大，無法穩定運行。”這位負責人說，第二種是物理方法，通過離心機提取蛋白，再用膜濾、超濾、納濾等方法去除雜質。“淀粉屬于農產品初級加工產品，利潤率低，產業又都集中在老、少、邊、貧困地區，而廢水處理設備的價格是淀粉生產設備的2倍～3倍，后期運行費用也很昂貴，單靠企業的力量很難配套建成有效的廢水處理廠。小廠寧可停產，也不投資。”
創新思路，破解難題
標準化操作保障施肥效果
“污染問題制約之下，這個行業可能會‘死’，同時也直接或間接傷害到了農戶的利益。”潘涔軒表示，特別是把馬鈴薯作為支柱性產業的貧困地區，還需要淀粉企業拉動馬鈴薯產業和地方經濟發展。因此，當務之急是找到破解“停產傷農、加工排污”困局的方式。
“馬鈴薯淀粉加工工藝完全為物理加工，沒有添加任何化學藥劑，加工產生的工業水，富含氮、磷、鉀及各種有機物，經過專門處理后非常適合農田灌溉，改良土壤，增強地力。我國馬鈴薯主產區土壤貧脊，干旱嚴重，馬鈴薯加工用水回灌農田正是一種寶貴的補充。在日本、歐盟各國，馬鈴薯淀粉工業廢水轉化為液體肥料還田施肥方法，不僅是他們幾十年成功經驗的總結，而且被納入環境管理法規中。”周慶鋒告訴記者，在環境標準出臺之前，華歐淀粉1999年就已開始借鑒瑞典工藝，將淀粉生產過程中富含氮、磷、鉀的廢水，按一定劑量作為液體有機肥噴施于農業基地，解決了馬鈴薯淀粉加工業中廢水處理的難題。
在中國馬鈴薯淀粉協會的努力下，相關專家和環保部門多次論證，2010年3月24日，環境保護部對關于“馬鈴薯淀粉工業發展循環經濟技術”的復函中提出，“建議先在有足夠消化水量的大面積平原地區開展試點，積累運行數據并開展環境影響評估”，并同意在華歐淀粉率先試點探索。
污灌之名被解除，但沒有一套科學的施用和監管手段形同污灌。周慶鋒告訴記者，為此，他們專門建立了一套馬鈴薯淀粉工藝水施肥技術標準，對工業水儲存期限、稀釋比例、噴灌時段及時長、農田施肥量進行量化，同時對種植基地土壤、地下水、區域環境空氣以及農作物進行常態化監測，做到有據可查。
近幾年，市縣兩級環保部門對項目相繼完成了生態評估、環境影響后評估以及土壤、農作物監測。監測結果表明，還田施肥的土地與相鄰的未施肥農田相比，土壤容重、空隙度、有機質含量、pH值等多項指標都明顯優化。截至目前，項目的實施未對區域環境產生危害，種植基地土壤、地下水、區域環境空氣均保持清潔等級，保持了原生態環境。
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廢水變肥水門檻高
大范圍推廣有待驗證
本報記者徐衛星報道中國馬鈴薯淀粉協會提供的數據顯示，目前，我國馬鈴薯淀粉加工已形成年加工能力260多萬噸，但產能利用率卻很低。2015年全年，馬鈴薯淀粉產量為42萬噸，產量達到5000噸以上的企業共22家，僅5家企業產量達到1萬噸及以上水平。
“近年來，由于缺乏產業政策、規劃，以及生產及市場準入標準體系，造成馬鈴薯加工產業過度、盲目發展，小規模、低水平重復建設嚴重，不正當競爭加劇。”國家清潔生產中心研究員潘涔軒指出，在馬鈴薯主產區寧夏、甘肅、黑龍江、山西等地，以民辦投資為主的小型加工企業及作坊風起云涌、遍地開花，各省區均有數百家。這些小型企業設備簡陋、工藝落后，出成粉率低、質量低下，環境污染和資源浪費十分嚴重。
“土豆淀粉工業水發展循環經濟的模式，并不適用于小型工廠和非標設備生產產生的廢水，也不適用于山地、丘陵及耕地面積小且較為分散的地區。而且，廢水必須進行分類處理和肥水化轉化，必須按照液體肥料施用方法進行規范操作，如定量噴灌、滴灌等。”華歐淀粉董事長周慶鋒進一步解釋，這在基礎設施投入、管理規章上都有較為苛刻的要求。比如，在基礎設施投入上，不僅需要建設儲水池、多級揚送泵站、農業灌溉管網及配套打井、上電、噴灌系統和監測系統，同時還要對儲水池進行防滲透處理。此外，基地要按1.5畝/噸～2畝/噸淀粉土地進行配置，基地風險企業可控，由企業承包經營可行。在管理方面，要有適時、適量、適作物噴灌的技術規范及嚴格的操作管理，同時持續對土壤、地下水、大氣、作物生長情況進行嚴格跟蹤監測及安全性狀評價。
“馬鈴薯淀粉加工副產物資源化利用和清潔生產，是農產品加工的發展趨勢，也是必由之路。將馬鈴薯淀粉分離汁水提取蛋白后，可以轉化為有機肥水；將清洗水消毒殺菌和沉淀除渣后，也可以變為有機肥水還田，關鍵是如何確保農田和地下水的安全。”潘涔軒強調，“馬鈴薯淀粉廢水轉化為肥水能否大范圍推廣還有待驗證。但應該肯定的是，淘汰落后產能、優化產業結構是大勢所趨，未來馬鈴薯淀粉行業格局將向規模化、綠色化轉變。”周慶鋒希望，這套模式能幫助更多企業破解制約的瓶頸，引領行業健康發展。
小貼士
馬鈴薯，俗稱土豆。因其耐寒、耐旱、耐瘠薄，種植方便，在貧困地區扮演著“救命豆糧”“金豆豆”等重要角色。在全國592個貧困縣中，有549個以馬鈴薯為主要作物。同時，馬鈴薯作為我國小麥、水稻、玉米三大主糧的補充，又事關國家糧食安全。
作為馬鈴薯主糧化戰略的托底環節，淀粉加工不僅能消化那些個頭小、薯形差、外銷難的馬鈴薯，還克服了鮮薯不耐儲存、難以長距離運輸等難題。
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