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白葡萄浓缩清汁生产中的清洁生产与环保措施实践

发表时间:2025-09-18

白葡萄浓缩清汁生产涵盖原料处理、榨汁、过滤、浓缩、杀菌、灌装等多个环节,过程中易产生葡萄皮渣、废水、废气及能源消耗问题。清洁生产与环保措施的核心是通过“源头减量、过程优化、末端治理”相结合,在提升生产效率的同时,降低对环境的影响,实现“节能、降耗、减污、增效”的目标,其实践需贯穿生产全流程并形成闭环管理。

一、原料处理环节:从源头减少废弃物与污染

原料处理是清洁生产的起点,通过科学管控减少初始废弃物产生,同时降低后续加工环节的污染负荷。

在原料采购与筛选阶段,优先选择本地规模化种植的白葡萄,缩短运输距离以减少物流过程中的碳排放与原料损耗(运输损耗率可从传统的5%-8%降至2%-3%);原料入场后,采用“分级筛选+精准清洗”模式:通过振动筛与光学分拣设备,剔除腐烂、未成熟的葡萄果粒(避免此类果粒在加工中释放有害物质,增加后续过滤负担),筛选后的合格果粒进入清洗环节,采用“高压喷淋+循环水清洗”工艺 —— 喷淋水经滤网过滤去除杂质后回流至水箱,仅补充少量新鲜水(每吨原料耗水量从8-10吨降至3-4吨),同时避免使用化学清洗剂,防止残留污染白葡萄浓缩清汁的品质与水体环境。

对于筛选产生的不合格果粒与田间附着的少量枯枝落叶,不直接作为垃圾丢弃,而是通过集中收集、粉碎发酵转化为有机肥料,回用于葡萄种植园,形成“种植-加工-废料还田”的生态循环;针对榨汁后产生的大量葡萄皮渣(约占原料重量的20%-25%),采用“即时分离、资源化利用”策略:皮渣经压榨回收残留果汁(提升原料利用率,每吨皮渣可额外回收15-20kg清汁)后,一部分用于提取葡萄籽油、原花青素等功能性成分(延伸产业链,增加附加值),剩余部分经干燥后作为饲料原料或生物质燃料,彻底减少固体废弃物填埋量(皮渣综合利用率可达95%以上)。

二、加工核心环节:优化工艺降低能耗与污染

榨汁、过滤、浓缩是白葡萄浓缩清汁生产的核心工序,也是能源消耗与污染物产生的关键环节,通过工艺升级与设备改造,可实现清洁生产的核心目标。

在榨汁与过滤环节,传统工艺易因压榨不充分导致果汁损耗,或因过滤介质更换频繁产生固体废弃物。实践中采用双级压榨+膜过滤联用工艺:一级压榨采用柔性气囊压榨机,通过梯度压力控制(从 0.3MPa 逐步升至0.8MPa),使果汁出汁率提升 3%-5%,减少原料浪费;二级压榨针对一级压榨后的皮渣,补充低压压榨回收残余果汁,同时避免过度压榨导致皮渣中苦涩物质溶出影响白葡萄浓缩清汁的风味。过滤环节用陶瓷膜或有机超滤膜替代传统的硅藻土过滤,膜组件可通过反冲洗、化学清洗(采用食品级柠檬酸、氢氧化钠溶液,且清洗液循环使用3-5次后达标排放)重复使用,减少硅藻土等一次性过滤介质的消耗(每年可减少过滤废弃物产生量60%以上),同时过滤精度提升(孔径0.1-0.2μm),降低后续浓缩环节的杂质负荷,间接减少能源消耗。

在浓缩环节,传统多效蒸发浓缩能耗高且易产生二次蒸汽浪费,清洁生产实践中以低温多效真空浓缩工艺替代单效浓缩:采用3-4效蒸发装置,将前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热源,蒸汽利用率提升至传统工艺的2-3倍,每吨浓缩清汁的蒸汽消耗量从800-1000kg降至300-400kg,大幅减少燃煤或燃气消耗带来的碳排放与废气排放;同时,浓缩温度控制在40-50℃(低于传统工艺的60℃以上),不仅减少热敏性营养成分(如维生素C)的损失,还降低了浓缩过程中美拉德反应产生的污染物(如类黑精),减少后续清洗设备的化学药剂用量。此外,浓缩系统配备冷凝水回收装置,将蒸发产生的冷凝水(水质洁净,符合生产用水标准)收集后用于原料清洗、设备冷却,实现水资源循环利用,降低新鲜水取水量。

三、能源与水资源管理:提升利用效率,减少消耗

白葡萄浓缩清汁生产属于高能耗、高耗水行业,能源与水资源的高效管理是环保措施的重要支撑,需通过“节能改造、循环利用”实现资源优化配置。

在能源管理方面,一方面进行生产设备节能升级:将传统的电机更换为变频节能电机,根据生产负荷自动调节转速(如榨汁机、泵类设备在低负荷时降低转速,能耗减少15%-20%);浓缩环节的真空泵、风机等设备加装节能变频器,同时对蒸汽管道、浓缩罐进行保温改造(采用聚氨酯保温材料,减少热量损耗率至5%以下)。另一方面开发可再生能源利用:在厂区屋顶铺设分布式光伏发电系统,利用葡萄种植区充足的光照资源,满足厂区30%-40%的日常用电(如照明、设备待机用电),剩余电量可并入电网;针对冬季生产需加热的场景,采用生物质锅炉替代燃煤锅炉,以加工环节产生的葡萄皮渣干燥物、农业秸秆为燃料,燃烧废气经布袋除尘器、脱硫脱硝装置处理后达标排放(烟尘浓度≤10mg/m3,二氧化硫浓度≤35mg/m3),减少化石能源消耗与大气污染。

在水资源管理方面,构建“生产用水-废水处理-循环回用”的闭环系统:生产过程中产生的废水主要包括原料清洗废水、设备清洗废水、浓缩冷凝水,其中冷凝水直接回收用于生产;清洗废水经厂区污水处理站处理,采用“格栅+调节池 + 厌氧水解+好氧生物处理+膜过滤”工艺,去除废水中的COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)及悬浮物(SS),处理后水质达到《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》(GB 27631-2011)中的间接排放要求,部分水(如冷却用水、地面冲洗用水)经深度处理(如臭氧消毒、超滤)后回用于生产,水资源重复利用率从传统的50%左右提升至75%以上;同时,在车间安装节水型设备(如低流量喷淋头、感应式水龙头),并对员工进行节水培训,从操作层面减少水资源浪费。

四、废气与固废末端治理:实现无害化与资源化

尽管通过源头减量与过程优化可大幅降低污染物产生,但生产中仍会产生少量废气、固体废弃物,需通过科学的末端治理技术实现无害化处置与资源化利用,避免二次污染。

在废气治理方面,生产中产生的废气主要来源于浓缩环节的二次蒸汽(含少量挥发性有机酸、芳香物质)、生物质锅炉燃烧废气及车间粉尘(如原料筛选时产生的葡萄果粉)。针对二次蒸汽,采用冷凝+活性炭吸附工艺:蒸汽经冷凝器冷却为液体(回收部分风味物质,可用于后续清汁风味调节),未冷凝的挥发性气体通过活性炭吸附塔(选用食品级活性炭,定期更换并交由专业机构再生处理)净化后排放,避免异味扩散;生物质锅炉废气需经过“布袋除尘+湿法脱硫+选择性非催化还原(SNCR)脱硝”处理,布袋除尘器去除95%以上的烟尘,湿法脱硫利用碱性溶液(如氢氧化钠溶液)吸收二氧化硫,SNCR通过喷射氨水将氮氧化物还原为氮气,确保废气排放符合《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014);车间粉尘通过安装负压集气罩+袋式除尘器,在筛选、皮渣转运等产尘点形成负压,收集的粉尘经除尘器过滤后,可作为有机肥料原料与皮渣混合处理,减少粉尘外逸对空气与员工健康的影响。

在固体废弃物治理方面,需按“可回收利用、危险废物、一般废物”分类处置:可回收利用的固废(如葡萄皮渣、过滤膜组件、废旧不锈钢容器)按前文所述实现资源化(提取功能成分、制作饲料/燃料、回收再加工);危险废物(如废弃的化学清洗剂、更换的活性炭、化验室废液)需单独收集,交由具备相应资质的危废处理企业处置,避免随意丢弃造成土壤与水体污染;一般废物(如员工生活垃圾、破损的包装材料)实行分类回收,可降解部分进行堆肥处理,不可降解部分(如塑料包装)交由环卫部门统一处理。同时,建立固废管理台账,记录各类固废的产生量、处置方式、去向,确保追溯可查,符合环保部门监管要求。

五、管理体系与员工参与:保障环保措施落地见效

清洁生产与环保措施的长效实施,需依托完善的管理体系与全员参与机制,避免 “重技术、轻管理” 导致措施流于形式。

在管理体系方面,企业可建立ISO 14001环境管理体系,明确各部门的环保职责:生产部门负责工艺优化与设备节能运行,环保部门负责废水、废气、固废的处理与监测,采购部门优先选择环保型原辅材料(如可降解的包装材料、低毒的清洗剂),财务部门设立环保专项基金(用于环保设备升级、技术研发)。同时,定期开展清洁生产审核,由专业团队对生产各环节的能耗、物耗、污染物排放进行排查,识别“高耗、高排”的薄弱环节(如某批次生产中废水COD突然升高,排查发现是过滤膜破损导致原料泄漏),制定针对性的改进方案并跟踪落实效果,形成“审核-改进-再审核”的持续优化机制。

在员工参与方面,通过常态化培训与激励机制提升全员环保意识:新员工入职时需接受环保知识培训(包括废水分类排放、固废分类收集、节能设备操作等),定期组织“环保技能竞赛”“清洁生产合理化建议”等活动,鼓励员工从岗位细节提出改进措施(如员工提出“将浓缩罐清洗时间从30分钟缩短至20分钟,同时优化清洗液浓度”,每年可减少清洗剂消耗10%);对提出有效环保改进建议或严格执行环保措施的员工给予奖励,将环保指标纳入部门与个人绩效考核,形成“人人关注环保、人人参与清洁生产”的氛围。此外,企业可定期向社会公开环保信息(如废水废气排放数据、固废综合利用率),接受公众与监管部门监督,推动环保措施透明化、规范化。

白葡萄浓缩清汁生产中的清洁生产与环保措施,并非单一技术的应用,而是涵盖“原料-工艺-能源-废弃物-管理” 的全流程实践。通过源头减少浪费、过程优化能耗、末端实现资源化,既能降低企业的环保成本与合规风险,又能提升产品的绿色竞争力,同时助力农业与食品工业的可持续发展,实现经济效益与环境效益的双赢。

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